换热器培训教程课件
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☆结构：以金属管子绕成各种与 容器相适应的形状，并沉浸在容 器内的液体中。
油浆采样器（蛇管式）
☆特点：
结构简单，管内只 能流入不易结垢的流体， 但容器内流体湍动程度 低，管外对流传热系数 小。
☆应用：
小型容器内液体的换热。
特点： 传热推动力大，传热效果好，便于检修和清洗。但喷
淋不易均匀而影响传热效： 结构简单，成
本低，壳程检修和 清洗困难，壳程必 须是清洁、不易产 生垢层和腐蚀的介 质。
2.3.6.2浮头式
当壳体与管束因温度 不同而引起热膨胀时，管 束连同浮头可在壳体内沿 轴向自由伸缩，可完全消 除热应力。 特点：
结构较为复杂，成本 高，消除了温差应力，是 应用较多的一种结构形式。
浮头式换热器管束
结构：
主要由壳体、管束、管板、 折流挡板和封头等组成。 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。
管壳式换热器
2.3.6.1固定管板式
壳体与传热管壁温 度之差大于50C，加 补偿圈，也称膨胀节， 当壳体和管束之间有 温差时，依靠补偿圈 的弹性变形来适应它 们之间的不同的热膨 胀。
2.4列管式换热器的选用
2.4.1列管式换热器流体流道的选择 1）不洁净或易结垢的液体宜在管程，因管内清洗方便。 2）腐蚀性流体宜在管程，以免管束和壳体同时受到腐蚀。 3）压力高的流体宜在管内，以免壳体承受压力。 4）饱和蒸汽宜走壳程，饱和蒸汽比较清洁，而且冷凝液容易排出。 5）流量小而粘度大的流体一般以壳程为宜。 6）需要被冷却物料一般选壳程，便于散热。 7）有毒的液体宜走管程。
2、按传热方式分
◎直接接触式 ◎蓄热式 ◎间壁式
2.3间壁式换热器
2.3.1夹套式换热器
结构：在容器（或反应器外部）安装 夹套而成，密闭空间成为某种流体的 通道 。
特点：
☮传热系数不高（可在釜内安装搅拌 器、蛇管、螺旋隔板）；
☮换热介质为水蒸气、冷却水。 应用：反应过程的加热和冷却。
压缩机缸套（夹套式）
炼油化工设备： 换热器
换热器广泛应用于化工、石油、制药、能 源等工业生产过程中，其主要用途适用于加热、 冷却、蒸发、冷凝、干燥等方面，因其使用的条 件不同，其容量、压力、温度等变动范围较大， 为了适应不同的用途，故要采用各种形式及结构 的换热器。
1、按用途分
☛ 加热器 ☛ 冷却器 ☛ 冷凝器 ☛ 蒸发器 ☛ 再沸器
2.4.2列管换热器内常用的流速范围 2.4.2.1流体流速的选择
流体 种类
流速 m/s
管程
壳程
一般液体 宜结垢液体
气体
0.5～0.3 >1
5～30
0.2～1.5 >0.5 3～15
2.4.3管子的规格和排列方式 管子的规格19×2mm和25×2.5mm 管长：1.5、2.0、3.0、6.0m L/D=4～６ 排列方式：正三角形、正方形直列和错列排列。
2.4.4折流挡板与板间距
圆缺形
圆盘形
一般取挡板间距为壳体内径的0.2～1.0 倍。我国系列标准中采用的板间距为：固 定管板式有150，300和600mm三种，浮头式 有100，150，200，300，480和600mm五种。
U形管式换热器
两管程单壳程
1—U形管
U型管换热器 2—壳程隔板 3—管程隔板
用于冷却或冷凝管内液体。
特点：
传热效率高，结构紧凑， 操作灵 活，安装检修方便。 但耐温、耐 压性较差，易渗 漏，处理量小。
应用：食品、轻工、化工。
特点：
◈ 综合费用低于水冷 ◈ 空气不易结垢、不腐蚀设备
应用： 初步冷却或高沸点馏分的
冷凝场合，适用于缺水地区。
翅片管的断面
2.3.6列管式换热器（管壳式换热器）
2.3.2套管式换热器
◎ 结构：将直径不同的直管制成同心套 管，并由U形弯头连接，每一段直管称作 一程。
◎特点： 表面传热系数大， 平均温差 最大，结构简单， 能承受高压，传热面 积可灵活变化，但易泄漏，金属耗量大。 ◎应用 ： 流量不大、传热面积不多而要 求压强较高的场合。
2.3.3蛇管式换热器 2.3.3.1沉浸式换热器
油浆采样器（蛇管式）
☆特点：
结构简单，管内只 能流入不易结垢的流体， 但容器内流体湍动程度 低，管外对流传热系数 小。
☆应用：
小型容器内液体的换热。
特点： 传热推动力大，传热效果好，便于检修和清洗。但喷
淋不易均匀而影响传热效： 结构简单，成
本低，壳程检修和 清洗困难，壳程必 须是清洁、不易产 生垢层和腐蚀的介 质。
2.3.6.2浮头式
当壳体与管束因温度 不同而引起热膨胀时，管 束连同浮头可在壳体内沿 轴向自由伸缩，可完全消 除热应力。 特点：
结构较为复杂，成本 高，消除了温差应力，是 应用较多的一种结构形式。
浮头式换热器管束
结构：
主要由壳体、管束、管板、 折流挡板和封头等组成。 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。
管壳式换热器
2.3.6.1固定管板式
壳体与传热管壁温 度之差大于50C，加 补偿圈，也称膨胀节， 当壳体和管束之间有 温差时，依靠补偿圈 的弹性变形来适应它 们之间的不同的热膨 胀。
2.4列管式换热器的选用
2.4.1列管式换热器流体流道的选择 1）不洁净或易结垢的液体宜在管程，因管内清洗方便。 2）腐蚀性流体宜在管程，以免管束和壳体同时受到腐蚀。 3）压力高的流体宜在管内，以免壳体承受压力。 4）饱和蒸汽宜走壳程，饱和蒸汽比较清洁，而且冷凝液容易排出。 5）流量小而粘度大的流体一般以壳程为宜。 6）需要被冷却物料一般选壳程，便于散热。 7）有毒的液体宜走管程。
2、按传热方式分
◎直接接触式 ◎蓄热式 ◎间壁式
2.3间壁式换热器
2.3.1夹套式换热器
结构：在容器（或反应器外部）安装 夹套而成，密闭空间成为某种流体的 通道 。
特点：
☮传热系数不高（可在釜内安装搅拌 器、蛇管、螺旋隔板）；
☮换热介质为水蒸气、冷却水。 应用：反应过程的加热和冷却。
压缩机缸套（夹套式）
炼油化工设备： 换热器
换热器广泛应用于化工、石油、制药、能 源等工业生产过程中，其主要用途适用于加热、 冷却、蒸发、冷凝、干燥等方面，因其使用的条 件不同，其容量、压力、温度等变动范围较大， 为了适应不同的用途，故要采用各种形式及结构 的换热器。
1、按用途分
☛ 加热器 ☛ 冷却器 ☛ 冷凝器 ☛ 蒸发器 ☛ 再沸器
2.4.2列管换热器内常用的流速范围 2.4.2.1流体流速的选择
流体 种类
流速 m/s
管程
壳程
一般液体 宜结垢液体
气体
0.5～0.3 >1
5～30
0.2～1.5 >0.5 3～15
2.4.3管子的规格和排列方式 管子的规格19×2mm和25×2.5mm 管长：1.5、2.0、3.0、6.0m L/D=4～６ 排列方式：正三角形、正方形直列和错列排列。
2.4.4折流挡板与板间距
圆缺形
圆盘形
一般取挡板间距为壳体内径的0.2～1.0 倍。我国系列标准中采用的板间距为：固 定管板式有150，300和600mm三种，浮头式 有100，150，200，300，480和600mm五种。
U形管式换热器
两管程单壳程
1—U形管
U型管换热器 2—壳程隔板 3—管程隔板
用于冷却或冷凝管内液体。
特点：
传热效率高，结构紧凑， 操作灵 活，安装检修方便。 但耐温、耐 压性较差，易渗 漏，处理量小。
应用：食品、轻工、化工。
特点：
◈ 综合费用低于水冷 ◈ 空气不易结垢、不腐蚀设备
应用： 初步冷却或高沸点馏分的
冷凝场合，适用于缺水地区。
翅片管的断面
2.3.6列管式换热器（管壳式换热器）
2.3.2套管式换热器
◎ 结构：将直径不同的直管制成同心套 管，并由U形弯头连接，每一段直管称作 一程。
◎特点： 表面传热系数大， 平均温差 最大，结构简单， 能承受高压，传热面 积可灵活变化，但易泄漏，金属耗量大。 ◎应用 ： 流量不大、传热面积不多而要 求压强较高的场合。
2.3.3蛇管式换热器 2.3.3.1沉浸式换热器