换热设备如何分类
换热器分类及发展趋势
换热器的种类及各种发展趋势一、按照传统方式的不同，换热设备可分为三类：1．混合式换热器利用冷、热流体直接能与混合的作用进行热量的交换这类交换器的结构简单、但价便宜、常做成塔状。
两种容许完全混合且不同温度的介质，在直接接触的过程中完成其热量的传递。
例如：冷水塔（凉水塔）、造粒塔、气流干燥装置、流化床等。
2．蓄热式换热器在这类换热器中，能量传递是通过格子砖或填料等蓄热体来完成的。
首先让热流体通过，把热量积蓄在蓄热体中，然后再让冷流体通过，把热量带走。
由于两种流体交变转换输入，因此不可避免的存在着一小部分流体相互掺和的现象，造成流体的“污染”。
蓄热式换热器结构紧凑、价格便宜、单位体积传热面大，故较适用于气——气热交换的场合。
主要用于石油化工生产中的原料气转化和空气余热。
回转蓄热式换热器的结构特点是实现连续操作，换热器中的蓄热体一般采用成型板片或金属丝网组装的扇形柜内，其外部由金属壳体密封，并以每分1～4转得慢速转动进行连续换热。
3、间壁式换热器所谓间壁式换热器，是指两种不同温度的流体在固定的壁面（称为传热面）相隔的空间里流动，通过璧面得导热和壁表面的对流换热进行热量的传递。
参加换热的流体不会混合，传递过程连续而稳定地进行。
间壁式换热器的传热面大多采用导热性能良好的金属制造。
在某些场合由于防腐的需要，也有用非金属（如石墨，聚四乙烯等）制造的。
这是工业制造最为广泛应用的一类换热器。
冷、热流体被一固体壁面隔开通过璧面进行传热。
按照传热面的形状与结构特点它可分为：（1）管式换热器：如套管式、螺旋管式、管壳式、热管式等。
（2）板面式换热器：如板式、螺旋板式，、板壳式等。
（3）扩展表面式换热器：如板翅式、管翅式、强化的传热管等。
一. 夹套式换热器结构如图所示。
夹套空间是加热介质和冷却介质的通路。
这种换热器主要用于反应过程的加热或冷却。
当用蒸汽进行加热时，蒸汽上部接管进入夹套，冷凝水由下部接管流出。
作为冷却器时，冷却介质（如冷却水）由夹套下部接管进入，由上部接管流出。
换热设备种类及应用情况
换热设备种类及应用情况换热设备是指将热能从一个物体传递到另一个物体的设备，常用于工业生产、能源利用等领域。
根据不同的工作原理和应用场景，换热设备可以分为多种类型，下面将详细介绍其中比较常见的几种类型及其应用情况。
1、壳管换热器：壳管换热器是一种常见的换热设备，它由一组内外套圆柱体（壳体和管束）组成。
热媒流体通过壳程，被换热介质从管程中流过，实现热量的传递。
壳管换热器广泛应用于化工、石油、空调、电力、食品等行业，常用于蒸发器、冷凝器、加热器和冷却器等设备中。
2、板式换热器：板式换热器是利用一堆平行放置的板片和密封件组成，通过流体在板片之间的流动实现热量交换。
由于其具有紧凑、高效的特点，广泛应用于化工、暖通空调、食品等行业中的热交换系统。
3、螺旋板换热器：螺旋板换热器是由一对互相螺旋交叉的金属板片组成，通过流体在板片之间的流动来实现换热。
螺旋板换热器具有高效、结构简单等特点，适用于高温高压和易结垢的介质。
4、管束换热器：管束换热器是由管束和壳体组成的，通过热交换介质在管壳之间流动来实现热量交换。
它在化工、食品、制药等行业中广泛应用，常见于蒸馏、冷凝、换热等工艺中。
5、空气冷却器：空气冷却器是通过将热介质与空气进行直接接触换热以实现散热的设备。
它广泛应用于汽车制造、发电、空调等领域中，常见于汽车散热器、工业冷却塔等设备中。
6、气体换热器：气体换热器是用于气体之间或气体与流体之间进行热量传递的设备。
它广泛应用于化工、石油、空调等行业中，常见于石油加热炉、工业炉和空调设备中。
7、换热器在日常生活中的应用：除了工业领域，换热器在日常生活中也有广泛应用。
例如，家用燃气热水器就是一种热水换热器，通过燃烧燃气来加热水，并通过换热器将热能传递给水，从而提供热水供应。
另外，冰箱中的制冷循环系统中也包括了换热器，通过换热器将室内的热量传递给制冷剂，从而实现冷冻。
总结而言，换热设备的种类繁多，根据不同的工作原理和应用场景可以选择合适的换热设备，如壳管换热器、板式换热器、螺旋板换热器、管束换热器、空气冷却器和气体换热器等。
换热器基本知识
（2） 浮头式换热器
浮头式换热器 1—防冲板；2—折流板；3—浮头管板；4—钩圈；5—支耳
浮头式换热器
• 浮头式换热器 管束一端的管板可自由浮动，完 全消除了热应力;且整个管束可从壳体中抽出, 便于机械清洗和检修。浮头式换热器的应用较 广。
• 优点：管间和管内清洗方便，不会产生热应力 ；
• 缺点：结构复杂，造价比固定管板式换热器高 ，设备笨重，材料消耗量大，且浮头小盖在操 作中无法检查，制造时对密封要求较高。
• 流体每通过管束一次称为一个管程；每通过壳体一次称为一个壳程。 图示为最简单的单壳程单管程换热器,简称为1-1型换热器。为提高管内 流体速度,可在两端管箱内设置隔板，将全部管子均分成若干组。这样 流体每次只通过部分管子，因而在管束中往返多次，这称为多管程。 同样，为提高管外流速，也可在壳体内安装纵向挡板，迫使流体多次 通过壳体空间，称为多壳程。多管程与多壳程可配合应用。
设备。
二、间壁式换热器的类型
沉浸式蛇管换热器
管式换热器
间壁式换热器
板式换热器
喷淋式换热器
套管换热器
固定管板式
列管式换热器
U型管
平板式换热器
浮头式 填料函式
螺旋板式换热器 夹套式换热器
板翘式换热器 翘片式换热器
翘片管换热器
(一) 管式换热器
管式换热器特点
• 管式换热器虽然在换热效率、结构紧凑性和单位传热
• 缺点：由于受弯管曲率半径的限制，其换热管 排布较少，管束最内层管间距较大，管板的利 用率较低，壳程流体易形成短路，对传热不利 。当管子泄漏损坏时，只有管束外围处的U形 管才便于更换，内层换热管坏了不能更换，只 能堵死，而坏一根U形管相当于坏两根管，报 废率较高。
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。
换热设备(换热器、热交换器)
换热设备（换热器、热交换 器）
作用：用来实现热量的传递， 使热量由高温流体传递给低 温流体。
换热设备（换热器、热交换器）
地位：在炼油厂，用于换热设 备 的 费 用 约 占 总 费 用 的 35 ％ ~40 ％，在化工厂约占总费用 的10％~20％。
应用
蓄热式换热器（或回热式换热器）
这种蓄热式换热器主要用于废气 温度很高而需要预热空气的场合， 石油化工厂也有用其作为裂解炉的。 由此难免存在着一小部分流体相互 掺和的现象，必须注意可能造成流 体的“污染”问题，由此而可能带 来的安全问题必须有相应的技术措 施。图 8—2为蓄热式换热器示意图。
蓄热式换热器图
应用
? 在完成热量传递的同 时．换热设备还可以在生产 工艺流程中起到不同的作用。
? 例如控制介质的温度 (加 热器、冷却器、余热锅炉等 )；
应用
? 控制介质的压力 (冷凝器、 再沸器、蒸发器等)；
? 控制介质汽化的流量 (蒸 发器、再沸器等 )；控制介质 冷凝的流量 (冷凝器、冷凝冷 却器等)。
? 优点：管外流体的传热系数大，且便于 检修和清洗。
? 缺点：体积庞大，冷却水用量较大，有 时喷淋效果不够理想。
发展趋势
?（2）种类繁多：随着石油 化学工业的迅速发展，换 热设各种类繁多，而且新 型结构也不断出现。
发展趋势
?（3）随着石油、化工装置 的大型化，换热设备正朝 着强化传热、高效紧凑、 降低热阻以及防止流体诱 导振动等方向发展。
换热器主要介绍内容
? 主要介绍目前广泛应 用且量多面广的钢制管壳 式换热器，而对其它型式 的换热器只作一定篇幅的 介绍。
2.换热设备的分类及特点
换热设备相关资料
换热设备相关资料
换热设备是指用于实现热量传递的机械设备，通常用于加热、冷却或控制流体温度。
换热设备包括各种形式的换热器，如板式换热器、壳管式换热器、换热管等，也包括换热泵、换热器组件等。
换热设备的基本原理是利用热交换介质和传热面之间的温度差，通过传热过程实现热量的传递。
在使用过程中，热源流体和热负载流体通过换热设备分别进入换热介质的两端，经过传热面的热传递，实现热量的交换。
热源流体通常是高温的热源介质，如蒸汽、高温水等，而热负载流体则是需要加热或冷却的流体，如空气、水、油等。
换热设备的应用领域非常广泛，包括工业生产、暖通空调、核能工程、化工及制药等行业。
在工业领域，换热设备常常用于加热或冷却生产过程中的流体介质，以实现能源的高效利用及工艺条件的控制。
在暖通空调领域，换热设备则常用于建筑空调系统中的供暖、制冷及通风过程中，以提高室内舒适度并满足人们的生活需求。
随着科学技术的不断发展和进步，换热设备的技术水平也在不断提高。
新型的换热设备在材料、结构、工艺等方面不断创新，使得换热效果更好、能耗更低、维护更方便，更符合人们对环保与节能的需求。
同时，新型换热设备的应用范围也在不断扩大，为各个行业提供更多更好的选择。
总之，换热设备作为实现热能转换和传递的重要设备，在工业
生产和日常生活中具有不可替代的作用。
随着科技的不断推进，换热设备将会迎来更多的发展机遇，为人们的生活和生产带来更多便利和效益。
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(完整版)换热器的分类
换热器的分类➢按用途分类：加热器、冷却器、冷凝器、蒸发器和再沸器➢按冷热流体热量交换方式分类：混合式、蓄热式和间壁式➢主要内容：1. 根据工艺要求，选择适当的换热器类型；2. 通过计算选择合适的换热器规格。
间壁式换热器的类型一、夹套换热器➢结构：夹套式换热器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。
二、沉浸式蛇管换热器➢结构：这种换热器多以金属管子绕成，或制成各种与容器相适应的情况，并沉浸在容器内的液体中。
➢优点：结构简单，便于防腐，能承受高压。
➢缺点：由于容器体积比管子的体积大得多,因此管外流体的表面传热系数较小。
三、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。
在下流过程中，冷却水可收集再进行重新分配。
➢优点：结构简单、造价便宜，能耐高压，便于检修、清洗，传热效果好➢缺点：冷却水喷淋不易均匀而影响传热效果，只能安装在室外。
➢用途：用于冷却或冷凝管内液体。
四、套管式换热器➢结构：由不同直径组成的同心套管，可根据换热要求，将几段套管用U形管连接，目的增加传热面积；冷热流体可以逆流或并流。
➢优点：结构简单，加工方便，能耐高压，传热系数较大，能保持完全逆流使平均对数温差最大，可增减管段数量应用方便。
➢缺点：结构不紧凑，金属消耗量大，接头多而易漏，占地较大。
➢用途：广泛用于超高压生产过程，可用于流量不大，所需传热面积不多的场合。
五、列管式换热器列管式换热器又称为管壳式换热器，是最典型的间壁式换热器，历史悠久，占据主导作用。
➢优点：单位体积设备所能提供的传热面积大，传热效果好，结构坚固，可选用的结构材料范围宽广，操作弹性大，大型装置中普遍采用。
➢结构：壳体、管束、管板、折流挡板和封头。
换热器的介绍及分类
换热器的介绍及分类换热器（亦称为热交换器或热交换设备）是用来使热量从热流体传递到冷流体，以满足规定的工艺要求的装置，是对流传热及热传导的一种工业应用。
换热器可以按不同的方式分类。
按其操作过程可分为间壁式、直接接触式、蓄热式（或称回热式）三大类。
换热器分类：直接接触式换热器，也叫混合式换热器，是冷热流体进行直接接触并换热的设备。
通常情况下，直接接触的两种流体是气体和汽化压力较低的液体；蓄能式换热器的工作原理，是利用固体物质的导热特性，具体而言，热介质先将固体物质加热到一定温度，冷介质再从固体物质获得热量，通过此过程可实现热量的传递；间壁式换热器，也是利用了中介物的热传导，冷、热两种介质被固体间壁隔开，并通过间壁进行热量交换。
对于供热企业而言，间壁式换热器的应用最为广泛。
根据结构的不同，它还可划分为管式换热器、板式换热器和热管换热器。
一、管壳式换热器管壳式换热器又称列管式换热器。
是以封闭在壳体中管束的壁面作为传热面的间壁式换热器。
这种换热器结构较简单，操作可靠，可用各种结构材料（主要是金属材料）制造，能在高温、高压下使用，是目前应用最广的类型。
▲管壳式换热器根据所采用的补偿措施，管壳式换热器可分为固定管板式换热器、浮头式换热器、U型管式换热器、填料函式换热器等四种类型。
二、固定管板式换热器固定管板式换热器是管壳式换热器的一种。
固定管板式换热器两端的管板采用焊接的方式与壳体连接，主要由外壳、管板、管束、顶盖（封头）等部件构成。
▲固定管板式换热器固定管板式换热器的优点是：◆结构简单；◆在相同的壳体直径内，排管数最多，旁路最少；◆每根换热管都可以进行更换，且管内清洗方便。
固定管板式换热器的缺点是：◆壳程不能进行机械清洗；◆当换热管与壳体的温差较大（大于50℃）时会产生温差应力，解决措施是在壳体上设置膨胀节，因而壳程压力受膨胀节强度的限制不能太高；◆只适用于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工作场合。
换热设备的分类
换热设备的分类按照传统方式的不同，换热设备可分为三类：1．混合式换热器利用冷、热流体直接能与混合的作用进行热量的交换这类交换器的结构简单、但价便宜、常做成塔状。
两种容许完全混合且不同温度的介质，在直接接触的过程中完成其热量的传递。
例如：冷水塔（凉水塔）、造粒塔、气流干燥装置、流化床等。
2．蓄热式换热器在这类换热器中，能量传递是通过格子砖或填料等蓄热体来完成的。
首先让热流体通过，把热量积蓄在蓄热体中，然后再让冷流体通过，把热量带走。
由于两种流体交变转换输入，因此不可避免的存在着一小部分流体相互掺和的现象，造成流体的“污染”。
蓄热式换热器结构紧凑、价格便宜、单位体积传热面大，故较适用于气——气热交换的场合。
主要用于石油化工生产中的原料气转化和空气余热。
回转蓄热式换热器的结构特点是实现连续操作，换热器中的蓄热体一般采用成型板片或金属丝网组装的扇形柜内，其外部由金属壳体密封，并以每分1～4转得慢速转动进行连续换热。
3、间壁式换热器所谓间壁式换热器，是指两种不同温度的流体在固定的壁面（称为传热面）相隔的空间里流动，通过璧面得导热和壁表面的对流换热进行热量的传递。
参加换热的流体不会混合，传递过程连续而稳定地进行。
间壁式换热器的传热面大多采用导热性能良好的金属制造。
在某些场合由于防腐的需要，也有用非金属（如石墨，聚四乙烯等）制造的。
这是工业制造最为广泛应用的一类换热器。
冷、热流体被一固体壁面隔开通过璧面进行传热。
按照传热面的形状与结构特点它可分为：（1）管式换热器：如套管式、螺旋管式、管壳式、热管式等。
（2）板面式换热器：如板式、螺旋板式，、板壳式等。
（3）扩展表面式换热器：如板翅式、管翅式、强化的传热管等。
试说明对换热器进行分类的方法及其种类
换热器是工业生产中常用的设备之一，主要用于在不同介质之间传递热量。
根据不同的分类方法和种类，换热器可以被归类为多种不同类型。
在本篇文章中，我们将深入探讨换热器的分类方法和各种类型，以便读者能够更全面地了解这一关键设备。
一、按换热方式分类1. 直接传热换热器直接传热换热器是指介质之间通过换热器壁直接传递热量的换热器，常见的有管壳式换热器和板式换热器。
这种类型的换热器具有换热效率高、传热速度快的特点。
2. 间接传热换热器间接传热换热器是指介质之间通过换热器壁之间的传热介质传递热量的换热器，常见的有螺旋板式换热器和多管式换热器。
这种类型的换热器适用于对介质之间进行隔离的情况。
二、按换热介质分类1. 气体换热器气体换热器主要用于对气体介质进行换热，常见的有空气预热器和烟气余热回收器。
这种类型的换热器适用于工业烟气净化和余热回收等领域。
2. 液体换热器液体换热器主要用于对液体介质进行换热，常见的有冷凝器和蒸发器。
这种类型的换热器在化工、农业和食品加工领域得到广泛应用。
三、按结构形式分类1. 管式换热器管式换热器是指通过管壁间的传热介质完成换热的换热器，通常由多根管子组成，适用于介质流体要求较高的场合。
2. 板式换热器板式换热器是指通过板片间的传热介质完成换热的换热器，结构简单，适用于介质粘度较高的场合。
四、个人观点在我看来，不同的换热器类型各有其适用的场景和特点，因此在选择换热器时需要根据具体情况进行综合考虑。
随着工业技术的发展和应用范围的拓展，对换热器的性能和效率要求也会不断提高，这对换热器制造商提出了新的挑战。
总结与回顾通过本篇文章的讨论，我们全面地了解了换热器的分类方法和各种类型。
通过按换热方式、换热介质和结构形式进行分类，我们可以更好地理解和选择适用于不同工业场景的换热器。
笔者在文章中也共享了个人观点，对于读者更全面、深刻地理解换热器也提供了一定的参考。
通过阅读这篇文章，我相信读者对于换热器的分类和种类已经有了更深入的了解。
管道换热器的分类
管道换热器的分类管道换热器分类1、 按换热器的用途分类(1)加热器：加热器用于把流体加热到所需的温度，被加热流体在加热过程中不发生相变。
(2)预热器：预热器用于流体的预热，以提高整套工艺装置的效率。
(3)过热器：过热器用于加热饱和蒸汽，使其达到过热状态。
(4)蒸发器：蒸发器用于加热液体，使之蒸发汽化。
(5)再沸器：再沸器是蒸馏过程的专用设备，用于加热已冷凝的液体，使之再受热汽化。
(6)冷却器：冷却器用于冷却流体，使之达到所需要的温度。
(7)冷凝器：冷凝器用于冷凝饱和蒸汽，使之放出潜热而凝结液化。
2、 按换热器传热面形状和结构分类(1)管式换热器：管式换热器通过管子壁面进行传热，按传热管的结构不同，可分为列管式换热管、套管式换热器、蛇管式换热器和翅片管式换热器等几种。
管式换热器应用最广。
(2)板式换热器：板式换热器通过板面进行传热，按传热板的结构形式，可分为平板式换热器、螺旋板式换热器、板翅式换热器和热板式换热器。
(3)特殊形式换热器：这类换热器是指根据工艺特殊的要求而设计的具有特殊结构的换热器。
如回转式换热器、热管式换热器等。
3、 按换热器所用材料分类(1)金属材料换热器：金属材料换热器是由金属材料制成，常用金属材料有碳钢、合金钢、铜及铜合金、铝及铝合金、钛及钛合金等。
由于金属材料的热导率较大，故该类换热器的传热效率较高，生产中用到的主要是金属材料换热器。
(2)非金属材料换热器：非金属材料换热器由非金属材料制成，常用非金屑材料有石墨、玻璃、塑料以及陶瓷等。
该类换热器主要用于具有腐蚀性的物料由于非金属材料的热导率较小，所以其传热效率较低。
换热设备的分类
换热设备的分类一换热设备的种类炼油厂用换热设备的型式很多，将其常用的分类如下：1按用途分类（1）换热器两种温度不同的流体进行热量的交换，使一种流体降温而另一种流体升温，以满足各处的需要，经过换热就充分回收了热量，节省了成本。
（2）冷凝器在两种温度不同的流体进行热量交换中，有一种流体是从气态就冷凝成为液态，温度变化并不大，就称为冷凝器。
（3）蒸发器和上述相反，若有一种流体被加热而蒸发成为气体，就称为蒸发器。
（4）冷却器凡是热量不回收利用，单纯只要一种流体冷却的换热器，称为冷却器。
（5）加热器凡是利用废热而单纯只要一种流体加热升温的换热器，称为加热器。
2按换热方式分类（1）间壁式换热设备。
在冷、热两种流体间有一定形状的表面把流体分隔开，热量通过此种间隔表面而互相交换，两种流体不相混合。
这是炼油厂中普遍采用的方式。
（2）蓄热式换热设备。
冷、热两种流体依次先后通过蓄热器，分别和蓄热器内的固体填充物进行交换，例如高温气体先通过蓄热器，将热量传递给器内填料，使填料升温而积蓄热量；关闭高温气体通路，再切换通入冷气体，高温填料就又把热量放出给了冷气体，使冷气体升温；依次不断反复，称为蓄热式换热。
这种设备炼油厂内很少应用。
（3）混合式换热设备。
使冷、热两种流体直接混合，而交换热量，如炼油厂内常用的凉水塔，就是用空气直接吹过被分散的热水表面，使热水降温而循环使用，这种方式所用设备较简单，换热效率也高，但大多数情况下，不允许两种流体混合，所以应用也有限。
3 按结构型式分类间壁式换热设备的种类繁多，但从间壁表面的特征来看，可分为两大类：(1) 管式换热设备。
传热面是各种管子，冷、热两种流体分别在管内和管外通过，经管壁面交换热量，这是炼油厂内应用最普通的换热设备。
从具体结构上细分，它又可分为：A．管壳式换热设备。
这种设备的特点是在圆筒形外壳中装有管束，一种流体在管内流动称为管程，另一流体在管外流动，称为壳程，它又可分为：a．固定管板式，如图2.4.1所示，两块管板均固定在外壳圆筒上，其上胀接着许多小管子，称为管束。
换热设备概论
换热设备概论换热器或称热交换器，是石油、化工、生产中重要的化工设备之一。
它在石油、化工厂建设总投资中约占20％，在全厂化工设备总重量中约占40％。
第一节换热设备的分类及工作原理1、换热设备的分类将一温度较高的热流体的热量传给另一温度较低的冷流体的设备叫换热设备。
两种温度不同的流体通过热量的交换，使一种流体降温而另一种流体升温。
以满足各自的需要，例如在柴油加氢精制装置中，冷的原料油及冷氢经高压换热器，从反应流出物及热高分气体中获得热量而升高温度送入反应器，热的反应流出物和热高分气体冷却进入下一工序，如此就充分回收了热量。
炼油厂换热设备的形式专门多，按用途可分为加热器、冷却器、冷凝器和重沸器。
要紧用于加热物料的叫加热器；用水等冷却剂来冷却物料的那么叫冷却器，象分馏塔的馏出线冷却器等；热的流体是气态，通过换热后被冷凝成为液态的称为冷凝器，如分馏塔塔顶汽油冷凝器等；一种液体被加热而蒸发成为气态的叫重沸器(再沸器)或汽化器。
按换热设备的结构可分为管式换热器和板式换热器。
管式换热器的传热面由管子表面构成，即冷热流体之间以管壁做间壁，如管壳式、套管式、翅管式等。
板式换热器的传热面由板面构成，即冷热流体之间以板做间壁，如螺旋板式、平板式等。
换热设备的常用材料要紧是钢材，其次是铝、铜等。
也有一些是用非金属材料制造的换热设备，如石墨、聚四氟乙烯等，它们大多具有耐高、低温及耐腐蚀等专门性能。
2、热设备的工作原理热量从高温物体传送给低温物体称为传热。
传热的方式有三种：传导、对流和辐射。
在换热设备中要紧是以传导和对流两种方式进行换热的，如图6.1所示，热流体(温度t1)先以对流传热方式将热量Q(kJ/h)传给管(板)壁的一侧(温度为t2)，再以传导传热方式将热量传过管(板)壁(温度由t2变成t3)，最后管(板)壁另一侧又将热量以对流传热方式传给了冷流体(温度为t4)。
关于稳固传热过程，上述的传换过程可表示为：Q＝K·F·(及F(t1一t4)式中Q---热负荷，换热器每单位小时传递的热量，kcal／h；F---传热表面积，m3；K---换热器的传热系数，表示冷热流体温差为1℃，单位小时内穿过1m2的管(板)壁面积所传递的热量。
换热器的分类详解
传热面积大 传热效率高 易制造 材料利用率高 自身冲刷不易结垢 可全逆流流动 传热温差小
特别适合高粘度流体的加热或
冷却、含有固体颗粒的悬浮液 的换热
板式换热器
板式换热器
较低流速下即可达到湍流，具有较高的传热效率； 结构紧凑； 使用灵活； 清洗和维修方便； 能精确控制换热温度等； 密封周边太长，不易密封，渗漏可能性大； 承压能力低； 使用温度受密封垫片材料耐温性能限制，不宜过高； 流道狭窄，易堵塞，处理量小； 流动阻力大；
U形管式换热器
优点——结构比较简单、价格便宜，承压能力强。 缺点—— 壳程流体易短路，传热不利。当管子泄漏损坏时，只有外层 U形管可更换，内层管只能堵死，坏一根U形管相当于坏两根管，报 废率较高。 应用——管、壳壁温差较大或壳程介质易结垢需要应用 清洗，又不宜 采用浮头式和固定管板式的场合。特别适用于管内走清洁而不易结垢 的高温、高压、腐蚀性大的物料。
浮头式
优点 ——管间和管内清洗方便，不会产生热应力 缺点 ——结构复杂，造价比固定管板式换热器高，设备笨重，材料消 耗量大，且浮头端小盖在操作中无法检查，制造时对密封要求较高。 结构复杂，造价比固定管板式换热器高，设备笨重，材料消耗量大， 且浮头端小盖在操作中无法检查，制造时对密封要求较高。 应用——壳体和管束之间壁温差较大或壳程介质易结垢的场合
第16讲 换热设备类型
01 换热设备的类型
按作用原理 或传热方式
直接接触换热器 蓄热式换热器 间壁式换热器 中间载热体式换热器
直接接触换热器
又称混合式换热器，它是利用冷、热流体直接接触， 彼此混合进行换热的换热器。如冷却塔、气压冷凝器 等。
传热效率高、单位容积提供的传热面积大、 设备结构简单、价格便宜，但仅适合工艺上 热流体 允许两种流体混合的场合。
冷流体 热流体
热流体 冷流体
管式换热器
间壁式换热器
板面式换热器
其他形式换热器
蛇管式换热器 套管式换热器
沉浸式蛇管换热器 喷淋式蛇管换热器
管壳式换热器：应用最广
缠绕管式换热器 螺旋板式换热器：不易结垢 板式换热器
板翅式换热器：效率最高
板壳式换热器 伞板式换热器
这是什 么？
石墨、聚四氟乙烯、热管换热器
按用途分类
加热器:用于把流体加热到所需温度 预热器:用于流体的预热，以提高整套工艺装置的效率。 过热器:用于加热饱和蒸汽，使其达到过热状态。 蒸发器:用于加热液体，使其蒸发汽化。 再沸器:用于加热已被冷凝的液体，使其再受热汽化，为蒸馏过程专用设备。
冷却器:用于冷却流体，使其达到所需温度 冷凝器:。用于冷却凝结性饱和蒸汽，使其放出潜热而凝结液化。
螺旋管式换热器
浮头式外பைடு நூலகம்流筒换热器
U型管式换热器
折 流 杆 换 热 器
折流杆换热器
中间载热体式换热器
这类换热器是把两个间壁式换热器由在其中循环的载热体连接起 来的换热器，载热体在高温流体换热器和低温流体换热器之间循环， 在高温流体换热器中吸收热量，在低温流体换热器中把热量释放给低 温流体，如热管式换热器。
石油化工换热设备的基础知识
石油化工换热设备的基础知识换热设备是石油、化工等广泛应用的主要设备之一，约占工艺设备总台数的30~70%，占工艺设备总重量的25~50%，占工艺设备总投资的12~20%，在工艺生产操作中对工艺参数的调节，生产稳定性起着重要的作用。
1. 分类1.1 按用途分类：换热器、冷凝器、蒸发器、冷却器、加热器1.1.1 换热器：两种温度不同的流体进行热量的交换，使一种流体降温而另一种流体升温，以满足各自的需要，充分回收热量。
1、1、2冷凝器：在两种温度不同的流体进行热量的交换中，有一种流体是从气态被冷凝成为液态，温度变化不大，为冷凝器。
1、1、3冷却器：凡是热量不回收利用，单纯只要一种流体冷却的换热器，为冷却器。
1.2 按结构型式分类：管式换热设备、板式式换热设备1.2.1 管式换热设备：管壳式换热设备、套管式换热设备、水浸式冷却器、空气冷却器。
1.2.2 管壳式换热设备特点：在圆筒形外壳中装有管束，一种流体在管内流动，另一种流体在管外流动。
可分为：固定管板式、带膨胀节的固定管板式、浮头式、u形管式、填函式。
天然气制氢装置换热设备结构型式主要为固定管板式（131-C、1110-C、1109-C等）、带膨胀节的固定管板式（105-UC2）、u形管式（1111-C、130-CA/CB、1105-C等）。
2. 主要参数压力除注明者外，压力均指表压力。
2.1.1 工作压力工作压力指在正常工作情况下，换热器管、壳程顶部可能达到的最高压力。
2.1.2 设计压力设计压力指设定的换热器管、壳程顶部的最高压力，与相应的设计温度一起作为设计载荷条件，其值不得低于工作压力。
2.1.3 试验压力试验压力指在压力试验时，换热器管、壳程顶部的压力。
2.2 温度2.2.1 设计温度设计温度指换热器在正常工作情况下，设定的元件金属温度(沿元件金属横截面的温度平均值)，设计温度与设计压力一起作为设计载荷条件。
在任何情况下，元件金属的表面温度不得超过材料的允许使用温度。
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换热设备如何分类
换热设备可按用途、换热方式、结构和材料进行分类。
a.按用途可分为：
(1)加热器。
把流体加热到必要的温度，但加热流体没有发生相的变化。
(2)预热器。
预先加热流体，为后工序操作提供标准的工艺参数。
(3)过热器。
用于把流体(工艺气或蒸汽)加热到过热状态。
(4)蒸发器。
用于加热流体，达到沸点以上温度，使其液体蒸发，一般有相的变化。
(5)再沸器。
用于使装置中冷凝了的液体再度加热，使其蒸发。
(6)深冷器。
用于把流体冷却到0℃以下的低温状态。
(7)冷却器。
用于把流体冷却到工艺要求的温度。
(8)冷凝器。
用于冷却凝结性气体，使其流体凝结液化。
(9)全凝器。
使凝结性气体全部冷凝为液体。
b.按换热方式可分为：
(1)间壁式换热器。
把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，使两种流体之间进行换热。
(2)蓄热式换热器。
借助于由固体构成的蓄热体，把热量从高温流体传递给低温流体，蓄热体与高温流体接触一定时间，接受和储蓄了一定热量，然后与低温流体接触一定时间，把热量释放给低温流体。
(3)流体连接间接式换热器。
把两个表面式换热器由在其中循环的热载体连接起来的换热器。
(4)直接接触式换热器。
是两种流体直接接触进行换热的设备。
c.按结构和材料可分为：
(1)管壳换热器。
套管式、管壳式、沉浸式、喷淋式、翅片式。
(2)板式换热器。
夹套式、平板式、板式、螺旋板式、翅片板式、板壳式。
(3)新型材料换热器。
石墨、聚四氟乙烯、玻璃钢、钛材、锆材换热器。
(4)热管式换热器。
多室回转式、离心式、重力热管式、离心热管式。