换热器概述
换热器的类型概述
螺旋板换热器的主要缺点是： （1）操作压强和温度不宜太高：目前最高操作压强不超过 2Mpa，温度不超过300~400℃。 （2）不易检修：因整个换热器被焊成一体，一旦损坏，修理 很困难。 3）平板式换热器
平板式换热器简称板式换热器，是由一组长方形的薄金 属板平行排列，加紧组装于支架上而构成。两相邻板片的边 缘衬有垫片，压紧后板间形成密封的流体通道，且可用垫片
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4、 热管
热管是60年代中期发展起来一种新型传热元件。它是由 一根抽除不凝性气体的密封金属管内充以一定量的某种工作 液体而成。工作液体在热端吸收热量而沸腾汽化，产生的蒸 汽流至冷端冷凝放出潜热，冷凝液回至热端，再次沸腾汽化 。如此反复循环，热量不断从热端传至冷端。冷凝液的回流 可以通过不同的方法（如毛细管作用、重力、离心力）来实 现，目前应用最广的方法是奖具有毛细结构的吸液芯装在管 的内壁，利用毛细管的作用是冷凝液由冷端回流至热端
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2）不易结垢和堵塞：由于流体的速度较高，又有惯性离心 力的作用，流体中悬浮的颗粒被抛向螺旋形通道的外缘而 受到流体本身的冲刷，故螺旋板换热器不易结垢和堵塞， 适合处理悬浮液及粘度较大的介质。
3）能利用温度较低的热源：由于流体流动的流道较长和 两流体可进行完全逆流，故可在较小的温差下操作，能充 分利用温度较低的热源。 4）结构紧凑：单位体积的传热面积为列管式的3倍，可节 约金属材料。
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的厚度调节通道的大小。每块板的四个角上，各开一个圆 孔，其中有一对圆孔和一组板间流道相通，另外一对圆孔 则通过在孔的周围放置垫片而阻止流体进入该组板间的通 道。这两对圆孔的位置在相邻板上是错开的以分别形成两 流体的通道。冷热流体交错地在板片两侧流过，通过板片 进行换热。板片厚度约为0.5~3mm，通常压制成凹凸地波 纹状。例如人字形波纹板。增加了板的刚度以防止板片受 压时变形，同时又使流体分布均匀，增强了流体湍动程度 和加大了传热面积，有利于传热。
换热器基础知识
板式换热器的主要特点是: 1) 传热系数高
板式换热器具有较高的传热系数，一般约为管壳式换热 器的3～5倍。主要原因是板片的波纹能使流体在较小的流速 下产生湍流，湍流效果明显（雷诺数约为150时即为湍流）， 故能获得较高的传热系数。
2)对数平均温差大
板式换热器两种流体可实现纯逆流，一般为顺流或逆流 方式。但在管壳式换热器中，两种流体分别在壳程和管程内 流动,总体上是错流的流动方式,降低了对数平均温差。板式 换热器能实现温度交叉，末端温差能达到1℃；管壳式换热 器末端温差只能达到5℃ 。
对于介质是否具有腐蚀性，是否含有纤维或颗粒等易堵 塞物，是否容易结垢等物性，也是换热器选型要考虑的关键 因素。如果介质具有腐蚀性，就要合理选择耐腐的换热材料。 如果介质含有纤维或颗粒等易堵塞物，由于板式换热器流道 较小，就更容易堵塞和磨损。如果介质容易结垢，就应选择 容易拆卸和清洗的换热器。
3.2、提高换热效率的途径——强化传热过程
3）NTU大
NTU表示相对于流体热容流量，换热器传热能力的大小。
例如对于已定的传热系数K和热容量 GCp值，NTU的大小就意 味着换热器尺寸的大小，即传热面积的大小。管壳式换热器 的NTU约为0.2～0.3（平均0.25）。板式换热器的NTU约为 1.0~3.0（平均2.0），因此板式换热器结构紧凑、体积小。
在列管换热器中，由于管内外流体温度不同，使管束和 壳体的受热程度不同，导致它们的热膨胀程度出现差别。若 两种流体温差较大，就可能由于热应力而引起设备变形，管 子弯曲甚至破裂，严重时从管板上脱落。因此，当两种流体 的温度超过50℃时，就应当从结构上考虑热膨胀的影响，采 取相应的热补偿措施。根据热补偿方式的不同，列管换热器 分为三种形式：
tema换热器分类
tema换热器分类一、换热器概述换热器（Heat Exchanger）是一种用于实现两个或多个介质之间热量传递的设备，广泛应用于石油、化工、冶金、电力、医药等行业。
换热器能够提高能源利用率、降低能耗，对于节约能源和减少环境污染具有重要意义。
二、换热器分类1.按热媒介质分类根据热媒介质的不同，换热器可分为：（1）水水换热器：主要用于锅炉、热力系统等场合，实现水与水之间的热量传递。
（2）汽汽换热器：主要用于蒸汽之间的热量传递，如锅炉尾部烟道换热器。
（3）水汽换热器：主要用于水与蒸汽之间的热量传递，如汽轮机组的回热抽汽换热器。
2.按结构分类根据结构形式的不同，换热器可分为：（1）壳管式换热器：壳管式换热器由壳体和管束组成，热媒介质在管内流动，壳侧为冷凝或蒸发空间。
适用于高压、高温场合。
（2）板式换热器：板式换热器由一系列平行排列的金属板组成，板间夹层为热媒介质流动通道。
结构紧凑，占地面积小，适用于中低压、温度较低的场合。
（3）螺纹管换热器：螺纹管换热器采用特殊螺纹的管子组成，具有良好的传热性能和抗振性能。
适用于高压、高温场合。
3.按工作原理分类根据工作原理的不同，换热器可分为：（1）间壁式换热器：通过壁面分离热媒介质，实现热量传递。
如壳管式换热器、板式换热器等。
（2）沉浸式换热器：热媒介质直接浸泡在另一介质中，实现热量传递。
如沉浸式水冷器等。
（3）翅片式换热器：在热媒介质管道外表面设置翅片，增加换热面积，实现热量传递。
如空气预热器等。
三、各类换热器的特点与应用1.壳管式换热器：具有良好的热传导性能、较高的承压能力，适用于高压、高温场合。
应用于锅炉、热力系统、化工等领域。
2.板式换热器：结构紧凑，占地面积小，便于清洗和维修，适用于中低压、温度较低的场合。
应用于食品、制药、化妆品等行业。
3.螺纹管换热器：具有良好的传热性能和抗振性能，适用于高压、高温场合。
应用于石油、化工、冶金等领域。
4.沉浸式换热器：传热效果较好，适用于液液、气液等介质的热量传递。
换热器基础知识
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隔板：增加管程数，提高管内流体流 速。流速增加，传热效率提高；但流 动的阻力也同时增加。
折流板：提高壳程流体的流速和湍 动 程度。
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带膨胀节的固定管板式换热器结构图
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(2)浮头式换热器：
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浮头式换热器结构图
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套管式换热器
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套管式换热器的特点：
优点：结构简单，拆装方便，灵活性 大
管径可大可小，程数可增可减。 缺点：接头多, 易漏，金属用量大。
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2.列管式换热器
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(1)固定管板式换热器：
两端管板固定。
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固定管板式换热器结构图
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固定管板式换热器的特点：
优点：结构相对简单，应用广泛。
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翅片管结构示意图：
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翅片的作用：增加传热面积及管外流 体的湍动程度。
风机：提高空气流速。
空气冷却器的特点： 优点：省水。 缺点：设备庞大，消耗动力。
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(6)板式换热器：
由传热板片、 密封垫片和压 紧装置组成。
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板式换热器板片
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板式换热器工作原理示意图
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板式换热器的特点：
优点：传热效率高。 缺点：承受压力低。
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(7)螺旋板式换热器：
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螺旋板换热器工作原理示意图
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(8)热管换热器
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换热器培训课件
换热器的选型步骤
确定工艺需求
明确实际工艺流程及参 数、操作条件和工艺需 求。
选择合适的换 热器类型
根据工艺需求和条件， 选择合适的换热器类型 及结构形式。
确定材料及尺 寸
根据实际需求和材料特 性，确定换热器的材料 、壁厚、管径等尺寸。
热对流原理
热对流是指由于流体的宏观运动而引起的热量传递过程， 是流体之间进行传热的主要方式。
在换热器中，高温流体和低温流体由于密度差而产生相对 运动，热量从高温流体传递到低温流体，这种传热方式就 称为热对流。
热辐射原理
热辐射是指物体由于具有温度而辐射电磁波的现象，是热量 传递的另一种方式。
在换热器中，高温表面将热量以电磁波的形式辐射到周围空 间，再被低温表面吸收，这种传热方式就称为热辐射。
环保化
采用环保材料和工艺，降低设备对 环境的影响。
06
案例分析
某化工厂换热器优化改造案例
改造背景
针对某化工厂现有换热器 效率低下、能耗高的问题 ，进行优化改造。
改造内容
采用新型高效换热器，优 化换热器布局和操作参数 ，更换部分设备。
改造效果
提高换热器效率15%，降 低能耗10%，取得明显的 经济效益和环保效益。
常用换热器的结构及工作原理
常用的换热器包括管式换热器、板式换热器、套 管式换热器等。
板式换热器由一组平板和密封垫片组成，两种不 同温度的流体分别在平板的两侧流动，通过板片 之间的传热面进行热交换。
管式换热器由一组平行排列的钢管组成，两种不 同温度的流体分别在钢管的两端流动，通过管壁 进行热交换。
套管式换热器由内管和外管组成，两种不同温度 的流体分别在内管和外管中流动，通过内管和外 管的传热面进行热交换。
换热器详细介绍
顺流布置
∆t m = ∆t max − ∆t min ( 300 − 35) − (150 − 85) = 142.3 = ℃ ∆t max 300 − 35 ln ln ∆t min 150 − 85
蓄热式换热器：换热器由蓄热材料构成，并分成两半， 蓄热式换热器：换热器由蓄热材料构成，并分成两半，冷热流体轮 换热器 换通过它的一半通道，从而交替式地吸收和放出热量， 换通过它的一半通道，从而交替式地吸收和放出热量，即热流体流 过换热器时，蓄热材料吸收并储蓄热量，温度升高， 过换热器时，蓄热材料吸收并储蓄热量，温度升高，经过一段时间 后切换为冷流体，蓄热材料放出热量加热冷流体。一般用于气体， 后切换为冷流体，蓄热材料放出热量加热冷流体。一般用于气体， 如锅炉中间转式空气预热器，全热回收式空气调节器等。 如锅炉中间转式空气预热器，全热回收式空气调节器等。
Hot fluid
Hot fluid
Cold fluid
Cold fluid
T Th (Hot)
T
∆T1
Th Tc
∆T2
∆T1
Tc (cold) x
∆T2
x
顺流
逆流
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复杂布置时换热器平均温差的计算
实际换热器一般都是处于顺流和逆流之间，或者有时是逆流， 有时又是顺流。由于逆流的平均温差最大，因此，人们想到对 纯逆流的对数平均温差进行修正以获得其他情况下的平均温差。
7
TB ,in (shell side)
TA,out
常见换热器简介
➢ 适用于壳方流体清洁且不易结垢，两流体温差不大或温差较大但壳程压力不高的场 合。
Confidential Information
浮头式换热器
➢ 优点：当换热管与壳体有温差存在，壳体或换热管膨胀时，互不约束，不会产 生温差应力；管束可从壳体内抽出，便于管内和管间的清洗。
➢ 缺点：操作温度和压力不宜太高，目前最高操作压力为2MPa，温度在400℃ 以下；因整个换热器为卷制而成，一旦发现泄漏，维修很困难。
Confidential Information
螺旋板式换热器
Confidential Information
板翅式换热器
➢ 板翅式换热器，通常由隔板、 翅片、封条、导流片组成。在 相邻两隔板间放置翅片、导流 片以及封条组成一夹层，称为 通道。
率，一般约为管壳式换热器的3～5倍；拆装方便，有利于维修和清洗。
➢ 缺点：处理量小；操作压力和温度受密封垫片材料性能限制而不宜过高。
➢ 适用于经常需要清洗、工作环境要求十分紧凑，工作压力在2.5 MPa以下，温度在 -
35℃~200℃场合。
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焊接式板式换热器
常见换热器简介
Confidential Information
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一、概述
1、换热器的定义 以在两种流体之间用来传递热量为基本目的的装置统称换热设备，又称换
热器（热交换器）。 2、功能
主要功能是保证工艺过程对介质所要求的特定温度，同时也是提高能源利 用率、回收利用余热、废热和低位热能。 3、应用
换热器
1）浮头式换热器
浮头式换热器两端的管板，一端不与壳体相连，该端称浮头。管子受热时，管束连同浮头可以沿轴向自由伸缩，完全消除了温差应力。
新型浮头式换热器浮头端结构，它包括圆筒、外头盖侧法兰、浮头管板、钩圈、浮头盖、外头盖及丝孔、钢圈等组成，其特征是：在外头盖侧法兰内侧面设凹型或梯型密封面，并在靠近密封面外侧钻孔并套丝或焊设多个螺杆均布，浮头处取消钩圈及相关零部件，浮头管板密封槽为原凹型槽并另在同一端面开一个以该管板中心为圆心，半径稍大于管束外径的梯型凹槽，且管板分程凹槽只与梯型凹槽相连通，而不与
结构：壳体、管束、管板、折流挡板和封头。 一种流体在管内流动，其行程称为管程；另一种流体在管外流动，其行程称为壳程。管束的壁面即为传热面。
列管式换热器，按材质分为碳钢列管式换热器，不锈钢列管式换热器和碳钢与不锈钢混合列管式换热器三种，按形式分为固定管板式、浮头式、U型管式换热器，按结构分为单管程、双管程和多管程，传热面积1～500m2，可根据用户需要定制。在进行换热时，一种流体由封头的连结管处进入，在管流动，从封头另一端的出口管流出，这称之管程；另-种流体由壳体的接管进入，从壳体上的另一接管处流出，这称为壳程。
换热器作为传热设备被广泛用于耗能用量大的领域。随着节能技术的飞速发展，换热器的种类越来越多。适用于不同介质、不同工况、不同温度、不同压力的换热器，结构型式也不同，换热器的具体分类如下：
1、换热器按传热原理可分为：
1）间壁式换热器
间壁式换热器是温度不同的两种流体在被壁面分开的空间里流动，通过壁面的导热和流体在壁表面对流，两种流体之间进行换热。因此又称表面式换热器，这类换热器应用最广。间壁式换热器根据传热面的结构不同可分为管式、板面式和其他型式。
换热器培训教程
换热器培训教程一、换热器的概述换热器是一种在不同温度的两种或两种以上流体间实现物料之间热量传递的节能设备。
简单来说，它的作用就是将热量从一种流体传递到另一种流体，以满足工艺需求或实现能源的有效利用。
换热器在工业生产中的应用非常广泛，比如化工、石油、制药、食品、动力等众多领域。
它不仅能够提高能源的利用效率，降低生产成本，还能在一些工艺过程中起到关键的作用，如加热、冷却、冷凝、蒸发等。
二、换热器的类型换热器的种类繁多，常见的有以下几种：1、板式换热器板式换热器由一系列具有一定波纹形状的金属板片叠装而成。
板片之间形成薄矩形通道，通过板片进行热量交换。
它的优点是传热效率高、结构紧凑、占地面积小、重量轻，但也存在密封垫片容易老化、工作压力和温度受限等缺点。
2、管壳式换热器管壳式换热器由壳体、管束、管板、封头、折流挡板等组成。
一种流体在管内流动，另一种流体在壳程内流动，通过管壁进行热量交换。
这种换热器结构坚固、可靠性高、适应性强，能承受高温高压，但传热效率相对较低，占地面积较大。
3、螺旋板式换热器螺旋板式换热器由两张平行的金属板卷制而成，形成了两个螺旋形通道。
冷热流体在通道内逆向流动进行换热。
它的优点是结构紧凑、传热效率高，但制造难度较大，维修不太方便。
4、热管换热器热管换热器利用热管内工质的蒸发和冷凝来传递热量。
热管具有极高的导热性能，能够在很小的温差下传递大量的热量。
这种换热器具有传热效率高、结构简单等优点，但成本相对较高。
5、空气冷却器空气冷却器是以空气作为冷却介质，使高温流体得到冷却。
它常用于石油化工等领域中对高温气体的冷却，具有节水、节能等优点。
三、换热器的工作原理无论哪种类型的换热器，其工作原理都是基于热量传递的三种基本方式：热传导、热对流和热辐射。
热传导是指由于物体内部或物体之间存在温度差，使得热量从高温处向低温处传递的现象。
在换热器中，通过固体壁面（如管壁、板壁等）的传热就属于热传导。
热对流是指由于流体的宏观运动，使得流体各部分之间发生相对位移，冷热流体相互掺混所引起的热量传递过程。
6 换热器概述(各种换热器图片)
3.特殊形式的换热器ຫໍສະໝຸດ （1）翅片式换热器：a.翅片管式换热器 b.板翅式换热器 （2）热管换热器
（1）翅片式换热器
在传热面上加装翅片的措施不仅增大了传热面积，而且增强了流体 的扰动程度，从而使传热过程强化。
a.翅片管式（管翅式）换热器
管翅式换热器作为一种紧凑式换热器,在制冷行业具有广泛的应用。 随着空调与制冷行业的技术发展,以及环保法规的进一步严格控 制,对换热单元自身换热性能的要求更加严格,以弥补替代制冷剂 性能低下。因此,换热器结构(换热管和翅片类型)以及相关换热器 成形工艺是影响换热性能的重要因素,对于提高换热器的整体换 热性能具有重要的意义。
（1）夹套式换热器
属于间壁式换热器的一种，在容器外壁安装夹套制成,结构简单;但其加热面受容器壁面限制, 传热系数也不高.为提高传热系数且使釜内液体受热均匀,可在釜内安装搅拌器.当夹套中 通入冷却水或无相变的加热剂时,亦可在夹套中设置螺旋隔板或其它增加湍动的措施,以 提高夹套一侧的给热系数.为补充传热面不足,也可在釜内部安装蛇管. 夹套式换热器广 泛用于反应过程的加热和冷却。 结构：主要用于反应过程的加热或冷却，是在容器外壁安装夹套制成。 优点：结构简单。缺点：传热面受容器壁面限制，传热系数小。为提高传热系数且使釜内 液体受热均匀，可在釜内安 装搅拌器。也可在釜内安装蛇管。
U形管式换热器
（4）填料函式换热器
这类换热器管束一端可以自由膨胀，结构比浮头式简单，造价也比浮头式低。因填料处易 产生泄漏，填料函式换热器一般适用于4MPa以下的工作条件，且不适用于易挥发、易 燃、易爆、有毒及贵重介质，使用温度也受填料的物性限制。填料函式换热器现在已 很少采用。 填料函式换热器结构如右图所示。这种设备的结构特点与浮头式换热器相类似，浮头部分 露在壳体以外，在浮头与壳体的滑动接触面处采用填料函式密封结构。由于采用填料 函式密封结构，使得管束在壳体轴向可以自由伸缩，不会产生壳壁与管壁热变形差而 引起的热应力。其结构较浮头式换热器简单，加工制造方便，节省材料，造价比较低 廉，且管束从壳体内可以抽出，管内、管间都能进行清洗，维修方便。
换热器的设计说明书
最多。工业中使用的换热器超过90躺E是管壳式换热器，在工业过程热量传递中是应用
最为广泛的一种换热器。结合上述优点和本工艺的特点，本工艺的换热器主要选用管壳式换
热器。
1.2
1.2.1结构参数的确定
⑴管径
管径越小换热器越紧凑、便宜，但压力降会增加。为了满足允许的压降，一般选用
蓄
执
八、、
式
回旋式
盘式
传热效率咼，用于咼温烟气冷却等
鼓式
用于空气预热器等
固疋格至式
紧凑
式
适用于低温到咼温的各种条件
非紧
凑式
适用于咼温及腐蚀性气体场合
表面
扩展
式
板翅式
紧凑、效率高。可多股物流同时换热，使用温度不大于150C,主要
用于粘性加大的液体间换热
管翅式
咼效而紧凑，换热面积大，传热效果好
在过程工业中，由于管壳式换热器具有制造容易，生产成本低，选材范围广,清洗方
换热器选型时需要考虑的因素是多方面的，主要有：
1热负荷及流量大小；
2流体的性质；
3温度、压力及允许压降的范围；
4对清洗、维修的要求；
5设备结构、材料、尺寸、重量；
6价格、使用安全性和寿命； 按照换热面积的形状和结构进行分类可分为管型、板型和其它型式的换热 器。其中，管 型换热器中的管壳式换热器因制造容易、生产成本低、处理量大、 适应高温高压等优点，应 用最为广泛。
19mr的管子；对于物流流量较大的，采用25mm以上的管子。
⑵管长
无相变传热时，管子长则换热系数增加，对于相同的换热面积，管子长则管程数减
小，使得压力降减小，每平方米传热面积比降低。我国生产的标准钢管长度为6m故系列标
换热器介绍
3.3 填函式换热器 填函式换热器的浮头与壳体间采用填料函进行密封和热补偿。
填函式换热器 优点：结构简单，造价较浮头式低。检修、清洗容易，填函处的泄漏能及时发现。 缺点：壳程受到填料密封的限制，不能承受过高的压力和温度。且壳程内介质有外漏的可能，壳 程内不宜处理易挥发、易燃、易爆、有毒的介质。 为减少管束与壳体之间的环隙，可采用滑动式管板结构。
胀接长度取（1）两倍换热管外径；（2）50mm；（3）管板厚度减3mm三者中的最小值。
胀管前后的示意图
管板孔内开环形槽
2、焊接（Welding）
管子与管板间采用焊接连接
优点：连接结构简单、适用范围广；管板的加工 要求低、生产过程简单、生产效率高；管子与管 板选材要求简化、管端不须退火；在压力不高的 场合可使用较薄的管板。
3.1 固定管板式换热器
固定管板式换热器分为刚性结构的固定管板式和带膨胀节的固定管板式两种。换热器壳体和管束 通过两端的管板刚性地连在一起。
固定管板式换热器
带膨胀节的固定管板式换热器
优点：换热器结构简单、造价低，每根管子都能单独更换，管内便于清洗 缺点：管外清洗困难，管壳间有温差应力存在。当两种介质温差较大时，必须设置膨胀节。 固定管板式换热器适用于壳程介质清洁、不易结垢、温差不大和壳程压力不高的场合。
3.2 浮头式换热器 浮头式换热器中只有一块管板与壳体刚性固定在一起，另一端的管板可在壳体内自由移动。管束 和壳体在不同温度下膨胀自由，互不牵连。
浮头式换热器 优点：这种换热器消除了温差应力的影响，可用于温差较大的两种介质的换热。管程和壳程均能 承受较高的介质压力。管束可从壳程一端抽出，壳程与管程的清洗均很方便。 缺点：由于换热器管束与壳程之间存在较大的环隙，设备的紧凑性差，传热效率较低。结构复杂， 浮头部分由活动管板、浮头盖和勾圈组成，浮头处发生内漏不便检查。金属消耗量大，造价也较 高。
_第三节 换热设备
第三节换热设备第一小节概述一、换热器的作用：换热器中热交换器是利用石油加工过程中某一需要冷却的物料之热量来加热另一需要加热的物料，起着热量回收的作用。
冷却器是将温度较高的流体用水和空气冷却至常温，水所吸收的热量不加利用。
二、常用换热器的类型：1.列管式换热器：这是目前石油化工生产中应用最广的一种换热器，包括固定管板式换热器、U型管换热器、浮头式换热器等。
2.套管式换热器：3.蛇管式换热器：包括沉浸式蛇管换热器、喷淋式蛇管换热器。
4.翅片管式换热器：5.螺旋板式换热器：6.板式换热器：7.立式换热器：三、换热器的开启和停用：1.启用换热器：（1）扫线。
（2）改好流程。
（3）慢慢引油，从排空阀放水，看到有油即关排空阀，开换热器出口阀。
2.停用换热器：（1）将换热器进出口阀门关死。
（2）汽油用水顶后，再用蒸气扫线。
（3）重油需待换热器冷到100℃左右再用蒸气扫线，以防油罐中水突沸而发生事故。
第二小节技术问答1、什么叫换热器？按用途可分为哪几类？答：换热器就是不同温度的介质流经设备的两侧，进行热量交换的设备。
按其用途可分为下面几类：①换热器：两种不同温度的流体进行热量交换，一种升温，一种降温。
②冷凝器：两种不同温度的流体进行热量交换，一种流体从气态冷凝成液态。
③蒸发器：与冷凝器相反，其中一种流体由液体蒸发成气体。
④冷却器：不回收热量，只单纯为了工艺要求用来冷却流体，常用空气或水。
⑤加热器：利用废热，只单纯用来使一种流体升温。
2、按换热方式分类，换热器可分哪几种？各有何特点？答：①间壁式换热器：其特点是冷热两种流体之间用一金属或非金属隔开，使两种液体在不相混合的情况下进行热量传递。
这是用得最广泛的一种。
②蓄热式换热大：其特点是冷热两种流体依次通过蓄热器，分别与蓄热器内的固体填充物进行换热。
③混合式换热器：其特点是冷热两种流体通过直接混合进行换热。
3、炼厂常用的间壁式换热器，按结构分为哪几类？答：间壁式换热器种类繁多，从间隔表面的特征来看，可分为管式换热器和板式换热器。
换热器 设计手册
换热器设计手册第一部分：换热器概述换热器是工业生产中常用的设备，用于将热能从一个流体传递到另一个流体，以实现热能的平衡和利用。
在化工、能源、制药、食品等行业都有广泛的应用。
本手册将以换热器的设计、选择、运行与维护为主要内容，为工程师和操作人员提供全面的指导和参考。
第二部分：换热器设计原理1. 热传导原理：介绍热量在换热器中的传导过程，包括对流、传导、辐射等热传导方式。
2. 换热器工作原理：介绍不同类型换热器的工作原理，如壳管式、板式、螺旋式等。
3. 换热器设计参数：详细介绍换热器设计中的参数，如传热系数、流体速度、材料选取等。
第三部分：换热器设计流程1. 换热器类型选择：根据不同工艺要求和流体特性选择合适的换热器类型。
2. 换热器计算及模拟：对换热器进行热平衡计算和流体模拟，确定换热器的尺寸和传热面积。
3. 换热器结构设计：设计换热器壳体、管束、管板、密封装置等结构。
4. 材料选取：根据工作条件和流体性质选择合适的材料，包括金属、非金属等。
5. 换热器性能分析：对设计的换热器进行性能评估，确保满足工艺要求。
第四部分：换热器运行与维护1. 换热器安装与调试：介绍换热器的安装、泄漏检测、气密性测试等。
2. 换热器运行优化：讲述换热器的操作技巧和运行优化方法，包括流体控制、温度调节等。
3. 换热器维护与保养：指导换热器的定期检查、清洗、维护和更换零部件。
第五部分：换热器设计案例分析通过实际的换热器设计案例，分析不同场景下的换热器选型、设计、运行和维护过程，并总结经验和教训。
结语本手册以换热器设计为主线，系统介绍了换热器的原理和应用，涵盖了设计、选择、运行和维护的全过程。
希望通过本手册的阅读，读者能够对换热器设计有全面的了解，并能在实际工程中有效应用。
化工设备(换热器)PPT
• 换热器概述 • 换热器的设计与选型 • 换热器的应用 • 换热器的维护与保养 • 新型换热器技术与发展趋势
01
换热器概述
定义与作用
定义
换热器是一种用于热量交换的设 备，广泛应用于化工、石油、制 药等领域。
作用
换热器的主要作用是将热量从一 种流体传递给另一种流体，以满 足工艺需求。
智能化
利用传感器、控制器等智能元件， 实现换热器的远程监控、自动控 制和故障诊断，提高设备运行的 安全性和可靠性。
THANKS
感谢观看
强化传热表面
采用翅片、螺旋等强化传热表面，提 高传热效果。
便于清洗和维修
结构设计应便于清洗和维修，减少维 护成本。
03
换热器的应用
在化工行业的应用
化学反应过程中的热量交 换
换热器在化工行业中广泛应用于化学反应过 程中的热量交换，如放热反应和吸热反应的 热量传递。
工艺流程控制
换热器在化工生产过程中起到工艺流程控制的作用 ，通过调节温度、压力等参数，实现对化学反应过 程的有效控制。
食品加工
换热器在食品加工过程中用于加 热和冷却，以实现食品的烹制、
杀菌、保鲜等处理。
饮料生产
换热器在饮料生产过程中用于加 热和冷却，以实现饮料的调配、
灭菌和灌装等处理。
食品包装
换热器在食品包装过程中用于控 制包装材料的温度，以确保食品
包装的质量和安全。
04
换热器的维护与保养
日常维护
每日检查
01
检查换热器的外观是否正常，是否有泄漏、腐蚀、变形等问题。
换热器的分类
按传热原理分类
按结构特点分类
可分为间壁式、混合式和蓄热式换热 器。
化工设备(换热器)PPT课件
强化传热技术
研究更加高效的传热技术，提高换热 器的传热效率，降低能耗。
智能化控制
研究基于物联网和人工智能技术的智 能化控制策略，实现换热器的智能控 制和管理。
环保设计和制造
研究环保设计和制造技术，减少换热 器对环境的影响，推动可持续发展。
详细描述
换热器的基本结构包括壳体、传热管、管板、折流板和进出口接管等部分。其工作原理是利用两种流 体之间的温差，通过传热面进行热量交换。当热流体通过传热管内的通道时，热量通过管壁传递给冷 流体，使其温度升高或降低，从而实现热量交换。
02
换热器的应用
在化工行业的应用
化学反应过程中的热量交换
在各种化学反应过程中，换热器用于控制反应温度，确保化学反 应的顺利进行。
化工设备(换热器)ppt课件
• 换热器概述 • 换热器的应用 • 换热器的设计与优化 • 换热器的维护与保养 • 新型换热器技术与发展趋势
01
换热器概述
定义与功能
总结词
换热器的定义和功能
详细描述
换热器是一种用于热量交换的化工设备，主要用于将热量从一种流体传递给另 一种流体。它广泛应用于化工、石油、制药等领域，是实现工艺流程中的热量 传递和回收的关键设备之一。
常见故障及排除方法
传热效率下降
可能是由于污垢或沉积物堵塞，需要清洗换热器 表面和内部。
泄漏
可能是由于密封件老化或损坏，需要更换密封件。
振动和噪音
可能是由于设备安装不稳或流体动力学问题，需 要检查设备安装和流体流动情况。
定期检查与维修
定期检查
01
按照规定的时间间隔对换热器进行检查，包括外观、密封件、
换热器产品手册
换热器产品手册换热器是一种广泛应用于能源、化工、造纸等行业的设备，用于在流体之间传递热量。
本产品手册将全面介绍我们公司的换热器系列产品，包括产品的特点、性能参数以及应用领域等内容，以帮助客户更好地了解并选择适合自己需求的换热器。
一、产品概述我们公司的换热器产品分为板式换热器和管壳式换热器两大系列。
板式换热器采用先进的板式换热技术，具有换热效率高、结构紧凑、维护方便等优点，广泛应用于石油化工、制药等工业领域。
管壳式换热器则以其稳定可靠、适用范围广等特点，被广泛应用于核电、冶金等行业。
二、产品特点1. 高效换热：产品采用先进的换热技术，具有换热效率高、传热面积大、传热速度快等特点，能够满足不同工况的热传递需求。
2. 结构紧凑：采用优化设计，产品体积小，占地面积少，适合安装在有限空间的场所。
3. 维护方便：产品的拆卸和维护十分方便，通过拆卸几个固定螺栓即可方便更换密封垫片和清洗传热面。
4. 耐腐蚀性强：换热器采用耐腐蚀材料制造，确保在恶劣工况下仍具有稳定的性能。
三、性能参数1. 传热面积：我们公司的换热器产品传热面积从0.5平方米到2000平方米不等，可满足不同热传递需求。
2. 最大工作压力：板式换热器的最大工作压力一般在1.0MPa至3.0MPa之间，管壳式换热器的最大工作压力可达到10.0MPa。
3. 最高工作温度：板式换热器的最高工作温度一般为180℃，管壳式换热器的最高工作温度可达到400℃。
4. 适用介质：我们的换热器适用于蒸汽、热水、冷却水、油品等各种介质的换热。
四、应用领域我们的换热器产品广泛应用于以下领域：1. 能源行业：用于火力发电、核电站的冷却循环系统，提高发电效率。
2. 化工行业：用于化工厂的冷却、加热等过程，确保生产安全和工艺要求。
3. 食品行业：用于食品加工中的蒸汽、热水等介质的加热和冷却，提高生产效率。
4. 制药行业：用于制药过程中的温度控制及热能回收，减少能源浪费。
5. 造纸行业：用于造纸生产线的热回收和冷却水循环系统，降低生产成本。
2024换热器ppt课件
•换热器基本概念与分类•换热器结构与工作原理•换热器性能评价指标及方法•换热器选材与制造工艺目录•换热器安装调试与维护保养•换热器在节能减排中应用01换热器基本概念与分类换热器定义及作用定义作用换热器发展历程近代换热器早期换热器随着工业的发展，对换热器的传热效率和性能要求越来越高，出现了各种新型、高效的换热器。
现代换热器管壳式换热器板式换热器螺旋板式换热器热管式换热器常见类型及其特点应用领域与市场前景应用领域市场前景02换热器结构与工作原理主要组成部分介绍01020304换热管管板折流板/支撑板壳体工作原理简述换热管内的流体与管外的流体通过管壁进行热量折流板热量通过固体壁面（如换热管壁）从高温侧传递到低温侧。
热传导流体流过固体表面时，与固体表面发生热量交换。
对流换热在高温环境下，物体通过电磁波的形式向外发射热量。
辐射传热传热过程分析010204流体动力学特性流体在换热器内的流动状态（层流或湍流）影响传热效果。
折流板/支撑板的形状和位置对流体流动和传热有重要影响。
换热器的进出口位置和连接方式也会影响流体的分布和流动状态。
流体的物理性质（如密度、粘度、导热系数等）对传热效果有直接影响。
0303换热器性能评价指标及方法换热效率衡量换热器在单位时间内传递热量的能力，是评价换热器性能的重要指标。
压力损失流体在换热器内流动时产生的压力降，直接影响系统的能耗和运行成本。
换热面积有效传热面积的大小直接影响换热器的传热效率，是设计和选型的关键参数。
结构紧凑性紧凑的换热器结构有利于减小设备体积和重量，提高空间利用率。
性能评价指标概述实验测试方法介绍热平衡法压差法红外热像仪检测流体可视化实验数值模拟技术应用计算流体力学（CFD）模拟利用CFD软件对换热器内流体流动和传热过程进行数值模拟，预测性能并优化设计方案。
有限元分析（FEA）应用FEA方法对换热器结构进行力学分析和热应力计算，确保设备安全可靠。
多物理场耦合模拟考虑多种物理场（如流场、温度场、应力场等）之间的相互作用和影响，提高模拟精度和可靠性。
《换热器基础知识》课件
安装前的准备
调试与试运行
根据换热器的型号和规格，确定安装 位置和固定方式，准备安装所需的工 具和材料。
对换热器进行调试和试运行，检查其 工作性能和运行稳定性，确保满足使 用要求。
安装步骤与注意事项
按照安装说明书逐步完成换热器的安 装，注意确保安装的正确性和安全性 。
换热器的维护与保养
日常检查与保养
01
实验测定法
通过在换热器进出口设置温度、 压力等传感器，测量实际运行中 的换热器性能参数。
数值模拟法
02
03
理论分析法
利用计算机模拟软件，对换热器 内部流动和传热过程进行数值计 算，预测换热器的性能。
基于传热学和流体力学的基本原 理，对换热器进行理论分析和计 算。
换热器性能测试设备介绍
温度测量仪表
辐射传热
总结词
辐射传热是通过电磁波的形式传递热量，不需要介质传递。
详细描述
辐射传热的基本原理是黑体辐射定律，即物体以电磁波的形式发射和吸收能量。辐射传热的热量与物体的发射率 、温度和波长等因素有关。在换热器中，辐射传热主要发生在高温环境下，如燃烧过程和高温气体冷却等场合。
03 换热器的设计与优化
衡量换热器传热效果的重要指标，通 常用换热器入口和出口温度的差值与 热负荷的比值表示。
热效率
换热器实际传递的热量与理论热量之 比，反映换热器的能量利用效率。
流动阻力
换热器内部流体流动时所受阻力的大 小，通常以进出口压差表示。
紧凑性
换热器单位体积内的传热面积，反映 了换热器的紧凑程度和空间利用率。
换热器性能测试方法
换热器设计的基本原则
高效性原则
换热器应具备高效率，能够快 速实现热量的传递，以满足工
换热器 湿空气 冷凝 换热系数
换热器湿空气冷凝换热系数
【原创实用版】
目录
1.换热器的概述
2.湿空气在换热器中的冷凝过程
3.换热系数的定义与计算
4.湿空气冷凝换热系数的参考值
5.结论
正文
一、换热器的概述
换热器是一种用于实现两个或多个流体之间热量传递的设备，其主要功能是将热量从高温流体传递到低温流体，以达到升温或降温的目的。
在工业生产中，换热器被广泛应用于加热、冷却、冷凝、蒸发等过程。
二、湿空气在换热器中的冷凝过程
湿空气在换热器中发生的冷凝过程是指，当湿空气流经换热器时，由于换热器内部的温度较低，湿空气中的水蒸气在冷凝器内壁上凝结成水滴。
这个过程会释放出潜热，使得湿空气的温度和湿度都降低。
三、换热系数的定义与计算
换热系数（Heat Transfer Coefficient）是指在单位时间内，单位
面积上流体与流体之间传递的热量与流体温差的比值。
换热系数是一个重要的参数，用于评价换热器的传热效果。
换热系数的计算公式为：
h = Q / (A * ΔT)
其中，h 表示换热系数；Q 表示单位时间内传递的热量；A 表示换热面积；ΔT 表示流体之间的温差。
四、湿空气冷凝换热系数的参考值
湿空气冷凝换热系数的参考值取决于许多因素，如湿空气的组成、流速、换热器的结构等。
在实际应用中，通常需要根据实际情况进行实验测量或查阅相关资料来确定湿空气冷凝换热系数的值。
根据《化工工艺设计手册》第三版上册的第 15 章，对于列管式换热器，冷却氮气的换热系数约为 57。
五、结论
总之，换热器在湿空气冷凝过程中起到了关键作用，其换热系数是评价换热器性能的重要参数。
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一、换热器的概念 二、换热器的分类
教学目标： 1.了解换热器的概念； 2.了解换热器的分类。
重点难点： 1.换热器的概念； 2.换热器的分类。
课程引入
空调
冰箱
取暖器
电热壶
一、换热器的概念
1.概念 在化工生产中，几乎每个生产过程都有热量
传递（简称传热）。 进行热量传递的设备称为换热设备，也称热
热
冷凝器等
器
混合式换热器
按冷热流体接触方式分： 蓄热式换热器
间壁式换热器ຫໍສະໝຸດ 二、换热器的分类加热器
按用途分： 冷却器
换
蒸发器
热
冷凝器等
器
混合式换热器
按冷热流体接触方式分： 蓄热式换热器
间壁式换热器
混合式换热器
混合式换热器又称直接接触式换热器，将冷、热流 体直接接触，进行热量交换而实现传热。
热水自塔顶喷下， 落于筛板上飞溅成散流， 在层层下落时与水平自 然对流的空气接触而使 热水冷却。
交换器或换热器。
换热器是许多工业部门广泛应用的通用工艺 设备。通常，在化工厂的建设中，换热器约占 总投资的10％～ 40％ 。
2.作用 加热原料，如原油被加热； 冷却产品，如汽油、煤油、柴油等产品的冷却； 余热回收，如常、减压炉顶部的烟气余热回收。
二、换热器的分类
加热器
按用途分： 冷却器
换
蒸发器
不能用于两流体不允许混合的场合。
示例：蓄热式原理 返回
间壁式换热器
间壁式换热器是化工生产中应用最广泛的一种形式， 亦称表面式换热器或间接式换热器。
根据传热面和传热元件的不同，间壁式换热器又可 分为管式换热器和板式换热器两大类。
管式换热器
板 式 换 热 器
返回
管式换热器是以管子为传热面和传热元件的换热设备。
自然通风凉水塔
只适用于允许两流体混合的场合。
示例1：浴室温水加热
示例2：气体冷却塔
返回
蓄热式换热器
蓄热式换热器利用蓄热体来蓄积和释放热量而达到 冷、热两种流体换热的目的。
操作时冷热两种流体交 替通过蓄热体。当热流体
通过时，蓄热体吸热而升 温，热流体放热而降温； 当冷流体通过时，蓄热体 放热而降温，冷流体被加 热而升温。
冷、热两股流体被固 体壁隔开，通过固体壁 面的导热和对流换热进 行热量的传递。参加换 热的流体不会混合，传 热过程连续而稳定。
示例：列管式换热器 返回
换热器概述
小结： 1.换热器的概念； 2.换热器的分类。
作业： 1.什么叫换热器？ 2.换热器是如何进行分类的？