板式换热器与壳管式换热器之比较
管式与板式冷却器的区别
板式换热器和管壳式换热器综合比较1. 体状态比较对于水/水管式换热器来讲，冷却水在管束内流动被冷却水在管束外流动，管束内介质的流速一般在 0.8 -1.2m/s左右（视冷却水侧的压降要求），故其流动状态为层流，管束的直径一般为10mm-15mm 之间。
由于冷却水质一般选用海水、河水或冷却塔水，故很容易引起结垢，形成绝热层，造成热传递效率急剧下降，因此必须经常清洗去除结垢，以保证传热效果。
对于水/水板式换热器来讲，冷却水和被冷却水在板片的两侧对流，介质流速一般在0.5-7m/s左右（视介质的允许压力降）。
由于板片呈鱼骨形的形状，故其流动为旋转湍流，其流体通道为4mm-8mm 之间（视选择的型号而定）。
由于流体的流动状态均为旋转湍流，故冷却水质可为海水，河水或冷却塔水，也不太容易引起结垢，故清洗频率要比管壳式低得多。
2. 换热效率比较管/壳式换热器中冷却水为层流，故在管壁上流速为零，传热须径水的传热来进行（另外，冷侧介质和热侧介质的流动成 900，而不形成对流）。
对于水/水换热器，其传热系数 K 值一般为 800-1200W/m2*K 。
板式换热器中，冷却水侧和被冷却水侧流动均为湍流，流道中的介质不断地在板壁和通道中心进行置换。
另外，冷侧介质和热侧介质的流动形成 1800，形成对流，故换热效率很高。
对于水/水换热器，其传热系数 K 值一般为 4000-7000 W/m2*K 。
由此可节省4-5倍的换热面积。
3. 端温差比较管式换热器的流动状态和二中介质流向决定了端温差比较高（即冷却水进口温度和被冷却水出口温度之差），一般为8℃左右，如果管式换热器的端温差必须是1 ℃的话则这个管式换热器的长度必须达到80m长，这在电厂设备安装中是不可想象的。
板式换热器的流动状态和二种介质流向决定了端温差很小，可以经济地做到1℃左右的端温差。
这对于在夏天工况，冷却水的温度较高，一般到达到 33℃-37℃。
若采用板式换热器，则很容易使被冷却水温度降到 35℃-38℃，这就保证了汽轮发电机组及辅机的额定出力和正常工作（因发电机冷却水温若大于 37℃则出力将受影响）。
板式换热器原理、比较及清洗
1.板式换热器简介板式换热器是由一系列具有一定波纹形状的金属片叠装而成的一种新型高效换热器。
各种板片之间形成薄矩形通道，通过半片进行热量交换。
它与常规的管壳式换热器相比，在相同的流动阻力和泵功率消耗情况下，其传热系数要高出很多，在适用的范围内有取代管壳式换热器的趋势。
板式换热器的型式主要有框架式（可拆卸式）和钎焊式两大类，板片形式主要有人字形波纹板、水平平直波纹板和瘤形板片三种。
1.1板式换热器的基本结构板式换热器主要由框架和板片两大部分组成。
板片由各种材料的制成的薄板用各种不同形式的磨具压成形状各异的波纹，并在板片的四个角上开有角孔，用于介质的流道。
板片的周边及角孔处用橡胶垫片加以密封。
框架由固定压紧板、活动压紧板、上下导杆和夹紧螺栓等构成。
板式换热器是将板片以叠加的形式装在固定压紧板、活动压紧板中间，然后用夹紧螺栓夹紧而成。
1.2板式换热器的特点（板式换热器与管壳式换热器的比较）a.传热系数高由于不同的波纹板相互倒置，构成复杂的流道，使流体在波纹板间流道内呈旋转三维流动，能在较低的雷诺数（一般Re=50~200）下产生紊流，所以传热系数高，一般认为是管壳式的3~5倍。
b.对数平均温差大，末端温差小在管壳式换热器中，两种流体分别在管程和壳程内流动，总体上是错流流动，对数平均温差修正系数小，而板式换热器多是并流或逆流流动方式，其修正系数也通常在0.95左右，此外，冷、热流体在板式换热器内的流动平行于换热面、无旁流，因此使得板式换热器的末端温差小，对水换热可低于1℃，而管壳式换热器一般为5℃.c.占地面积小板式换热器结构紧凑，单位体积内的换热面积为管壳式的2~5倍，也不像管壳式那样要预留抽出管束的检修场所，因此实现同样的换热量，板式换热器占地面积约为管壳式换热器的1/5~1/10。
d.容易改变换热面积或流程组合，只要增加或减少几张板，即可达到增加或减少换热面积的目的；改变板片排列或更换几张板片，即可达到所要求的流程组合，适应新的换热工况，而管壳式换热器的传热面积几乎不可能增加。
列管式换热器与板式换热器的比较
列管式换热器又称管壳式换热器 ， 目 化工生产 是 前
上 应用 最 为 广泛 的一 种换 热 器 。 的 主要优 点 是单 位 体 它 积所 具 有 的 传热 面 积 （ ０ １０ ２ 大 且 传 热效 果 好 。 ４ － ５ ｍ／ ） ｍ 此 外 ， 构 简单 ， 造 材 料 也 较 为 广 泛 ， 应性 强 ， 其 结 制 适 尤
为了提高壳程流体的速度 ， 往往在壳体 内安装一定 数 目与管束相垂直 的折流挡板 （ 简称挡板 ） 。这样既可 提高流体速度 ， 同时迫使壳程流体按规定的路径多次错 流通过管束 ， 使湍动程度增加。常用的挡板有圆缺形和 圆盘 形两 种 ， 者应 用 较 为广 泛 。 前
热面 积 。流 体一 次 通 过 管程 的称 为单 管 程 ， 次通 过 壳 一
程 的称为单壳程 。
列 管式 换 热器 传 热 面 积较 大 时 ，管子 数 目则 较 多 ， 为 了提 高管 程 流体 的流速 ， 将全 部 管 子平 均 分 隔成 若 常 干组 ， 流体 在 管 内往 返经 过 多次 ， 为多 管程 。 使 称
固定 压 紧板 和 活 动压 紧 板 之 间 ， 用压 紧螺 柱将 固定 压 紧 板 、 片和 活动 压 紧板 夹 紧 。 紧板 、 板 压 导杆 、 紧装 置 、 压 前 支 柱统 称 为板 式换 热 器 的框 架 。 按一 定 规律 排 列 的所 有
是在高温 、 高压和大型装置中采用更为普遍 。板式换热
１ 结构 比较
１１列管 式换 热 器 的构 造 ．
列管式换热器主要 由壳体 、 管束 、 管板 （ 又称花板 ） 和顶盖 （ 又称封头 ） 等部件组成。 管束安装在壳体 内， 两
端 固定 在 管 板 上 ， 板 分 别 焊 在 外 壳 的 两端 ， 在 其 上 管 并 连 接 有顶 盖 。 盖和 壳 体 上装 有流 体 进 、 口接 管 。 着 顶 出 沿
换热器计算思考题及参考答案
换热器思考题1. 什么叫顺流？什么叫逆流（P3）？2.热交换器设计计算的主要内容有那些（P6）？换热器设计计算包括以下四个方面的内容：热负荷计算、结构计算、流动阻力计算、强度计算。
热负荷计算：根据具体条件，如换热器类型、流体出口温度、流体压力降、流体物性、流体相变情况，计算出传热系数及所需换热面积结构计算：根据换热器传热面积，计算热交换器主要部件的尺寸，如对管壳式换热器，确定其直径、长度、传热管的根数、壳体直径，隔板数及位置等。
流动阻力计算：确定流体压降是否在限定的范围内，如果超出允许的数值，必须更改换热器的某些尺寸或流体流速，目的为选择泵或风机提供依据。
强度计算：确定换热器各部件，尤其是受压部件(如壳体)的压力大小，检查其强度是否在允许的范围内。
对高温高压换热器更应重视。
尽量采用标准件和标准材料。
3. 传热基本公式中各量的物理意义是什么（P7）？4. 流体在热交换器内流动，以平行流为例分析其温度变化特征（P9）？5. 热交换器中流体在有横向混合、无横向混合、一次错流时的简化表示（P20）？一次交叉流，两种流体各自不混合一次交叉流，一种流体混合、另一种流体不混合一次交叉流，两种流体均不混合6. 在换热器热计算中, 平均温差法和传热单元法各有什么特点（P25、26）?什么是温度交叉，它有什么危害，如何避免（P38、76）？7．管壳式换热器的主要部件分类与代号（P42）？8．管壳式换热器中的折流板的作用是什么，折流板的间距过大或过小有什么不利之处（P49～50）？换热器安装折流挡板是为了提高壳程对流传热系数，为了获得良好的效果，折流挡板的尺寸和间距必须适当。
对常用的圆缺形挡板，弓形切口过大或过小，都会产生流动“死区”，均不利于传热。
一般弓形缺口高度与壳体内径之比为0.15～0.45，常采用0.20和0.25两种。
挡板的间距过大，就不能保证流体垂直流过管束，使流速减小，管外对流传热系数下降；间距过小不便于检修，流动阻力也大。
四种换热器的结构特点及优缺点
四种换热器的结构特点及优缺点3、四种换热器的结构特点及优缺点。
（1）固定管板式换热器组成：管箱、管板、换热管、壳体、折流板或支撑板、拉杆、定距管等。
结构特点：管板与壳体之间采用焊接连接。
两端管板均固定，可以是单管程或多管箱，管束不可拆，管板可延长兼作法兰。
优点：结构简单，制造方便，在相同管束情况下其壳体内径最小，管程分程较方便。
缺点：壳程无法进行机械清洗，壳程检查困难，壳体与管子之间无温差补偿元件时会产生较大的温差应力，即温差较大时需采用膨胀节或波纹管等补偿元件以减小温差应力。
（2）浮头式换热器组成：管箱、管板、换热管、壳体、折流板或支撑板、拉杆、定距管、钩圈、浮头盖等。
结构特点：一端管板与壳体固定，另一端管板（浮动管板）与壳体之间没有约束，可在壳体内自由浮动。
只能为多管程，布管区域小于固定管板式换热器，管板不能兼作法兰，一般有管束滑道。
优点：不会产生温差应力，浮头可拆分，管束易于抽出或插入，便于检修和清洗。
缺点：结构较复杂，操作时浮头盖的密封情况检查困难。
（3）U形管式换热器组成：管箱、管板、U形换热管、壳体、折流板或支撑板、拉杆、定距管等。
结构特点：只有一个管板和一个管箱，壳体与换热管之间不相连，管束能从壳体中抽出或插入。
只能为多管程，管板不能兼作法兰，一般有管束滑道。
总重轻于固定管板式换热器。
优点：结构简单，造价较低，不会产生温差应力，外层管清洗方便。
缺点：管内清洗因管子成U形而较困难，管束内围换热管的更换较困难，管束的固有频率较低易激起振动。
（4）填料函式换热器组成：管箱、管板、管束、壳体、折流板或支撑板、拉杆、定距管、填料函等。
结构特点：一侧管箱可以滑动，壳体与滑动管箱之间采用填料密封。
管束可抽出，管板不兼作法兰。
优点：填料函结构较浮头简单，检修清洗方便；无温差应力，（具备浮头式换热器的优点，消除了固定管板式换热器的缺点）。
缺点：密封性能较差，不适用于易挥发、易燃、易爆和有毒介质。
板式换热器较管壳式换热器的优势
A、换热效率高。
板式换热器的传热系数是管壳式换热器的3～5倍。
在流速允许的情况下，K值最高可达到7000W/m2.k；B、适合小温差换热工况。
板式换热器采用人字型波纹，换热效果好，采用全逆流布置流程。
充分体现了板式换热器的节能低耗的特点；C、占地面积小。
板式换热器的结构及凑，占地面积约为管壳式换热器的1／5～1／10；D、重量轻。
板式换热器的重量仅为管壳式换热器的1／5左右；E、费用低廉。
由于相同换热任务的情况下，板式换热器的换热面积比管壳式换热器小得多，若以同样的不锈钢为材料，板式换热器的整体造价比管壳式换热器低很多；G、不易结垢。
流体在板式换热器中成湍流的运行状态，对板片表面起到了冲刷的效果；H、多种介质换热。
板式换热器可以通过中间隔板进行三种或三种以上介质的换热，在乳品加工工艺上广泛应用。
；I、维修清洗方便。
把板式换热器的夹紧螺栓卸下后，即可松开板束，卸下板片进行机械清洗或化学清洗。
且更换配件便宜！而管壳是换热器一旦出现故障，很难查找，而且维修难度大，基本上就报废需更换新设备！运行成本极高！艾瑞德板式换热器（江阴）有限公司作为专业的可拆式板式换热器生产商和制造商，专注于可拆式板式换热器的研发与生产。
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换热器类型及相关特点说明
换热器类型及相关特点说明化工工业中不同介质之间存在有大量热交换, 其中很大部分的热交换是通过换热器来完成的。
换热设备是化肥,化工,炼油工业及其他许多工业部门应用最广泛的设备, 在化工企业的建设中换热设备占总投资很大比重。
因此保证换热设备安全运行对其维护和检修质量是非常重要的。
1 管壳式换热器的类型特点常用的管壳式换热器有固定管饭式、浮头式和“U ”型管式。
(1)固定管板式换热器是将两端管板直接与壳体焊接在一起。
主要由外壳、管板、管束、封头等主要部件组成。
壳体中设置有管束,管束两端采用焊接、胀接或胀焊并有的方法将管子固定在管板上,管板外周围和封头法兰用螺栓紧固。
固定管板式换热器的结构简单、造价低廉、制造容易、管程清洗检修方便,但壳程清洗困难,管束制造后有温差应力存在。
当换热管与壳体有较大温差时,壳体上还应设有膨胀节。
(2)浮头式换热器一端管板固定在壳体与管箱之间, 另一端管板可以在壳体内自由移动,也就是壳体和管束热膨胀可自由。
故管束和壳体之间没有温差应力。
一般浮头可拆卸,管束可以自由地抽出和装入。
浮头式换热器的这种结构可以用在管束和壳体有较大温差的工况。
管束和壳体的清洗和检修较为方便, 但它的结构相对比较复杂,对密封的要求也比较高。
(3)U形管式换热器是将换热管炜成U形,两端固定在同一管板上。
由于壳体和换热管分开,换热管束可以自由伸缩,不会由于介质的温差而产生温差应力。
U形管换热器只有一块管板,没有浮头,结构比较简单。
管束可以自由的抽出和装入,方便清洗,具有浮头式换热器的优点,但由于换热管做成半径不等的U形弯,最外层换热管损坏后可以更换外,其它管子损坏只能堵管。
同时,它与固定管板式换热器相比,由于换热管受弯曲半径的限制它的管束中心部分存在空隙,流体很容易走短路,影响了传热效果。
2 管壳式换热器的失效形式换热器常见的损坏形式是腐蚀而泄露,壳体减薄。
腐蚀的部位主要在换热管、换热管与管板的连接处及壳体。
换热器的种类及应用
换热器的种类及应用换热器是一种用于传热的设备，广泛应用于化工、电力、冶金、石油等行业。
根据传热方式和工作原理的不同，换热器可以分为多种类型。
1. 管壳式换热器：管壳式换热器是最常见的换热器之一。
它由管束和外壳组成，热媒通过管束流动，被换热的物质则在外壳中流动，通过管壳内外流体的对流和传导传热，实现换热过程。
管壳式换热器广泛应用于化工、冶金等行业的蒸发、冷凝、汽化、加热等工艺中。
2. 板式换热器：板式换热器采用多层波纹板组成，通过多个波纹板的叠加形成通道，在通道内实现换热。
板式换热器具有换热效率高、紧凑、易于清洗等优点，被广泛应用于空调、制冷、化工、食品加工等领域。
3. 管束式换热器：管束式换热器由多根平行布置的管子组成，通过管子内的热媒与外壳中的被换热物质进行换热。
管束式换热器适用于高温、高压、粘稠液体的换热过程，常用于石油、化工等行业。
4. 螺旋板换热器：螺旋板换热器采用螺旋板作为热传输面，通过螺旋板的内外壁形成两个流通通道，通过流体在螺旋板内外壁之间交替流动，实现换热。
螺旋板换热器具有高换热效率、低压降等优点，广泛应用于化工、制药等行业。
5. 空气冷却器：空气冷却器以空气作为冷却介质，通过与被冷却物质接触，将被冷却物质的热量传递给空气，使其冷却。
空气冷却器广泛应用于电力、化工等行业中的冷却系统，如发电厂中的冷却塔、汽车发动机中的散热器等。
6. 管式加热器：管式加热器是一种通过将热媒加热后传递给被加热物质，实现加热的设备。
管式加热器应用于化工、电力等行业中需要对物质进行加热的工艺中，如石油精制中的加热炉、电站中的锅炉等。
总之，换热器可以根据不同的换热原理和应用场景，分为管壳式换热器、板式换热器、管束式换热器、螺旋板换热器、空气冷却器和管式加热器等多种类型。
这些换热器在不同的工业领域中发挥着重要作用，提高了能源利用效率，降低了设备运行成本，促进了工业生产的发展。
四种管壳式换热器的结构特点
四种管壳式换热器的结构特点管壳式换热器是一种常见的换热设备，广泛应用于工业生产和能源领域。
根据不同的结构特点，可以将管壳式换热器分为四种类型：固定管板式、浮动管板式、固定管束式和浮动管束式。
固定管板式换热器是最常见的一种结构类型。
它由一个壳体和多个平行排列的管板组成。
管板上开有管孔，通过这些管孔将管子固定在板上。
流体通过管子流动，进行换热。
固定管板式换热器的主要优点是结构简单、制造成本较低，适用于一般的换热任务。
然而，由于管子固定在板上，清洗和维修时比较困难。
浮动管板式换热器是在固定管板式换热器的基础上改进而来的。
它的管板不再固定，而是可以上下浮动。
这样，在清洗和维修时，可以通过松开法兰螺栓，将管板抬起，方便清理管道内部。
浮动管板式换热器的结构稍复杂，但具有清洗方便、维修简单的优点，特别适用于容易结垢、结焦的工况。
固定管束式换热器是将管子固定在壳体内部的一个管束上的换热器。
管束通常由多个平行排列的管子组成，管束两端通过管板与壳体连接。
流体在管束内流动，进行换热。
固定管束式换热器的优点是结构紧凑，热效率高，适用于对换热效果要求较高的场合。
然而，由于管束固定在壳体内部，清洗和维修时比较困难。
浮动管束式换热器是在固定管束式换热器的基础上改进而来的。
它的管束可以上下浮动，方便清洗和维修。
浮动管束式换热器的结构复杂，但具有清洗方便、维修简单的优点，特别适用于容易结垢、结焦的工况。
四种管壳式换热器的结构特点分别是：固定管板式换热器结构简单、制造成本低；浮动管板式换热器清洗和维修方便；固定管束式换热器热效率高；浮动管束式换热器清洗和维修方便。
每种结构类型都有其适用的场合，选择合适的换热器结构可以提高换热效率，降低维护成本，确保设备的正常运行。
板式换热器与壳管式换热器---之比较
(2)对数平均温差大，末端温差小。 (2)对数平均温差大，末端温差小。 对数平均温差大 在壳管式换热器中， 在壳管式换热器中，两种流体分别 在壳程和管程内流动， 在壳程和管程内流动，总体上是错 流流动， 流流动，对数平均温差修正系数小 而板式换热器多是并流或逆流流动 方式，其修正系数通常在0 95左右 左右。 方式，其修正系数通常在0 95左右。
(4)容易改变换热面积或流程组合。 (4)容易改变换热面积或流程组合。 容易改变换热面积或流程组合 只要增加或减少几张板片， 只要增加或减少几张板片，即可达 到增加或减少换热面积的目的； 到增加或减少换热面积的目的；改 变板片排列或更换几张板片， 变板片排列或更换几张板片，即可 达到所要求的流程组合， 达到所要求的流程组合，适应新的 换热工况， 换热工况，而壳管式换热器的传热 面积几乎不可能增减。 面积几乎不可能增减。
此外． 此外．冷、热液体在板式换热器内 的流动平行于换热面．无旁流， 的流动平行于换热面．无旁流，因 此使得板式换热器的末端温差小， 此使得板式换热器的末端温差小， 对水一水换热可低于1 对水一水换热可低于1。c，而壳管 式换热器一般为5 式换热器一般为5。c。
(3)占地面积小。板式换热器结构紧 (3)占地面积小。板式换热器结构紧 占地面积小 凑，单位体积内的换热面积为壳管 式的2 式的2—5倍，也不象壳管式那样要 预留抽出管柬的检修场地， 预留抽出管柬的检修场地，因此实 现同样的换热量， 现同样的换热量，扳式换热器占地 面积约为壳管式换热器的1/5— 面积约为壳管式换热器的1/5— 1/10。 1/10。
板式换热器与壳管式换热器 ---之比较 ---之比较
(1)传热系数高。 (1)传热系数高。由于不同的波纹板 传热系数高 相互倒置，构成复杂流道， 相互倒置，构成复杂流道，使流体 在波纹板间流道内呈旋转三维流动， 在波纹板间流道内呈旋转三维流动， 能在较低的雷诺效( Re=50～ 能在较低的雷诺效(～般Re=50～ 200)下产生紊流 所以传热系数高， 200)下产生紊流，所以传热系数高， 下产生紊流， 一般认为是壳管式的3 一般认为是壳管式的3～5倍。
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板式换热器与管壳式换热器的比较【学员问题】板式换热器与管壳式换热器的比较？【解答】1.传热系数高由于不同的波纹板相互倒置，构成复杂的流道，使流体在波纹板间流道内呈旋转三维流动，能在较低的雷诺数（一般Re=50~200）下产生紊流，所以传热系数高，一般认为是管壳式的3~5倍。
2.对数平均温差大，末端温差小在管壳式换热器中，两种流体分别在管程和壳程内流动，总体上是错流流动，对数平均温差修正系数小，而板式换热器多是并流或逆流流动方式，其修正系数也通常在0.95左右，此外，冷、热流体在板式换热器内的流动平行于换热面、无旁流，因此使得板式换热器的末端温差小，对水换热可低于1℃，而管壳式换热器一般为5℃。
3.占地面积小板式换热器结构紧凑，单位体积内的换热面积为管壳式的2~5倍，也不像管壳式那样要预留抽出管束的检修场所，因此实现同样的换热量，板式换热器占地面积约为管壳式换热器的1/5~1/8.4.容易改变换热面积或流程组合，只要增加或减少几张板，即可达到增加或减少换热面积的目的；改变板片排列或更换几张板片，即可达到所要求的流程组合，适应新的换热工况，而管壳式换热器的传热面积几乎不可能增加。
5.重量轻板式换热器的板片厚度仅为0.4~0.8mm，而管壳式换热器的换热管的厚度为2.0~2.5mm，管壳式的壳体比板式换热器的框架重得多，板式换热器一般只有管壳式重量的1/5左右。
6.价格低采用相同材料，在相同换热面积下，板式换热器价格比管壳式约低40%~60%.7.制作方便板式换热器的传热板是采用冲压加工，标准化程度高，并可大批生产，管壳式换热器一般采用手工制作。
8.容易清洗框架式板式换热器只要松动压紧螺栓，即可松开板束，卸下板片进行机械清洗，这对需要经常清洗设备的换热过程十分方便。
9.热损失小板式换热器只有传热板的外壳板暴露在大气中，因此散热损失可以忽略不计，也不需要保温措施。
而管壳式换热器热损失大，需要隔热层。
10.容量较小是管壳式换热器的10%~20%.11.单位长度的压力损失大由于传热面之间的间隙较小，传热面上有凹凸，因此比传统的光滑管的压力损失大。
板式换热和管壳式换热器相比优缺点
板式换热和管壳式换热器相比优缺点板式换热和管壳式换热器相比优缺点人们通过科学研究和生产实践，对板式换热器的特点有了深刻的了解，并总结出一系列优缺点。
这些优缺点，通常是和管壳式换热器加以比较的，归纳如下。
（一）优点1.传热系数高管壳式换热器的结构，从强度方面看是很好的，但从换热角度看不甚理想，因为流体在壳程中流动时存在着折流板—壳体、折流体—换热管、管束—壳体之间的旁路。
通过这些旁路的流体，没有充分参与换热。
而板式换热器，不存在旁路，而且板片的波纹能使流体在较小的流速下产生湍流。
所以板式换热器有较高的传热系数，一般认为是管壳式换热器的3~5倍。
完成同一换热任务，采用管壳式换热器和采用板式换热器的比较；板式换热器的换热面积仅为管壳式换热面积的1/3～1/4。
2.对数平均温差大在管壳式换热器中，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。
如果进一步地分析，壳程为混合流动，管程是多股流动，所以对数平均温差都应采用修正系数。
修正系数通常较小。
流体在板式换热器内的流动，总体上是并流或逆流的流动方式，其温差修正系数一般大于0.8，通常为0.95.3.占地面积小板式换热器结构紧凑，单位体积内的换热面积为管壳式换热器的2~5倍，也不象管壳式换热器那样要预留抽出管束的检修场地（除非吊出安装位置进行检修），因此实现同样的换热任务时，板式换热器的占地面积约为管壳式换热器的1/5～1/10.4.重量轻板式换热器的板片厚度仅为0.5mm,管壳式板式换热器的换热管厚度为2.0～2.5mm；管壳式换热器的壳体比板式换热器的框架重得多。
在完成同样换热任务的情况下，板式换热器所需的换热面积比管壳式换热器的小，这就意味中板式换热器的重量轻，一般来说仅为管壳式换热器的1/5左右。
5.价格低60年代中期，弗兰克对用各种材料制造管壳式换热器和板式换热器的成本进行了比较，得到单位换热面积造价—换热面积（一台的）关系曲线。
从曲线所示可见，若以不锈钢为材料，板式换热器的价格低于管壳式换热器6.末端温差小管壳式换热器在壳程中流动的流体和换热面交错并绕流，还存在旁流。
换热器分类
换热器分类换热器种类繁多，若按其传热面的形状和结构进行分类可分为管型、板型和其他型式换热器。
而管型换热器又可分为管壳式换热器、套管式换热器、蛇管式换热器；板型换热器可分为板式换热器、板翅式换热器、板壳式换热器、螺旋板式换热器。
其他型式换热器是为了满足一种特殊要求而出现的换热器，如回转式换热器、热管换热器等。
管壳式换热器若按功能命名又可分为冷凝器、加热器、再沸器、蒸发器、过热器等。
以下介绍一些常用的几种换热器。
一、管壳式换热器它由许多管子组成管束，管束构成换热器的传热面。
此类换热器又称为列管式换热器。
换热器的管子固定在管板上，而管板又与外壳联接在一起。
为了增加流体在管外空间的流速，以改善换热器的传热情况，在筒体内间隔安装了许多折流板。
换热器的壳体和两侧管箱上开有流体的进出口，有时还在其上装设有检查孔，为安置仪表用的接口管、排液孔和排气孔等。
在换热器中，一种流体从一侧管箱(称为前管箱)流进管子里，经另一侧管箱(称为后管箱)流出(对奇数单管程换热器)，或绕过管箱，流回进口侧前管箱流出(对偶数单管程换热器)，这条路径称为管程。
另一种流体从筒体上的连接管进出换热器壳体，流经管束外，这条路径称为壳程。
图5-10所示即为二管程、单壳程，工程上称为1-2型换热器(1表示壳程数，2表示管程数)。
管壳式换热器是把管子与管板连接，再用壳体固定。
根据其不同的连接与固定方式又可分为固定管板式、釜式浮头式、U型管式、滑动管板式、填料函式等。
1. 固定管板式换热器固定管板换热器的两端管板，采用焊接方法与壳体连接固定。
这种换热器结构简单；在相同的壳体直径内，排管最多，比较紧凑。
由于两个管板被换热管互相支攫，与其他管壳式换热器相比，管板最薄，不仅造价低而且每根管子内侧都能进行清洗。
但壳侧清洗较难，不能进行机械清洗，所以宜用于不易结垢的流体。
当管束和壳体之间的温差太大而产生不同的热膨胀时，常会使管子与管板的接口脱开，从而发生介质泄漏。
换热器的基本类型
换热器的基本类型换热器是一种用于传递热量的设备，广泛应用于工业生产、能源领域以及民用领域。
根据不同的工作原理和结构特点，换热器可以分为多种基本类型。
本文将对常见的换热器类型进行介绍，包括壳管式换热器、板式换热器、管束式换热器和螺旋板式换热器。
壳管式换热器是一种常见的换热器类型，它由壳体和管束组成。
壳体通常由钢制成，内部设有管束，管束中流动着需要传递热量的介质。
壳体与管束之间的空间称为壳程，介质通过壳程流动，与管束中的介质进行热量交换。
壳管式换热器具有结构简单、换热效果好的特点，广泛应用于石化、化工、电力等行业。
板式换热器是一种将多个金属板叠放在一起组成的换热器。
板式换热器通过板间的通道使介质流动，实现热量交换。
板式换热器具有体积小、传热效率高、清洗维护方便的特点，被广泛应用于食品加工、制药、暖通空调等领域。
管束式换热器是一种将多个管子束缚在一起形成的换热器。
管束式换热器通常由管束、壳体和管板组成。
介质通过管束中的管子流动，与管子外的介质进行热量交换。
管束式换热器具有结构紧凑、传热效率高的特点，适用于高压、高温、强腐蚀介质的换热。
螺旋板式换热器是一种将两个螺旋形的金属板叠放在一起组成的换热器。
螺旋板式换热器通过螺旋通道使介质流动，实现热量交换。
螺旋板式换热器具有传热效率高、体积小、适用于高粘度介质的特点，被广泛应用于化工、制药、食品等行业。
除了上述几种基本类型的换热器，还有其他一些特殊类型的换热器，如管壳式换热器、螺旋换热器等。
这些换热器根据不同的工作原理和结构特点，可以满足不同领域对换热需求的要求。
在选购换热器时，需要根据具体的工作条件和需求选择合适的换热器类型。
需要考虑的因素包括介质的性质、温度压力、流量要求以及换热效率等。
此外，还需要考虑设备的运行成本、维护保养难度以及可靠性等方面的因素。
总的来说，换热器是一种重要的热交换设备，根据不同的工作原理和结构特点，可以分为多种基本类型。
每种类型的换热器都有其适用的场景和优缺点，选购时需要根据具体需求进行选择。
换热器选型
换热器选型引言：换热器是工业生产过程中常用的设备之一，用于传递热量并实现热能的转换。
在工业生产中，换热器的选型非常重要，它直接影响到设备的性能和能效。
本文将从换热器的类型、工作原理、选型依据等方面进行介绍和分析，以帮助读者更好地进行换热器的选型。
一、换热器的类型常见的换热器类型包括壳管式换热器、板式换热器、螺旋板式换热器等。
壳管式换热器是一种结构简单、传热效果较好的换热器，适用于高温高压、粘稠液体等工况。
板式换热器由多个平行板组成，具有传热效率高、占用空间小的特点，适用于低温低压、腐蚀性液体等工况。
螺旋板式换热器则是将螺旋板卷曲而成，形成多个螺旋通道，具有较大的传热面积和流体的强迫对流，适用于流量大、传热效果要求高的工况。
二、换热器的工作原理换热器的工作原理是通过两种流体之间的热传导来实现热量的转移。
在壳管式换热器中，热源流体通过管道中流动，被换热的流体则在壳体中流动，通过管壁的传导实现热量的交换。
在板式换热器中，两种流体分别通过平行板的流道中流动，通过板间的传导和对流来实现热量的转移。
螺旋板式换热器则是利用螺旋通道中的流体强迫对流以及壁面的传导来实现热量的传递。
三、换热器的选型依据换热器的选型依据包括工况参数、换热面积、传热系数等。
首先需要明确工况参数，包括流体的流量、温度、压力等。
根据工况参数，可以计算出所需的传热量和传热面积。
换热器的选型还需要考虑传热系数，传热系数高意味着单位面积内的传热量大，换热器体积相对较小。
此外，还需要考虑流体的物性、流动方式等因素，以保证选型的准确性和可靠性。
四、换热器选型的注意事项在进行换热器选型时，需要注意以下几点。
首先，要充分了解工况参数，包括流体的性质、流量、温度等，以便确定换热器的类型和规格。
其次，要考虑换热器的传热效果和能耗，选择传热系数高、能效好的换热器。
同时，还要考虑换热器的材质和耐腐蚀性能，以适应不同的工况要求。
最后，要根据实际情况进行经济性分析，综合考虑选型的成本和效益。
板式换热器和壳管式换热器有啥区别
板式换热器和壳管式换热器有啥区别一、换热器如何分类？按传热方式可分为：间壁式换热器、蓄热式换热器、流体连接间接式换热器、直接接触式换热器、复式换热器。
按用途可分为：加热器、预热器、过热器、蒸发器。
按结构可分为：浮头式换热器、固定管板式换热器、U形管板换热器、板式换热器等。
二、壳管式与板式换热器不同点之一：结构1、壳管式换热器结构：管壳式换热器由壳体、传热管束、管板、折流板（挡板）和管箱等部件组成。
壳体多为圆柱形，内有管束，管束两端固定在管板上。
传热有两种热流体和冷流体，一种是管内流体，称为管侧流体；另一种是管外流体，称为壳侧流体。
为了提高管外流体的传热系数，通常在管壳内设置若干挡板。
挡板可以提高壳程内流体的速度，使流体按规定的距离多次穿过管束，提高流体的湍流度。
换热管可在管板上等边三角形或方形布置。
等边三角形布置紧凑，管外流体湍流程度高，传热系数大。
方形布置便于清洁管外，适用于易结垢的流体。
2、板式换热器结构：可拆卸板式换热器是由许多冲压有波纹薄板按一定间隔，四周通过垫片密封，并用框架和压缩螺钉重叠而成。
板和垫片的四个角孔构成了流体分配器和集液管。
同时，冷流体和热流体被合理地分离，以便它们在每个板的两侧被分离。
在通道中流动，通过板进行热交换。
三、壳管式与板式换热器不同点之一：分类1、壳管式换热器分类：（1）固定管板换热器管板与管壳两端管束为一体，结构简单，但仅适用于冷、热流体温差不大，壳程无需机械清洗时的换热操作。
当温差稍大，壳侧压力不太高时，可在壳上安装弹性补偿环，以减小热应力。
（2）浮头换热器管束一端的管板可以自由浮动，完全消除了热应力，整个管束可以从壳体中拉出，便于机械清洗和维护。
浮头换热器应用广泛，但其结构复杂，成本高。
（3）U形管换热器的每根管子弯成U形，两端固定在上下两区的同一管板上。
在管箱隔板的帮助下，分为进、出口两室。
换热器完全消除了热应力，其结构比浮头式结构简单，但管程不易清洗。
板式与壳管式换热器比较说明
板式与壳管式换热器比较说明-CAL-FENGHAI.-(YICAI)-Company One1板式与壳管式换热器比较说明换热器是空调设备用来实现冷热流体之间热量交换的部件，是空调设备必不可少的组成部分，也是决定设备换热效率、节能效果的重要因素之一。
目前空调设备常用的换热器主要有两大类：一类是壳管式换热器，另一类是板式换热器，下面将针对两种换热器的特点予以比较说明，并提出选型的参考意见，供客户参考。
1.板式换热器板式换热器是由一系列具有一定波纹形状的金属片叠装而成的一种换热器。
各种板片之间形成薄矩形通道，冷热流体分别在板片间形成的窄小而曲折的通道中流过，通过板片进行换热。
2.壳管式换热器壳管式换热器是在个圆筒形壳体内设置许多平行管子（也称管束），让冷热流体分别从管内空间（称为管程）和管外空间（称为壳程）流过进行热量交换。
壳管式换热器是目前应用最广泛的一种，在所有换热设备中占主导地位。
3.两种换热器比较壳管式换热器长期使用换热效率优于板式换热器板式换热器刚投入使用时换热效率略优于壳管式换热器，但由于板式换热器流体通过的毛细通道既多且狭窄，流体中的水垢或脏物附着在板换的内壁上，就会造成板换传热部位的结垢和腐蚀，导致主机换热效率降低，制冷输出力大幅衰减，单位制冷量能耗上升，运行成本增加。
必须定期对板换进行清洗，且板换使用时间越长，清洗周期越短。
板换清洗不可能做到绝对干净，久而久之，板式换热器的换热效率随使用时间的增加而降低，影响空调的使用效果。
壳管式换热器管束通过管板固定，各管之间的间隙较大，不会出现堵塞的现象，因此，长期使用不会降低换热器的换热效率。
壳管式换热器使用安全性优于板式换热器板式换热器由于流道狭窄，流体在进入流道时容易出现分流不均，非常容易出现因流量少而导致流体结冰，堵塞冻坏板换的现象，板换一旦冻坏，则无法维修必须更换，增加主机维护成本。
壳管式换热器流体通道间隙大，流量均匀，避免了上述“冰堵”现象的发生，能够稳定、安全的运行。
常见换热器结构及优缺点
6.7 换热器换热器是化工、石油、食品及其他许多工业部门的通用设备，在生产中占有重要地位。
化工生产中，换热器可作为加热器、冷却器、冷凝器、蒸发器和再沸器等，应用甚为广泛。
由于生产规模、物料的性质、传热的要求等各不相同，故换热器的类型也是多种多样。
根据冷、热流体热量交换的原理和方式基本上可分为三大类：混合式、蓄热式、间壁式。
6.7.1 直接接触式（混合式）在这类换热器中，冷热两种流体通过直接混合进行热量交换。
在工艺上允许两种流体相互混合的情况下，这是比较方便和有效的，且其结构比较简单。
直接接触式换热器常用于气体的冷却或水蒸汽的冷凝。
6.7.2 蓄热式蓄热式换热器又称为蓄热器，它主要由热容量较大的蓄热室构成，室中可填耐火砖或金属带等作为填料。
当冷、热两种流体交替地通过同一蓄热室时，即可通过填料将得自热流体的热量，传递给冷流体，达到换热的目的。
这类换热器的结构简单，且可耐高温，常用于气体的余热及其冷量的利用。
其缺点是设备体积较大，而且两种流体交替时难免有一定程度的混合。
6.7.3 间壁式这一类换热器的特点是在冷热两种流体之间用一金属壁（或石墨等导热性好的非金属）隔开，以使两种流体在不相混合的情况下进行热量交换。
由于在三类换热器中，间壁式换热器应用最多，因此下面重点讨论间壁式换热器。
（1）夹套式换热器结构：夹套装在容器外部，在夹套和容器壁之间形成密闭空间，成为一种流体的通道。
优点：结构简单，加工方便。
缺点：传热面积A小，传热效率低。
用途：广泛用于反应器的加热和冷却。
为了提高传热效果，可在釜内加搅拌器或蛇管和外循环。
（2）沉浸式蛇管换热器结构：蛇管一般由金属管子弯绕而制成，适应容器所需要的形状，沉浸在容器内，冷热流体在管内外进行换热。
优点：结构简单，便于防腐，能承受高压。
缺点：传热面积不大，蛇管外对流传热系数小，为了强化传热，容器内加搅拌。
（3）喷淋式换热器结构：冷却水从最上面的管子的喷淋装置中淋下来，沿管表面流下来，被冷却的流体从最上面的管子流入，从最下面的管子流出，与外面的冷却水进行换热。
换热器的设计结构与类型
管束分程布置图
管程数 流动顺序 管箱隔板 介质返回 侧隔板 图序 a b c d e f g 1 2
1 2 1 2 3 4 1 4
4
2 3 1 2 4 3 2 5 1 6 3 4
6
2 1 3 4 6 5
每程管数大致相同，温差不超过 ℃ 每程管数大致相同，温差不超过20℃左右为好
流向
44
强度胀
27
1.管板材料 管板材料
力学性能 介质腐蚀性（ 间电位差对腐蚀影响） 介质腐蚀性（及tube-tubesheet间电位差对腐蚀影响） 间电位差对腐蚀影响 贵重钢板价格
流体无腐蚀性或有轻微腐蚀性时， 流体无腐蚀性或有轻微腐蚀性时， 管板采用压力容器用碳素钢或低合金钢板或锻件制造； 管板采用压力容器用碳素钢或低合金钢板或锻件制造； 腐蚀性较强时，用不锈钢、 腐蚀性较强时，用不锈钢、铜、铝、钛等材料， 钛等材料， 为经济考虑，采用复合钢板或堆焊衬里。 为经济考虑，采用复合钢板或堆焊衬里。
大管径
粘性大或污浊的流体
22
3.换热管材料 换热管材料
碳素钢 低合金钢 不锈钢 金属材料 铜 铜镍合金 铝合金 钛等
23
石墨 非金属材料 陶瓷 聚四氟乙烯等
4.换热管排列形式及中心距 换热管排列形式及中心距
30° 60°
90°
45°
p
三角形布管多，但不易清洗； 三角形布管多，但不易清洗； 正方形及转角正方形较易清洗
5
基本类型
一、固定管板式换热器 结构
6
双管程固定管板换热器
7
优点
——结构简单、紧凑、能承受较高的压力，造价 结构简单、紧凑、能承受较高的压力， 结构简单 低，管程清洗方便，管子损坏时易于堵管或更换。 管程清洗方便，管子损坏时易于堵管或更换。 ——当管束与壳体的壁温或材料的线膨胀系数相 当管束与壳体的壁温或材料的线膨胀系数相 差较大时，壳体和管束中将产生较大的热应力。 差较大时，壳体和管束中将产生较大的热应力。 ——适用于壳侧介质清洁且不易结垢并能进行溶 ——适用于壳侧介质清洁且不易结垢并能进行溶
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(6)价格低。采用相同材料，在相同 换热面积下．板式换热器价格比壳 管式约低40％ ～60％。
(7)制作方便。板式换热器的传热板 是采用冲压加工，标准化程度高， 并可大批生产，壳管式换热器一般 采用手工制作。
(8)容易清洗。框架式板式换热器只 要松动压紧螺挂，即可板开板柬， 卸下板片进行机械清洗，在需要经 常清洗设备的场合使用十分方便。
此外．冷、热液体在板式换热器内 的流动平行于换热面．无旁流，因 此使得板式换热器的末端温差小， 对水一水换热可低于1。c，而壳管 式换热器一般为5。c。
(3)占地面积小。板式换热器结构紧 凑，单位体积内的换热面积为壳管 式的2—5倍，也不象壳管式那样要 预留抽出管柬的检修场地，因此实 现同样的换热量，扳式换热器占地 面积约为壳管式换热器的1/5— 1/10。
(9)热损失小。板式换热器只有传热 板的外壳板暴露在大气中，因此散 热损失可以忽略不计，不需要保温 措施。而壳管式换热器热损失大， 则必需保温。
(10)容量较小。是壳管式换热器的 10％ ～20％。
(11)单位长度的压力损失大。由于 传热面之间的间隙较小，传热面上 有凹凸，因此比传统的光滑管的压 力损失大。
(12)不易结垢。由于内部水流湍急， 不易结垢，其结垢系数仅为管式换 热器的1/3～1/10。
(13)板式换热器采用密封垫密封， 工作压力一般不宜超过2.5MPa，介 质温度应低于250~C以下，否则有 可只 有2—5mm，当换热介质含有较大 颗粒或纤维物质时，容易堵塞。
(4)容易改变换热面积或流程组合。 只要增加或减少几张板片，即可达 到增加或减少换热面积的目的；改 变板片排列或更换几张板片，即可 达到所要求的流程组合，适应新的 换热工况，而壳管式换热器的传热 面积几乎不可能增减。
(5)重量轻。板式换热器的板片厚度 仅为0.4～0.8mm，壳管式换热器 的换热管厚度为2.0--2.5mm，壳 管式的壳体比扳式换热器的框架重 得多，板式换热器一般只有壳管式 重量的1/5左右。
(1)传热系数高。由于不同的波纹板 相互倒置，构成复杂流道，使流体 在波纹板间流道内呈旋转三维流动， 能在较低的雷诺效(～般Re=50～ 200)下产生紊流，所以传热系数高， 一般认为是壳管式的3～5倍。
(2)对数平均温差大，末端温差小。 在壳管式换热器中，两种流体分别 在壳程和管程内流动，总体上是错 流流动，对数平均温差修正系数小 而板式换热器多是并流或逆流流动 方式，其修正系数通常在0 95左右。