4.5_热交换器
热交换器操作规程
热交换器操作规程热交换器是一种能够将两个流体进行热量传递的设备，广泛应用于工业生产中。
为了确保热交换器的正常运行和安全操作，制定了热交换器操作规程。
下面就是热交换器操作规程的内容，总计约2000字：一、热交换器的安全操作规程1. 操作前必须仔细阅读设备操作说明书并熟悉其工作原理和安全操作规程。
2. 使用前要进行设备的检查，并确保设备的安全装置齐全有效。
3. 设备操作人员必须了解设备的布置，并清楚各部位的名称和功能。
4. 在操作前，应对设备进行必要清洁和维护，并确保设备内部清洁无杂物。
5. 操作前必须将设备与电源进行正确连接，并确保电源线路没有断裂或接地。
6. 操作时必须佩戴好相应的防护设备，确保个人安全。
7. 使用设备时必须严格控制操作参数，确保不超出设备的额定参数范围。
8. 在操作热交换器时，必须保持操作环境干燥，防止设备发生意外故障。
9. 严禁操作人员离开岗位或擅自离开，如有特殊情况需离开，必须找到相应的替班人员。
10. 操作结束后，必须将设备进行彻底清洗和维护，并关闭设备的电源。
二、热交换器的操作步骤1. 操作人员在操作前必须穿戴好防护服、帽子、眼镜、手套、防护鞋，确保人身安全。
2. 对设备进行必要的清洁和检查，确保设备内部无杂物和异物。
3. 检查设备的连接管道，确保各节点连接牢固，没有泄漏现象。
4. 将设备与电源进行正确连接，并确保电源线路良好。
5. 操作人员在操作前必须确保设备内部无残留流体，可以进行正常工作。
6. 操作人员打开首先打开冷却液和加热液的进出口阀门，确保流体正常供给。
7. 操作人员根据生产工艺需要，调整设备的操作参数，确保设备能够满足生产要求。
8. 在设备运行时，操作人员必须经常观察设备的运行状况，并注意观察压力和温度变化。
9. 如发现设备有异常情况或故障，操作人员必须立即停机并通知维修人员进行检修。
10. 操作结束后，操作人员必须关闭设备的进出口阀门，并将设备进行彻底清洗和维护。
热交换器标准
热交换器热交换器第一部分GB151-20141. 修改了标准名称，扩大了标准适用范围：1.1提出了热交换器的通用要求，也就是适用于其他结构型式热交换器。
并对安装、使用等提出要求。
1.2规定了其他结构型式的热交换器所依据的标准。
2. 范围：GB151-201X《热交换器》规定公称直径范围（DN≤4000mm，原为2600mm）、公称压力（PN≤35MPa）及压力和直径乘积范围（PN×DN≤2.7×104，原为1.75×104）。
并且管板计算公式推导过程的许多简化假定不符合。
也给制造带来困难。
TEMA控制壳体壁厚3〞（76mm）、双头螺柱最大直径为4〞（102mm）。
3.术语和定义3.1公称直径DN3.1.1卷制、锻制、圆筒以圆筒内直径（mm）作为换热器的公称直径。
3.1.2钢管制圆筒以钢管外径（mm）作为换热器的公称直径。
3.2公称长度LN以换热管的长度（m）作为换热器的公称长度，换热管为直管时，取直管长度；换热管为U形管时，取U 形管的直管段长度。
3.3换热面积A3.3.1计算换热面积换热面积是以换热管外径为基准，以二管板内侧的换热管长度来计算换热面积，计算得到的管束外表面积（m2）；对于U形管换热器，一般不包括U形管弯管段的面积。
当需要把U形弯管部分计入换热面积时，则应使U形端的壳体进（出）口安装在U形管末端以外，以消除U形管末端流体停滞的换热损失。
3.3.2公称换热面积公称换热面积是将计算面积经圆整后的换热面积（m2），一般取整数。
4.工艺计算（新增加）4.1设计条件（用户或设计委托方应以正式书面形式向设计单位提出工艺设计条件），内容包含4.1.1操作数据：包括流量、气相分率、温度、压力、热负荷等；4.1.2物性数据：包括介质密度、比热、粘度、导热系数或介质组成等；4.1.3允许阻力降；4.1.4其他：包括操作弹性、工况、安装要求（几何参数、管口方位）等。
4.2选型应考虑的因素4.2.1合理选择热交换器型式及基本参数，满足传热、安全可靠性及能效要求；4.2.2考虑经济性，合理选材；4.2.3满足热交换器安装、操作、维修等要求。
热交换器传热性能的相关参数分析与优化
热交换器传热性能的相关参数分析与优化热交换器是一种常见的用于传递热量的设备，广泛应用于各种工业和生活场景中。
它能够通过流体流动来实现热量的传递，起到了非常重要的作用。
热交换器的传热性能直接影响着其工作效率和能耗，因此，对传热性能的相关参数进行分析与优化是十分必要的。
首先，热交换器的传热性能可以通过传热系数来表征。
传热系数是指单位时间内传递的热量与温度差的比值。
传热系数的大小与热交换器的结构、材料、流体性质等因素密切相关。
一般来说，传热系数越大，热交换器的传热效率就越高。
因此，提高传热系数是优化热交换器传热性能的重要手段之一。
其次，热交换器的传热性能还可以通过热阻来表征。
热阻是指热交换器对热量传递的阻碍程度。
热阻的大小取决于热交换器的结构形式、材料导热性能以及流体的流动方式等因素。
一般来说，热阻越小，热交换器的传热效果就越好。
因此，降低热阻是优化热交换器传热性能的另一个关键点。
为了提高热交换器的传热性能，我们可以从以下几个方面入手。
首先，选择合适的热交换器结构和材料。
不同的应用场景对热交换器的要求是不同的，因此需要综合考虑结构和材料的性能特点。
例如，流程式热交换器适合处理大量的流体；板式热交换器由于其高效率和紧凑性而被广泛应用；而壳管式热交换器则适用于高压高温的工况。
此外，选择导热性能良好的材料也能够提高传热效果。
其次，优化流体的流动方式。
流体的流动方式对于热交换器的传热性能有着直接的影响。
常见的流动方式有并流和逆流。
在并流中，热量的传递是由流体与壁面的直接接触实现的，因此传热系数相对较大；而在逆流中，流体之间的温度差异更大，从而提高了温差效应，使得传热效果更好。
根据具体的工况要求，选择合适的流动方式对于优化传热性能非常重要。
此外，控制流体的流速也是优化传热性能的一个关键点。
过高或过低的流速都会影响传热效果。
当流速过高时，流体在管内的停留时间变短，导致传热时间减少，进而影响传热效率；而过低的流速则会导致流体与管壁的接触时间过长，增加传热阻力。
热交换器操作规程
热交换器操作规程热交换器是现代化化工产业设备中不可或缺的一种，广泛应用于各种热力传递过程中。
为了保障热交换器的安全运行和高效运行，制定了热交换器操作规程，以下是一份大约的热交换器操作规程示例：1、热交换器投用前的检查（1）介质种类和性质：应根据设计要求和工艺参数要求进行检查，任何新介质应经过实验室检测并经确认其物理化学特性后方可用于热交换器运行。
（2）检查热交换器主体：应检查热交换器的整体状态、管板、壳体、泄漏检查孔、法兰、法兰密封垫、密封装置及其它配件的完整性、安装情况以及有无裂纹、腐蚀、变形等物理缺陷。
（3）准备工具：应根据热交换器的不同类型和操作情况，准备必要的检测工具，如手提式便携式温度计、压力表、流量计、多功能检测仪等。
2、热交换器投用时的操作（1）通风排气：启动热交换器时应先打开泄气孔和放水孔，通风排气，保证热交换器内部不留有空气。
（2）启动液传动或气压传动：根据实际情况区分开液传动和气压传动，启动传动力，慢慢升高进出口压力。
（3）测试：启动后，使用相关测试仪器，对进出口压力、温度、流量等进行检测。
（4）控温、控压：随着热交换器运转，不断调整进出口压力，保持恰当的压力差，同时根据热交换器的工艺需求，实时调整温控仪器，保持流体温度的稳定和恰当的波动。
3、热交换器停机后的处理（1）停机前的准备：在停机前，应先将温度、压力、流量调整到规定的状态，确保介质内压力降至0，然后，关闭热交换器入口和出口，关闭冷却水和加热源，将液压备份手动操作到平衡状态。
（2）排空：关闭后，热交换器的内部还有部分残留介质，应将其排空，并清理内部杂质。
（3）检查：进行必要的检查，如泄漏孔、密封垫、缺陷等，并记录检查结果。
（4）维护：检查记录中如发现缺陷，应及时配合维修人员进行维护，在下次操作前解决问题。
（5）存放：在进行后续操作之前，热交换器应妥善存放，放置在干燥、通风、阴凉处，避免有酸性、腐蚀性气体腐蚀破坏。
此外，对于封面应当进行密封处理。
热交换器重点知识总结
1.什么叫热交换器？在工程中，将某种流体的热量以一定的传热方式传递给他种流体的设备。
2.热交换器设计应该满足哪些基本要求？合理实现工艺要求。
热交换强度高，热损失小，在有利的平均温差下工作结构安全可靠。
有与温度和压力条件相适应的不易遭到破坏的工艺结构便于制造、安装、操作和维修。
经济上合理。
保证较低的流动阻力，以减少热交换器的动力消耗设备紧凑。
⒊如何能做好热交换器设计？与传热学的发展相互促进，不可分割多学科交叉：传热学、流体力学、工程力学、材料科学涉及设计方法、设备结构、测试技术、计算和优化技术等对设计者来说，扎实的理论知识+经验4.热交换器的类型有哪些？分类方法：按用途：预热器（加热器）、冷却器、冷凝器、蒸发器。
按制造材料：金属、陶瓷、塑料、石墨、玻璃等。
按温度状况：温度工况稳定、温度工况不稳定。
按冷热流体的流动方向：顺流式（并流式）、逆流式、错流式（叉流式）、混流式。
按传送热量的方法：间壁式、混合式、蓄热式5.热交换器的选型应考虑哪些因素？基本标准：流体类型、操作压力和温度、热负荷和费用等。
对于一定热负荷热交换器的选型考虑因素：热交换器材质；操作压力与温度、温度变化情况、温度推动力；流量；流动方式；性能参数—热效率和压降；结构性；流体种类和相态；维护、检测、清洗、拓展、维修的可能性；总的经济性；加工制造技术；其它的用途6.热交换器的设计计算包括哪些内容？热计算，结构计算，流动阻力计算，强度计算。
7.名词解释间壁式热交换器：两流体分别在一个固体壁面两侧流动，不直接接触，热量通过壁面进行传递。
混合式：或称直接接触式。
两种流体直接接触传热蓄热式：或称回热式。
两种流体分别分时轮流和壁面接触，热量借助蓄热壁面传递沉浸式热交换器结构：这种热交换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。
热交换器知识点
绪论：一、填空：1)按传递热量的方式，换热器可以分为间壁式, 混合式, 蓄热式2)对于沉浸式换热器，传热系数低，体积大，金属耗量大。
3)相比较沉浸式换热器和喷淋式换热器，沉浸式换热器传热系数较低，喷淋式换热器冷却水过少时，冷却器下部不能被润湿.4)在沉浸式换热器、喷淋式换热器和套管式换热器中，套管式换热器中适用于高温高压流体的传热。
5)换热器设计计算内容主要包括热计算、结构计算、流动阻力计算和强度计算6)按温度状况来分，稳定工况的和非稳定工况的换热器7)对于套管式换热器和管壳式换热器来说，套管式换热器金属耗量多，体积大，占地面积大，多用于传热面积不大的换热器。
8)传热的三种基本方式是_导热__、____对流__、和辐射_。
9)两种流体热交换的基本方式是_直接接触式_、_间壁式_、和__蓄热式_。
10)采用短管换热，由于有入口效应，边界层变薄，换热得到强化。
11)采用螺旋管或者弯管。
由于拐弯处截面上二次环流的产生，边界层遭到破坏，因而换热得到强化，需要引入大于1 修正系数。
12)通常对于气体来说，温度升高，其黏度增大，对于液体来说，温度升高，其黏度减小13)热计算的两种基本方程式是_传热方程式__和热平衡式_。
14)对于传热温差，采用顺流和逆流传热方式中，顺流传热平均温差小，逆流时传热平均温差大。
15)当流体比热变化较大时，平均温差常常要进行分段计算。
16)在采用先逆流后顺流<1-2>型热效方式热交换器时，要特别注意温度交叉问题，避免的方法是增加管外程数和两台单壳程换热器串联工作。
17)冷凝传热的原理，层流时，相对于横管和竖管，横管传热系数较高。
18)根据管壳式换热器类型和标准按其结构的不同一般可分为：固定管板式换热器、U型管式换热器、浮头式换热器、和填料函式换热器等。
19)对于固定管板式换热器和U型管式换热器，固定管板式换热器适于管程走易于结垢的流体20)相对于各种类型的管壳式换热器，固定管板式换热器不适于管程和壳程流体温差较大的场合。
热交换器设计手册
热交换器设计手册
热交换器设计手册通常包含以下内容：
1. 热交换器的基本原理和工作原理，包括热传递方式、热
媒流动方式等。
2. 热交换器的分类和应用，包括不同类型的热交换器适用
于不同的工艺条件。
3. 热交换器的设计参数和计算方法，包括换热面积、流体
流量和压降等的计算方法。
4. 热交换器的材料选择和制造工艺，包括不同材料的耐腐
蚀性能和强度等考虑因素。
5. 热交换器的安装和维护，包括热交换器的安装位置选择、管路连接方式和清洗维护方法等。
6. 热交换器的性能评估和测试方法，包括热传导率、换热效率和压降的实际测试方法。
7. 热交换器的故障分析和解决方法，包括常见故障的识别和处理方法。
8. 热交换器的设计案例和示例分析，包括不同应用场景下的实际设计案例和经验总结。
热交换器设计手册旨在提供热交换器设计和应用方面的基础知识和实用指导，帮助工程师在热交换器的选择、设计和运行管理过程中提高工作效率和质量。
热交换器第二章
主要部件的分类及代号
零部件名称表见教材P42
问题：AES500-1.6-54-6/25-4I
管壳式换热器的设计、制造标准
美国的TEMA标准，日本的JIS B8249标准，
英国的BS5500标准
• 国标GB 151-1999：适用范围(1)公称直径 DN≤2600mm；（2）公称压力PN≤35MP；（3）公称 直径和公称压力的乘积≯1.7×104
此排列法在浮头式和填料函式换热器中用得较 多。若将正方形排列的管束旋转45˚安装，可适 当提高壳程对流传热系数。
我国换热器系列中，浮头式则以正方形错列 排列居多
同心圆形
在制氧设备中，有采用同心圆排列法，这 种排列法比较紧凑，且靠近壳体的地方布管均 匀；在小直径的换热器中，按此法在管板上布 置的管数比按正三角形排列的还多。
胀管前后示意图
（a）胀管前
（b）胀管后
胀接管孔结构
强度胀适用范围： P≤4.0MPa t ≤300oC
焊接法
优点： （1）强度高，抗拉脱力强。 （2）修理、更换方便。
缺点： （1）焊接残余应力可能导致应力 腐蚀和疲劳破坏。 （2）间隙腐蚀问题。
•
焊接+胀接
焊胀结合
• 前面我们讲了胀接、焊接后，会发现它们各自有优、缺点， 因而目前广泛应用了胀焊并用的方法，这种方法能提高连 接处的抗疲劳性能，消除应力腐蚀和间隙腐蚀，提高使用 寿命。
胀焊并用连接形式主要有： • ①先焊后胀：强度焊＋贴胀
高温高压换热器中大多用厚壁管，胀接时要使用润滑油， 进入接头后缝隙中会在焊接时生成气体，恶化焊缝质量， 只要胀接过程控制得当，先焊后胀可避免这一弊病。
②先胀后焊：强度胀＋密封焊 适用于管子与管板材料焊接性能
GB151-2014 热交换器
温度高于或者等于其标准沸点的液体。
GB/T151-2014《热交换器》是一个什 么样的标准，具有怎样的地位？
相关标准 GB150-2011《压力容器》
——压力容器行业基础标准 ——给出了压力容器建造的通用要求，包括材料、设计、 制造检验与验收等内容
1、本标准适用的设计压力 1.1、钢制容器不大于35MPa。 1.2、 其他金属材料制容器按相应引用标准确定。 2、本标准适用的设计温度范围 2.1 设计温度范围：－269℃～900℃。 2.2 钢制容器不得超过按GB 150.2 中列入材料的允许使用温度范围。 2.3 其他金属材料制容器按本部分相应引用标准中列入的材料允许使用温度确定
换器管
换器管
8.3.2 管端清理长度： 焊接时：不小于换热管外径，且不小于25mm 胀接时：不小于强度胀接长度，且不得影响胀接质量 （不小于两倍管板厚度） 双管板时：按设计文件规定 8.3.3.3 U形管的弯制： U形管弯制后应逐根进行耐压试验，试验压力不得小于热交换器的耐压试验压 力（管、壳程试验压力的高值）（新增） 8.3.4换热管的拼接（换热管直管或直管段长度大于6000mm时允许拼接） b）最短直管段长不应小于300mm，且应大于管板厚度50mm以上。 f）对接接头100%射线检测，合格级别不低于Ⅲ级，检测技术等级不低于AB级。 （抽检10%，不合格加倍，再100%） g）对接后应逐根进行耐压试验，试验压力不得小于热交换器的耐压试验压力（管、 壳程试验压力的高值）（设计压力2倍液压试验）
换热管与管板的连接
6.6.4内孔焊（新增） 适用于大口径换热管
其他
增加了热交换器传热计算的基本要求 修订了单管板设计计算，增加了双管板设 计计算 增加振动计算
热交换器工作原理热交换器工作
热交换器工作原理热交换器工作原理一、热交换器的概念和分类热交换器是一种用于传递热量的设备，它通过将两种不同介质之间的热量传递来实现加热或冷却的目的。
根据其结构和工作原理，热交换器可以分为管壳式、板式、螺旋式、卷管式等多种类型。
二、管壳式热交换器的工作原理管壳式热交换器是最常见的一种类型，它由一个外壳和一个内置在外壳内部的管束组成。
被加热或冷却介质通过管束中流过，而另一种介质则在外部流过。
这两种介质之间通过管子进行传导，从而实现了传递热量的目的。
三、板式热交换器的工作原理板式热交换器是由许多平行排列并夹在两个端板之间的金属板组成。
被加热或冷却介质分别在相邻板之间流过，而另一种介质则在相邻板之间流过。
这些金属板上有许多小孔，使得两种介质可以互相接触并进行传导。
四、螺旋式热交换器的工作原理螺旋式热交换器是由两个同心的螺旋形金属管组成。
被加热或冷却介质在内管中流过，而另一种介质则在外管中流过。
这两种介质之间通过金属管壁进行传导，从而实现了传递热量的目的。
五、卷管式热交换器的工作原理卷管式热交换器是由一个或多个螺旋形金属管组成的。
被加热或冷却介质在内部流过，而另一种介质则在外部流过。
这两种介质之间通过金属管壁进行传导，从而实现了传递热量的目的。
六、热交换器的应用范围由于其高效节能、安全可靠等特点，热交换器广泛应用于化学工程、冶金工业、造纸工业、环保工程等领域。
同时，在船舶、汽车等领域也有着重要应用。
七、总结总体来说，无论是哪一种类型的热交换器，其基本原理都是通过将两种不同介质之间的热量传递来实现加热或冷却的目的。
在实际应用中，我们需要根据不同的工作条件和要求选择合适的热交换器类型，从而达到最佳的效果。
换热器的分类
换热器的分类换热器的分类换热器是化工,石油,动力,食品及其它许多工业部门的通用设备,在生产中占有重要地位.在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,应用更加广泛. 换热器是指两种不同温度的流体进行热量交换的设备。
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.根据冷,热流体热量交换的原理和方式基本上可分三大类,即间壁式,混合式和蓄热式.在三类换热器中,间壁式换热器应用最多,：1.1间壁式换热器的类型1.1.1 夹套式换热器这种换热器是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.为补充传热面的不足,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.1.1.2沉浸式蛇管换热器这种换热器是将金属管弯绕成各种与容器相适应的形状,并沉浸在容器内的液体中.蛇管换热器的优点是结构简单,能承受高压,可用耐腐蚀材料制造;其缺点是容器内液体湍动程度低,管外给热系数小.为提高传热系数,容器内可安装搅拌器.1.1.3 喷淋式换热器这种换热器是将换热管成排地固定在钢架上，热流体在管内流动,冷却水从上方喷淋装置均匀淋下,故也称喷淋式冷却器.喷淋式换热器的管外是一层湍动程度较高的液膜,管外给热系数较沉浸式增大很多.另外,这种换热器大多放置在空气流通之处,冷却水的蒸发亦带走一部分热量,可起到降低冷却水温度,增大传热推动力的作用.因此,和沉浸式相比,喷淋式换热器的传热效果大有改善.1.1.4套管式换热器套管式换热器是由直径不同的直管制成的同心套管,并由U形弯头连接而成.在这种换热器中,一种流体走管内,另一种流体走环隙,两者皆可得到较高的流速,故传热系数较大.另外,在套管换热器中,两种流体可为纯逆流,对数平均推动力较大. 套管换热器结构简单,能承受高压,应用亦方便(可根据需要增减管段数目). 特别是由于套管换热器同时具备传热系数大,传热推动力大及能够承受高压强的优点,在超高压生产过程(例如操作压力为3000大气压的高压聚乙烯生产过程)中所用的换热器几乎全部是套管式.1.1.5管壳式换热器管壳式(又称列管式) 换热器是最典型的间壁式换热器,它在工业上的应用有着悠久的历史,而且至今仍在所有换热器中占据主导地位. 管壳式换热器主要有壳体,管束,管板和封头等部分组成,壳体多呈圆形,内部装有平行管束,管束两端固定于管板上.在管壳换热器内进行换热的两种流体,一种在管内流动,其行程称为管程;一种在管外流动,其行程称为壳程.管束的壁面即为传热面. 为提高管外流体给热系数,通常在壳体内安装一定数量的横向折流档板.折流档板不仅可防止流体短路,增加流体速度,还迫使流体按规定路径多次错流通过管束,使湍动程度大为增加.常用的档板有圆缺形和圆盘形两种,前者应用更为广泛. 流体在管内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.为提高管内流体的速度,可在两端封头内设置适当隔板,将全部管子平均分隔成若干组.这样,流体可每次只通过部分管子而往返管束多次,称为多管程.同样,为提高管外流速,可在壳体内安装纵向档板使流体多次通过壳体空间,称多壳程.在管壳式换热器内,由于管内外流体温度不同,壳体和管束的温度也不同.如两者温差很大, 换热器内部将出现很大的热应力,可能使管子弯曲,断裂或从管板上松脱.因此,当管束和壳体温度差超过50℃时,应采取适当的温差补偿措施,消除或减小热应力.1.2混合式换热器混合式热交换器是依靠冷、热流体直接接触而进行传热的，这种传热方式避免了传热间壁及其两侧的污垢热阻，只要流体间的接触情况良好，就有较大的传热速率。
GBT 151-2014 热交换器讲解
戴季煌
热交换器2015.01
第一部分GB151-2014
1.修改了标准名称，扩大了标准适用范围：
1.1提出了热交换器的通用要求，也就是适用于其他结构型式热交换器。并对安装、使用等提出要求。
1.2规定了其他结构型式的热交换器所依据的标准。
2.范围：
GB151-201X《热交换器》规定公称直径范围（DN≤4000mm，原为2600mm）、公称压力（PN≤35MPa）及压力和直径乘积范围（PN×DN≤2.7×104，原为1.75×104）。并且管板计算公式推导过程的许多简化假定不符合。也给制造带来困难。TEMA控制壳体壁厚3〞（76mm）、双头螺柱最大直径为4〞（102mm）。
管板、平盖可采用堆焊或爆炸复合结构，当管程压力不是真空状态时，平盖亦可采用衬层结构。
9.2.1堆焊结构
用堆焊制作的管板与平盖，其覆层与基层的结合是最好的，但堆焊的加工难度大，中间检验、最终检验及热处理的要求高，堆焊一般有手工堆焊和带极堆焊两种方法。
（1）管板堆焊结构：其覆层完全可计入管板的有效厚度（以许用应力比值折算），与换热管连接采用强度焊时，有充分的能力来承受换热管的轴向剪切载荷。
例约定项目中晶间腐蚀试验，若介质易产生晶间腐蚀，钢管的材料要求，在设计文件中必须明确要求钢管在出厂检验时必须通过晶间腐蚀检验。
3）无缝和有缝不锈钢换热管订货技术条件
在NB/T47019.5-2011规定了GB13296《锅炉、热交换器用不锈钢无缝钢管》和GB/T24593《锅炉和热交换器用奥氏体不锈钢焊接钢管》用作换热管时的订货技术条件。
剪切强度≥210MPa
1级，结合率100%
剪切强度≥210MPa
3级，2010
《压力容器用爆炸焊接复合板 第2部分：镍—钢复合板》
热交换器介质水交换温度范围
热交换器介质水交换温度范围
热交换器介质水交换温度范围指的是热交换器中水介质的温度变化范围。
热交换器是一种用于实现两种流体之间热量交换的设备，其中水介质通常用于传递热量。
在热交换器中，水介质通过吸收或释放热量来改变自身温度。
这个温度变化范围取决于多种因素，如热交换器的设计、水介质的流量和流速、热源和冷源的温度等。
一般来说，热交换器介质水交换温度范围可能是从几度到几十度不等。
例如，在中央空调系统中，热交换器的水介质温度变化范围可能会在5℃左右，而在工业冷却或加热系统中，这个范围可能会更大。
对于具体的热交换器介质水交换温度范围，需要参考相关设备的技术规格或制造商提供的信息。
同时，操作和使用热交换器时，确保水介质的温度在合理范围内，以避免对设备造成损坏或影响其性能。
总结来说，热交换器介质水交换温度范围指的是热交换器中水介质的温度变化范围，其具体数值取决于多种因素。
在操作和使用热交换器时，关注水介质的温度变化范围，确保其正常运行和性能。
GB151-2014 热交换器
换器管
新增NB/T47019.1~8《锅炉、热交换器用管订货技术 条件》 引入了强化传热管的相关标准： GB/T 24590《高效换热器用特型管》 GB/T28713.1《螺纹管》 GB/T28713.2《不锈钢波纹管》 GB/T28713.3《波节管》 增加镍、锆制管材标准
换器管
管板
8.4.5.1管板孔桥的最小孔桥宽度计算公式改变。 8.4.7管板管孔表面应清理干净，不应有影响胀接或焊接连 接质量的毛刺、铁屑、锈斑、油污等；胀接管孔表面不得 有影响胀接质量的纵向或螺旋状刻痕等缺陷。（更严格， 原为贯通的）
换热管与管板的连接
6.6.1强度胀接 a）设计压力小于等于4.0MPa b）设计温度小于等于300℃ c）操作中无振动，无过大的温度波动及无明显的应力腐蚀倾向（剧烈的 振动） 6.6.1.2设计压力大于4.0MPa时需要采用强度胀接，应进行胀接工艺试 验，换热管与管板连接的拉脱力满足7.4.7（许用拉脱力）的要求。 6.6.1.5强度胀接的结构尺寸要求 a）最小胀接尺寸应取管板名义厚度减去3mm的差值与50mm二者的小值； 超出部分可采用贴胀，当有要求时也可全长采用强度胀接 b）连接尺寸：伸出长度上角标+2改为+1 c）采用柔性胀接工艺时，开槽宽度按式6-3计算，且不得大于13mm。 d）需要时可开多个槽
定义了什么是压力容器： 是指盛装气体或者液体，承载一定压力的密闭设备， 其范围规定为最高工作压力大于或者等于0.1MPa（表压）， 且压力与容积的乘积大于或者等于2.5MPa· L的气体、液化 气体和最高工作温度高于或者等于标准沸点的液体的固定 式容器和移动式容器；盛装公称工作压力大于或者等于 0.2MPa（表压），且压力与容积的乘积大于或者等于 1.0MPa· L的气体、液化气体和标准沸点等于或者低于60℃ 液体的气瓶；氧舱等。
热交换器操作规程
热交换器操作规程热交换器是一种常见的工业设备，用于将两种不同温度的流体进行热交换。
为了确保热交换器的安全和高效运行，制定一份详细的操作规程非常重要。
以下是一份包含基本内容的热交换器操作规程，总字数超过2000字:第一节：概述1.1 目的和适用范围该操作规程的目的是确保热交换器在设计和操作要求下安全、高效地运行。
本规程适用于所有使用热交换器的操作人员。
1.2 定义- 热交换器：用于两种不同温度的流体进行热交换的设备。
- 冷媒：通过热交换器的流体，用于带走热量的流体。
- 热媒：通过热交换器的流体，用于传递热量的流体。
第二节：安全要求2.1 安全措施2.1.1 操作人员必须穿戴符合安全要求的个人防护装备，包括安全帽、防护眼镜、防护手套和防护鞋。
2.1.2 在操作过程中，禁止穿插非操作人员，以避免意外事故。
2.1.3 在操作前，必须对热交换器进行全面的检查，确保设备完好无损。
2.1.4 确保设备的电气和机械部件符合安全要求，并进行定期维护和检修。
2.1.5 禁止将任何易燃和易爆物品置于热交换器附近。
2.2 紧急情况处理2.2.1 在发生设备故障、泄漏或其他紧急情况时，应立即停止操作，并通知相关负责人。
2.2.2 在处理任何紧急情况时，应按照相关安全程序进行，并确保操作人员的安全。
第三节：操作步骤3.1 操作前准备3.1.1 在开始操作前，必须确认热交换器的设计参数和操作要求。
3.1.2 确保热交换器周围的工作环境清洁、整洁，并排除可能对操作造成影响的因素。
3.1.3 根据操作要求，准备好所需的工具和设备。
3.2 开始操作3.2.1 确保操作人员已穿戴符合安全要求的个人防护装备。
3.2.2 根据设备操作平台或仪表板上的指示，将热交换器启动或停止。
3.3 操作过程中的注意事项3.3.1 在操作过程中，必须密切关注设备的运行情况，并根据需要进行调整。
3.3.2 定期检查热交换器的温度、压力和流量等参数，确保设备正常运行。
热交换器技术参数表
热交换器技术参数表
您好，首先感谢您对换热器的关注，为能准确的选出最适合您工况的换热器，请您详细填写下面的表格，我们会根据您的需求设计出最佳方案。
1.热交换器类型：□螺旋缠绕管式□螺旋折流板式□普通列管式□其他
2、总热负荷：kW
3、热侧：
（1）、热媒名称（若混合物，各组分比）
（2）、热媒流量（处理量）t/h ；
（3）、热媒进口温度℃ / 热媒出口温度℃；
（4）、操作压力MPa ；允许压降kPa ；
（5）、接管规格：进口/出口。
4、冷侧：
（1）、冷媒名称（若混合物，各组分比）
（2）、冷媒流量（处理量）t/h ；
（3）、冷媒进口温度℃ / 冷媒出口温度℃
（4）、操作压力MPa ；允许压降kPa ；
（5）、接管规格：进口/出口。
5、安装方式：□立式□卧式
6、若为改造项目原热交换器型号：
改造项目是否扩产：□是□否
7、其他要求
尺寸要求限制：
为便于沟通请留下您的联系方式单位：联系人：电话：部门：传真：邮箱：。
热交换器的计算
F－交换面面积（m3）
＊：输入变量
n主主泵个数p主主泵功率kwn循环循环泵个数p循环循环泵功率kwq循环泵流量升小时t1油流入温度t2油流出温度t3水流入温度t4水流出温度水散热需水量升小时热交换器的计算热交换器的计算
热交换器的计算：
符号：
＊n主－主泵个数
＊P主－主泵功率（kw）
＊n循环－循环泵个数
＊P循环－循环泵功率（kw）
＊Q－循环泵流量（升/小时）
＊T1－油流入温度Leabharlann C）＊T2－油流出温度（C）
＊T3－水流入温度（C）
＊T4－水流出温度（C）
＊k－散热系数（清油400…550，中油300…1100，
重油150…300，集中补油系统储油50…430，
水1250…2000，蒸汽1500…2500)
Hr－损耗热量（千卡）
H油－热平衡热量（千卡）
Q水－散热需水量（升/小时）
热交换器
（二）管板及换热管的连接 管板一般采用圆形平板，在板上开孔并装设换热 管，在多管程换热器中管板上还设置分程隔板。 管板还起分隔管程和壳程空间，避免冷热流体混 合的作用。管板与换热管间可采用胀接、焊接或 二者并用的连接方式。 管板与换热管的胀接连接是利用管子与管板材料 的硬度差（选材时管板材料硬度要高于管子材料 硬度），使管子在管孔中在胀管器的作用下直径 扩大并产生塑性变形，而管板只产生弹性变形， 在胀管后管板在弹性恢复力的作用下与管子外表 面紧紧贴更换与 修补，但不宜在高温、高压下工作。随着温度和 压力增高，胀接的密封性和牢固性将逐渐下降。
四、管壳式换热器的总体结构
1、管壳式换热器的总体结构以及特点 1）浮头式换热器 • 浮头式换热器的一端管板是固定的。与壳体刚性 连接，另一端管板是活动的，与壳体之间并不相 连。活动管板一侧总称为浮头，浮头式换热器的 管束可从壳体中抽出，故管外壁清洗方便，管束 可在壳体中自由伸缩，所以无温差应力；但结构 复杂、造价高，且浮头处若密封不严会造成两种 流体混合。浮头式换热器适用于冷热流体温差较 大（一般冷流进口与热流进口温差可达110℃）， 介质易结垢需要清洗的场合。在炼油厂中使用的 各类管壳式换热器中浮头式最多。
（四）管箱 管箱的作用是将进入管程的流体均匀分布到各换 热管，把管内流体汇集在一起送出换热器。在多 管程换热器中，管箱还可通过设置隔板起分隔作 用。管箱结构如图所示，其中图（a）适用较清洁 的介质，因检查管子及清洗时只能将管箱整体拆 下，故不太方便；图（b）在管箱上装有平盖，只 要将平盖拆下即可进行清洗和检查，所以工程应 用较多，但材料消耗多；图（c）是将管箱与管板 焊成一体，这种结构密封性好，但管箱不能单独 拆下，检修、清洗都不方便，实际应用较少。
3）蒸发器：与冷凝器的操作刚好相反，两种 介质中 的一种介质由液体被蒸发成汽体。 4）加热器：只单纯的完成一种介质的加热升温的操作。 5）冷却器：如果热量不回收利用，完成用冷却剂（如 水、空气）来冷却另外一种介质的操作的换热器 称为冷却器。如用空气作为冷却剂的换热器称为 空气冷却器，简称空冷器。 2、按材料分类：分为金属材料和非金属材料换热器。 3、按结构分类：分为管壳式换热器和板式换热器。
2023热交换器型式与基本参数 第1部分
2023热交换器型式与基本参数第1部分2023热交换器型式与基本参数第1部分引言：热交换器作为工业生产过程中重要的热能转移设备之一，在化工、能源等行业有着广泛的应用。
了解热交换器的不同型式和基本参数，对于提高设备的效率和安全性具有重要意义。
本文将从深度和广度两个方面，对2023年热交换器的型式和基本参数进行全面评估，并探讨其在工业生产中的应用。
一、热交换器的定义和作用1.1 热交换器的定义热交换器是一种通过固体壁将两个流体之间的热量传递给对方的设备，通常用于加热或冷却流体。
1.2 热交换器的作用热交换器的主要作用是实现热能的互换，使热能得以高效利用。
它可以将高温流体的热量传递给低温流体，实现热能的回收和能量的节约。
二、2023年热交换器型式2.1 壳管式热交换器壳管式热交换器是目前应用最广泛的一种热交换器。
它由外壳、管束、管板等组成，通过管束将需要传热的流体分为两路，分别流经壳侧和管侧。
壳侧和管侧之间通过管束实现热量传递，管侧为传热体，壳侧为被换热体。
壳管式热交换器具有结构简单、传热效率高、适用范围广等优点，广泛应用于化工、电力、制药等领域。
2.2 板式热交换器板式热交换器是一种采用特种金属板片作为传热面的热交换器。
它通过将板片以固定间距叠加并封闭在外壳中形成多个交错的流体通道，实现传热效果。
板式热交换器具有传热效率高、占地面积小、清洗方便等优点，被广泛应用于食品加工、空调制冷等领域。
2.3 管壳式热交换器管壳式热交换器是一种以管子和外壳为主要构件的热交换器。
它通过管子将流体分为多个流道，实现传热。
管壳式热交换器结构简单，适用于高压、高温以及要求传热效率高的场合，广泛应用于电力、钢铁等行业。
三、2023年热交换器的基本参数3.1 传热面积传热面积是热交换器进行热量传递的重要参数，也是评价热交换器效果的基础指标。
传热面积越大，热交换器的传热效果越好。
3.2 热传导率热传导率是热交换器材料的一个基本参数，它反映了材料传递热量的能力。
热交换器原理与设计第四版课程设计
热交换器原理与设计第四版课程设计一、课程概述本课程是热交换器原理与设计的第四版课程设计，旨在让学生深入了解热交换器的工作原理及设计方法，培养学生的实践能力和创新思维。
本课程主要包括以下几个方面的内容：1.热交换器的基本原理和分类；2.热传导和流体力学基础；3.热交换器的设计计算方法；4.热交换器的模拟与优化；5.热交换器的材料选择和制造工艺。
通过本门课程的学习，学生将掌握热交换器的工作原理和设计方法，能够设计和优化不同类型的热交换器，并且能够熟练掌握热交换器的制造工艺。
二、课程教学大纲1. 热交换器的基本原理和分类1.1 热交换器的概述1.2 热交换器的分类1.3 热交换器的工作原理1.4 热交换器的性能参数2. 热传导和流体力学基础2.1 热传导基础2.2 流体力学基础2.3 热交换器的传热分析3. 热交换器的设计计算方法3.1 热交换器的换热面积计算3.2 热交换器的传热系数计算3.3 热交换器的压降计算4. 热交换器的模拟与优化4.1 热交换器的模拟方法4.2 热交换器的优化设计4.3 热交换器的性能评估5. 热交换器的材料选择和制造工艺5.1 热交换器材料的选择5.2 热交换器的制造工艺5.3 热交换器的维护和保养三、课程设计要求本次课程设计要求学生根据所学知识，设计一种新型的热交换器，并进行模拟和优化。
要求如下：1.设计一种结构简单、性能优良的新型热交换器；2.进行热传导和流体力学分析，并给出计算结果；3.进行热交换器的模拟，并对模拟数据进行评估；4.对设计结果进行优化，并给出优化方案；5.撰写设计报告，详细介绍热交换器的设计过程和结果。
四、参考资料1.热传导与传热学，裴乃正，高等教育出版社，2002年；2.热交换原理与工艺，吕光彪，清华大学出版社，2008年；3.热力学基础，黄思国，高等教育出版社，2010年；4.热交换过程强化，魏都督，清华大学出版社，2014年。
以上参考资料仅供参考，学生可以自行查找相关资料，并按照教师要求撰写设计报告。
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七、热 管
特点： 特点： 热量的传递经历了气化 冷凝过程， 热量的传递经历了气化—冷凝过程，传 气化 冷凝过程 热膜系数都很大，管பைடு நூலகம்的温度也相当均匀。 热膜系数都很大，管壁的温度也相当均匀。
24
7
(2) 有关概念 a. 管程： 管程： 流体在平行管束内的行程 流体在壳体与管束间空隙处流动的 b. 壳程： 壳程： 行程 c. 单管程：流体仅一次通过管束 单管程： d. 多管程： 流体多次通过管束 多管程：
8
单程列管式换热器
9
单壳程双管程换热器
10
(3) 热补偿装置 a. 补偿圈（膨胀节） 补偿圈（膨胀节）
T2
T1
t1
20
五、板式换热器
21
优点： 优点：
1、传热板薄，单位容积有很大的传热面(可达 、传热板薄，单位容积有很大的传热面( 250m2)，并且外表面小，热损失小。 并且外表面小，热损失小。 2、传热系数高；流体流动阻力并不大。 、传热系数高；流体流动阻力并不大。 3、操作灵活性大。 、操作灵活性大。 4、金属消耗小，制造、检修、清洗均较方便。 、金属消耗小，制造、检修、清洗均较方便。
14
压力高的流体宜在管内通过， 压力高的流体宜在管内通过，有利于设备制造 和降低材料消耗。 和降低材料消耗。 液-液热交换时，温度高的液体走管程，可减 液热交换时，温度高的液体走管程， 少热损失。 少热损失。 饱和水蒸气宜走壳程，易于排出冷凝液， 饱和水蒸气宜走壳程，易于排出冷凝液，同时 饱和水蒸气的传热膜系数高， 饱和水蒸气的传热膜系数高，让传热系数低的 走管内，因流速高而可以提高传热膜系数。 走管内，因流速高而可以提高传热膜系数。
重 点： 列管式热交换器的构造及操作原理
2
§4.5 热交换器(heat exchanger)
加热器、冷却器、 加热器、冷却器、冷凝器 蒸发器、再沸器 蒸发器、 混合式 蓄热式 间壁式
3
按用途分类
按热交换形式分类
冷凝管
4
球形冷凝管
5
一、列管式热交换器
(1) 结构
6
外壳
管束
单位容积有较大的换热面积(每 单位容积有较大的换热面积 每m3有效容积的传热面 一般为60~80m2.m-3)，是传热效率较高的热交换器。 一般为 ，是传热效率较高的热交换器。
化 工 基 础
An Introduction to Chemical Industry and Engineering
1
§4-5 热交换器(Heat Exchanger)
教学目的： 了解几种工业上常用的热交换器， 教学目的： 了解几种工业上常用的热交换器，
掌握它们的构造及操作原理。 掌握它们的构造及操作原理。
热补偿圈
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b. 浮头
c. U形管式 U形管式
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(5) 翅片管
作用： 作用： 增大传热面积(表面积可为光滑管的 增大传热面积 表面积可为光滑管的2~9倍)； 表面积可为光滑管的 倍； 提高流体的湍流程度，从而提高传热膜系数。 提高流体的湍流程度，从而提高传热膜系数。 NOTE：流经翅片一侧的应是传热膜系数小的流体。 NOTE：流经翅片一侧的应是传热膜系数小的流体。
22
六、螺旋板式热交换器
优点： 优点： 结构紧凑，有大的传热面积（ 或更多） 结构紧凑，有大的传热面积（50m2.m-3或更多） 流体允许有较高流速，有较高传热系数， 流体允许有较高流速，有较高传热系数，约为列 管式的1~2倍，且污垢不易沉积。 倍 且污垢不易沉积。 管式的 缺点：要求加工质量高，检修和清洗较为困难。 缺点：要求加工质量高，检修和清洗较为困难。23
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三、蛇管式热交换器
优点： 优点： 结构简单 能承受高压 缺点： 缺点： 容器内液体湍流程度小 管外给热系数小 换热面积一般小于15m2.m-3。 换热面积一般小于
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为提高传热系数的强化措施：容器内加搅拌器 为提高传热系数的强化措施：
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四、套管式换热器
t2
特点： 特点： 传热系数大 对数平均推动力大 （两种流体可为纯逆流） 两种流体可为纯逆流） 结构简单、 结构简单、能承受高压 应用方便 可根据需要增减管段数目） （可根据需要增减管段数目）
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二、夹套式热交换器
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载热体通道： 载热体通道：夹套与容器壁之间形成的环形空间 载热体流向： 载热体流向： 蒸汽： 上 蒸汽： 液体：下 液体： 下 上
结构简单，但传热面积较小。 结构简单，但传热面积较小。 夹套反应釜换热时，传热系数 比较低 比较低。 夹套反应釜换热时，传热系数K比较低。 常用于制药、有机合成和食品工业中。 常用于制药、有机合成和食品工业中。
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(6)流体流经管内或管间的选择： 流体流经管内或管间的选择： 流体流经管内或管间的选择 原则：对传热有利，减少腐蚀和污垢沉积， 原则：对传热有利，减少腐蚀和污垢沉积， 减低压降及减轻设备质量，便于清洗等。 减低压降及减轻设备质量，便于清洗等。 腐蚀性流体走管程。 腐蚀性流体走管程。 混浊或易析出沉渣结垢的流体走管程， 混浊或易析出沉渣结垢的流体走管程，因管 内流体可获得较大流速。 内流体可获得较大流速。 流量小的或粘滞性流体走管程， 流量小的或粘滞性流体走管程，因可获得较 大流速而有较高的传热膜系数。 大流速而有较高的传热膜系数。