6换热设备
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。
各类换热器的应用说明原理
各类换热器的应用说明原理简介换热器是一种将热量从一个介质传递到另一个介质的热交换设备。
在工业生产和生活中，换热器广泛应用于各种设备和系统中，如供暖系统、制冷系统、化工工艺等。
本文将介绍几种常见的换热器以及它们的应用和工作原理。
1. 管壳式换热器管壳式换热器是一种常见的换热器类型，它由一个管束和一个外壳组成。
管束中流动的介质通过与外壳中流动的介质之间进行热量传递来实现换热的目的。
管壳式换热器的应用范围非常广泛，可以用于蒸汽凝结、液体冷却、气体冷却等。
•优点：–效率高：由于管壳式换热器内部的多个传热管，可以提高换热效率。
–维护方便：由于管束和外壳是分离的，维护和清洁较为方便。
•缺点：–体积大：由于管壳式换热器结构相对复杂，体积较大。
–成本高：制造和安装管壳式换热器需要较高的成本。
2. 板式换热器板式换热器由多个金属板组成，通过板与板之间形成的流通通道进行热量传递。
板式换热器适用于低粘度液体或气体的换热，常见应用于冷却器、热水系统等。
•优点：–效率高：板式换热器的流通通道狭窄，可以实现高效换热。
–占用空间小：相比管壳式换热器，板式换热器体积较小。
•缺点：–清洁难度大：板与板之间的流通通道较小，清洁维护困难。
–不能耐受高压：由于板与板之间的连接方式，板式换热器不能耐受高压。
3. 螺旋板式换热器螺旋板式换热器是一种将多个螺旋形金属板组成的换热器，通过螺旋形结构增加热交换面积，提高换热效率。
螺旋板式换热器适用于高粘度介质或含固体颗粒的介质。
•优点：–高效换热：螺旋形金属板的结构增加了热交换面积，提高了换热效率。
–适用于多种介质：螺旋板式换热器适用于高粘度介质、含固体颗粒的介质等。
•缺点：–制造难度大：螺旋板式换热器的制造相对复杂，制造成本较高。
–清洁困难：由于螺旋形结构的特殊性，清洁维护较为困难。
4. 管内换热器管内换热器是一种直接在管内实现换热的设备，适用于液体或气体的换热。
它通常由一个或多个管道组成，通过液体或气体在管道内流动进行热量传递。
设备分类
设备分类第一种方法：1、炉类：包括加热炉（箱式、管式、圆筒式）、煤气（油）发生炉、干馏炉、裂解炉、一段转化炉、热载体炉、脱氢炉等。
2、塔类：包括板式塔（即筛板、浮阀、泡罩）、填料塔、焦炭塔、于燥塔、冷却塔、造粒塔等。
3、反应设备类：包括反应器（釜、塔）、聚合釜、加氨转化炉、二段转化炉、变换炉、氨（甲醇）合成塔、尿素合成塔。
4、储罐类：包括金属储罐（桥架、无力矩、浮顶）、非金属储罐、球形储罐、气柜、各类容器。
5、换热设备类：包括管壳式换热器、套管式换热器、水浸式换热器、喷淋式换热器、回转（蛇管）式换热器、板式换热器、板翅式换热器、管翅式换热器、废热锅炉等。
6、化工机械类：包括真空过滤机、叶片过滤机、板式过滤机、搅拌机、干燥机、成型机、结晶机、挤条机、振动机、扒料机、包装机等。
7、橡胶与塑料机械类：包括挤压脱水机、膨胀干燥机、水平输送机、振动提升机、螺杆输送机、混炼（捏）机、挤压机、切粒机、压块机、包装机等。
8、化纤机械类：包括抽（纺）丝机、牵伸机、水洗机、柔软处理机、烘干机、卷曲机、卷绕（折叠）机、加捻机、牵切机、切断机、针梳机、打包机等。
9、通用机械类：泵类，包括离心泵、往复泵、比例泵、齿轮泵、真空泵、螺杆泵、旋涡泵、刮板泵、屏蔽泵。
压缩机，包括离心式压缩机、往复式压缩机、螺杆式压缩机、回转（刮板）式压缩机。
鼓风机，包括离心式鼓风机、罗茨鼓风机、冰机。
10、动力设备类：包括汽轮机、蒸汽机、内燃机、电动机(100kW以上）、直、交流发电机、变压器（100kV•A以上）、开关柜。
11、仪器、仪表类：包括测量仪表、控制仪表、电子计算机等。
12、机修设备类：机床类，包括车床、铣床、镗床、刨床、插床、钻床（钻孔直径在25mm以上）、齿轮加工机床、动平衡机等。
化铁炉(0.5吨以上）、炼钢炉（0.5吨以上）、热处理炉、锻锤、压力机（或水压机）、卷板机、剪板机、电焊机等。
13、起重运输和施工机械类：起重机，包括桥式起重机、汽车（轮胎）吊车、履带吊车、塔式吊车、龙门吊车、电动葫芦；皮带运输机；辐板车；插车；蒸汽机车；电动机车；内燃机车；汽车，包括载重汽车、三轮卡车、拖车、消防车、救护车；槽车；拖拉机；推土机；挖掘机；球磨机；粉碎机。
换热站设备知识讲解
换热站设备知识讲解1、换热站设备简介：换热站设备是指连接于一次网和二次网并装有用户连接的有关设备、仪表和控制设备的机房，是热量交换、热量分配以及系统监控的枢纽。
一次网：指连接于热电厂换热首站（或大型区域锅炉房）与换热站之间的管网。
二次网：指连接于换热站与热用户之间的管网。
2、换热站主要设备包括：① 换热器：转换供热介质种类，改变供热介质参数的设备。
② 循环泵：为二次循环回水提供动力的设备。
③ 除污器：对系统介质的杂质进行过滤器清理的设备。
④ 补水泵：对系统介质的损失进行补充的设备。
⑤ 疏水器：自动的排除加热器设备或蒸汽管道中的凝结水及空气等不凝结气体且不漏出蒸汽的设备。
⑥ 水箱：储备补水水源、自来水、凝结水的设备。
⑦ 配电设备：主要对泵等设备控制和监控作用。
⑧ 计量设备：对供热进行参数进行统计计算的作用。
其他：各类阀门，如闸阀、截止阀等3、换热站的供热系统包括哪些部分？① 热源，②供热热网，③热用户。
4、换热站的工作原理是什么？换热站的工作原理是：一次网热源通过管道送到换热站，并进入换热器内，通过换热器的换热，将一次网热源交换到二次网供热管道内，二次网供热管道引出至热用户。
二次网回水经过过滤器除污，经由循环进入换热器，被蒸汽或高温水加热后进行供热，蒸汽或高温水进入换热器后，变成凝结水或高温回水，返回热源，进行一、二次网供热系统的循环。
补水泵将软水打入系统中以保持系统压力恒定。
5、换热站的分类① 根据热网输送的热媒不同，分为：热水供热换热站和蒸汽供热换热站；② 根据服务对象不同，可分为工业换热站和民用换热站；③ 根据换热站的位置和功能不同，分为用户换热站（点）和区域性换热站。
6、换热站水泵的选型流程？根据总负荷和供回水温度算出循环水泵流量，根据供热半径和换热站阻力及末端阻力计算循环水泵扬程，根据楼高计算补水泵扬程（楼高加3-5m），依据循环水泵流量计算补水泵流量（系统总循环量的3%-5%）。
7、换热站的热水采暖系统有哪些优点？热能利用率高，输送时无效损失小，散热设备不易腐蚀，使用周期长，且散热设备表面温度低，符合卫生要求，系统操作方便，运行安全，易于实现供水温度的集中调节，系统蓄热能力高，散热均衡，适于远距离输送。
权威十大板式换热器排行榜
在国内市场上出现的进口板式换热器品牌分类如下：
第1档、孚尔法FLFA(英国) 、alfa laval(阿法拉伐)、瑞典
第2档、艾瑞德ARD 英国----欧洲知名可拆换热器厂家
HOD（好尔迪）、德国－－专攻可拆式板式换热器，专注于暖通，工业领域。
swep(舒瑞普，现在英文品牌是tranter)、瑞典－－已被alfa laval集团收购；
APV、丹麦－－产品还包括泵、阀及食品类设备；
GEA、德国－－产品偏向工业如电力、食品、油冷却、船用等；
第3档、GERHEAT德能、API、意大利；HISAKA、日本；Thermowave、德国；FUNKE；CIAT......
特点：所做换热器型号一般在DN200以下，且有此品牌的板片以委托加工为主，特别是大口径的板。
板式换热器前十家企业排名
中国主要换热器生产企业
主要外资换热器企业在华布局。
设备基础知识
• 安全阀的作用是什么？ • 答：安全阀在受内压的管道和容器上起 保护作用，当系统内介质压力升高超过规 定值时，自动开启，排放部分介质，防止 压力继续升高，当介质压力降至规定值时， 自动关闭。从而保证生产系统在正常压力 下安全运行。
• 使用安全阀时有哪些注意事项？ • 1.安全阀不参与设备管线的吹扫、水压试验和气 密试验。 • 2.安全阀定压后的铅封应妥善保护。 • 3.安全阀使用前，前后受阀应全开付线阀应全关 并加以铅封，使用过程中手阀禁动。 • 4.安全阀起跳后如不能及时复位，应立及降压操 作，并对安全阀拆下进行重新检修。 • 5.安全阀在拆装和运输过程中应保持直立，避免 泵壁。 • 6.安全阀每年定压一次。
• 换热设备是将热量从高温流体传给低温流体，已 达到加热、冷凝、冷却油品，并从中回收热量、 节约燃料。 • 传质设备是利用介质之间的某些物理性质不同， 如沸点、密度、溶解度等，将处于混合状态的物 质中的某些组分分离出来。 • 反应设备是完成一定的化学和物理反应，其中化 学反应起主导和决定作用的、物理过程、是辅助 的基伴生的。 • 储存设备是用于储存各种油品石油气及其它液体 或气体物料的设备
• 炼油装置的管路为什么要求有可靠的接地 线？ • 答：流体在管路中流动，容易和管壁摩擦 而产生静电，静电积累多了，容易发生火 花，如果管路附近有易燃易爆物，则可能 发生爆炸事故，而管线接地后就可以避免 这种静电事故。
• 简述离心泵的工作原理？ • 答：泵启动前首先要将泵灌满液体，这样泵启动 后，叶轮内的液体受离心力作用被甩向叶轮外围 的蜗壳，在叶轮中心附近形成一定的真空，储槽 内的液体便在大气压力作用下经吸液管流入叶轮， 而被叶轮甩出的液体由于是在流通截面逐渐扩大 的流道中流动，流速沿流动方向在降低，压力沿 流动方向在提高，于是液体不但能从排液管排出， 并且还能输送到一定的高度。
换热设备安全操作规程
换热设备安全操作规程一、前言换热设备是工业生产过程中常用的关键设备，对于保障工作安全、提高生产效率至关重要。
为了确保人员在操作换热设备时能够正确、安全地进行操作，特制订本安全操作规程。
二、换热设备基本概念换热设备是指通过传导、对流和辐射的方式，将热量从一种介质传递给另一种介质的设备。
常见的换热设备包括换热器、冷凝器、蒸发器等。
三、操作前的准备工作1. 熟悉设备在进行操作之前，操作人员应对所使用的换热设备进行全面了解。
了解设备的结构、工作原理、操作方法以及可能出现的故障情况，以便能够妥善操作和处理可能出现的问题。
2. 确保设备正常在操作之前，操作人员应仔细检查设备，确保设备处于正常工作状态。
包括检查设备的接线是否松动，电源是否正常，仪表显示是否正常等。
3. 穿戴标准工作服在进行换热设备操作时，操作人员应穿戴符合标准的工作服。
工作服应具备防静电、耐高温等功能，以提供必要的安全保障。
四、操作过程中的注意事项1. 严禁随意操作任何时候，操作人员都不得随意进行设备操作。
在进行操作之前，应明确操作目的、操作方法和操作流程，并经过合理的风险评估。
2. 防止设备过载操作人员应根据设备的额定工作参数，确保操作过程中不超过设备的承载能力。
特别是在温度、压力等参数超过设备承载能力时，应及时采取相应的措施，并通知相关人员。
3. 定期维护设备换热设备需要定期维护，以保证其正常工作。
操作人员应严格按照设备维护计划进行维护工作，及时清洁设备、更换损坏的零件，并做好相应的记录。
4. 防止设备泄漏换热设备操作过程中，应注意防止设备泄漏。
操作人员应及时发现泄漏情况，采取相应的措施进行处理，确保人员的安全。
五、应急处置措施1. 遇到设备故障时，应立即停止操作，并通知维修人员进行处理。
在维修人员到达之前，应设立警戒区域，防止其他人员误入。
2. 遇到设备泄漏时，应迅速采取应急措施，将漏点与周围区域隔离，并进行必要的清理工作，以防止泄漏物对人员和环境造成伤害。
换热站的主要设备及作用
换热站的主要设备及作用
换热站主要设备有水泵、加热器、冷凝器、膨胀室、控制阀等。
1. 水泵：用于将供热或制冷介质循环输送，使其能够到达不同的位置，进行换热。
2. 加热器：用来将低温的供热介质升温，使其提供热量到负荷部位。
3. 冷凝器：用来将高温的供热介质冷凝到低温，以排出热量。
4. 膨胀室：用来装载膨胀蒸发剂，当温度上升时膨胀蒸发剂会发生膨胀，从而使控制阀开启，进行排放热量。
5. 控制阀：用来控制换热器的温度，当温度超过设定值时，控制阀会打开，释放热量，保证换热器工作在正常范围内。
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。
过程设备设计-第六章(6.1)
热流体
冷流体
图6-2 蓄热式换热器
7
图6-3
沉浸式蛇管
8
图7.3 沉浸式蛇管
过程设备设计
3
水
1
4
2
图6-4
喷淋式冷却器
1-直管；2-U形管；3-水槽；4-齿
9
内管
外管
型肘管
图6-5 套管式换热器
图7.5 套管式换热器
10
过程设备设计
4 3 2
1 6 5
过程设备设计
第六章 换热设备
6.1 6.2 6.3 概述 管壳式换热器 传热强化技术
1
6.1
一、应 用：
定义 应用
概述
过程设备设计
使热量从热流体传递到冷流体的设备称为换热设备
它是化工、炼油、动力、食品、轻工、原子能、制 药、机械及其它许多工业部门广泛使用的一种通用 设备
化工厂中，约占总投资的10%～20%； 炼油厂中，约占总投资的35%～40%。
5
热流体
过程设备设计
优点—— 传热效率高、单 位容积传热面积大、 设备结构简单、价格 便宜等。
冷流体ห้องสมุดไป่ตู้
但仅适用于工艺 上允许两种流体 混合的场合
热流体
冷流体
图6-1
直接接触式换热器
6
冷流体
热流体
优点——
结构紧凑、价格 便宜、单位体积 传热面大，适用 于气—气热交换。 如回转式空气预 热器。
载热体
局限——
1-管子；2-封头；3-壳体；4-接管；5-管板；6-折流板
图7.6 管壳式换热器 1-管子 2-封头 3-壳体 图6-6 管壳式换热器 4-接管 5-管板 6-折流板
6平方薄膜蒸发器参数
6平方薄膜蒸发器参数
薄膜蒸发器是一种常见的换热设备，用于将液体变为气体或浓缩溶液。
以下是薄膜蒸发器的一些常见参数：
1. 蒸发器面积（A）：蒸发器的表面积通常以平方米（m²）为单位。
面积越大，可以处理的液体量就越多。
2. 温差（ΔT）：薄膜蒸发器中的液体通常以一定温差加热，使其蒸发。
温差为入口温度和出口温度之间的差值，通常以摄氏度（℃）表示。
3. 流量（Q）：液体进入薄膜蒸发器的速率，通常以升/小时（L/h）或立方米/小时（m³/h）表示。
4. 蒸汽压（P）：与薄膜蒸发器中液体的沸点相关，通常以帕斯卡（Pa）或毫巴（mbar）为单位。
5. 渗透蒸汽流量（F）：指通过薄膜的液体量，通常以升/小时（L/h）或立方米/小时（m³/h）表示。
6. 滞留时间（t）：液体在薄膜蒸发器中停留的时间，通常以小时（h）为单位。
这些参数会根据具体应用、液体特性和设备设计而有所不同，需要根据实际情况进行确定。
GBT50050-95工业循环冷却水管理解决方法设计规范标准
工业循环冷却水处理设计规范GB50050—95主编部门：中华人民共和国化学工业部批准部门：中华人民共和国建设部施行日期：1995年10月1日关于发布国家标准《工业循环冷却水处理设计规范》的通知建标［1995］132号根据国家计委计综［1992］490号文的要求，由化工部会同有关部门共同修订的《工业循环冷却水处理设计规范》已经有关部门会审，现批准《工业循环冷却水处理设计规范》GB50050—95为强制性国家标准，自一九九五年十月一日起施行，原《工业循环冷却水处理设计规范》GBJ50—83同时废止。
本标准由化工部负责管理，具体解释等工作由中国寰球化学工程公司负责，出版发行由建设部标准定额研究所负责组织。
中华人民共和国建设部一九九五年三月十六日1总则1.0.1 为了控制工业循环冷却水系统内由水质引起的结垢、污垢和腐蚀，保证设备的换热效率和使用年限，并使工业循环冷却水处理设计达到技术先进、经济合理，制定本规范。
1.0.2 本规范适用于新建、扩建、改建工程中间接换热的工业循环冷却水处理设计。
1.0.3 工业循环冷却水处理设计应符合安全生产、保护环境、节约能源和节约用水的要求，并便于施工、维修和操作管理。
1.0.4 工业循环冷却水处理设计应在不断地总结生产实践经验和科学试验的基础上，积极慎重地采用新技术。
1.0.5 工业循环冷却水处理设计除应按本规范执行外，尚应符合有关现行国家标准、规范的规定。
2术语、符号2.1 术语2.1.1 循环冷却水系统Recinrculating cooling water system以水作为冷却介质，由换热设备、冷却设备、水泵、管道及其它有关设备组成，并循环使用的一种给水系统。
2.1.2 敞开式系统Open system指循环冷却水与大气直接接触冷却的循环冷却水系统。
2.1.3 密闭式系统Closed system指循环冷却水不与大气直接接触冷却的循环冷却水系统。
2.1.4 药剂Chemicals循环冷却水处理过程中所使用的各种化学物质。
《过程设备设计——第三版》第六章换热器
6.2.4管壳式换热器的振动与防止 （1）流体诱导振动的危害 ①管束因碰撞、摩擦变薄二破坏 ②管子产生交变应力发生疲劳破坏 ③管束与管板接触处发生泄露 ④产生噪声 ⑤壳程压力降低 （2）原因： ①旋涡脱落 ②弹性挠动 ③湍流喘振 ④声振动 ⑤射流转换
（3）防振措施：
①改变流速 ②改变管子固有频率 ③增设消声板 ④抑制周期性漩涡 ⑤设置防冲板和导流筒
第六章
6 .1 换热设备分类机特点
换热设备
பைடு நூலகம்
①直接接触式（混合式）：效率高、结构简单，不允许两种介质发生反应 ②蓄热式：适合气—气热交换 ③间壁式 ④中间载体换热式
6.2 间壁式换热器 6.2.1 管式换热器
（1）蛇管式换热器
①沉浸式：结构简单、管内可以承受较大流体压力；传热效率低，常用 高压流体冷却和反应器冷却 ②喷淋式：管外传热系数较大，便于检修；体积大、冷却水用量大、喷淋效果不佳 （2）套管式：适用于高温、高压、小流量和传热不大的场所 （3）管壳式：结构坚固、可靠性高、适应性广、易于制造、处理能力大 （4）缠绕式：同时处理多种介质、小温差时需要传递较大热量 6.2.2板式换热器
（1）螺旋板式：适合液—液、气—液，对高粘度流体、含固体悬浮液尤为合适 （2）板式：结构紧凑、传热效率高、可精确控温，密封性差、耐压低、不耐高温 （3）板翅式 （4）板壳式 （5）伞板式
6.2.3管壳式换热器 （1）分类 ①固定管板式：壳侧介质清洁且不易结垢，管、壳温差不大 ②浮头式：适用于壳体与管束温差较大或壳侧介质易于结垢 ③U型管式 ④填料函式 ⑤釜式重沸器 （2）结构：前端管箱、壳体和后端结构 ①换热管 a、结构与形式：除光管外还有各种强化管 b、 尺寸：采用小管径，单位传热面积大、结构紧凑 c 、排列方式：正三角、转角三角、正方形、转角正方形 ②管板 ：热应力往往是导致管板共和换热管连接处发生破坏的原因， 因此在保证强度条件下应尽量减薄管板厚度 ③管板和管束的连接：强度焊、强度胀、胀焊并用 （3）管板设计 管板应力调整：①增加厚度 ②降低壳体轴向刚度
换热站中主要设备
a
12
2．补给水泵间歇补水定压方式
(1)原理
• 作用原理：补给水泵的启动和停止运行是由电接点式压 力表的表盘上的触点开关控制的。
• 到达定压点的上限值时，补给水泵停止运行。当网路循 环水泵的吸入端压力下降到定压点的下限值时，补给水 泵重新启动补水。
a
13
⑵特点 优点：补水泵间歇运行，减少电耗。 缺点：压力有一定的波动，造成补水泵的频繁
闭式 Gb 4Gbs
扬程 H bHj H bZb
H j —补水点的压力，即系统静水压曲线的高
度，mH2O ；
Z b —补水系统管路的压力损失，mH2O ；
H b —补水箱水位与补水泵之间的高度差，m。
系统的补水点一般选择在循环水泵入口处，补水点
的压力由水压图分析确定。
a
8
2．热水网路补水泵的选择原则
G(1.11.2)G'
G——循环水泵的流量， t h ；
G ' ——热网最大设计流量，t 。 h
a
4
2.网路循环水泵扬程的确定：
循环水泵的压头应不小于设计流量条件下热 源、热网和最不利用户环路即主干线上的压力 损失之和。扬程按下式计算：
H 1 . 1 ~ 1 . 2 H r H w H g w H h y
• 辅助设备：软化水装置，控制装置，分集 水器，水箱，压力表，温度计，止回阀， 蝶阀，电磁阀，安全阀，截止阀，除污器， 电磁除垢仪， 疏水器，凝结水箱等。
a
3
循环水泵
循环水泵：是驱动热水在热水供热系统中循环流 动的机械设备。它直接影响到热水供热系统的水 力工况。 1.网路循环水泵流量的确定：
网路的最大设计流量，作为计算网路循环水 泵的流量的依据，循环水泵的流量按下式计算：
九种换热器的工作原理
九种换热器的工作原理换热器是在不同温度的两种或两种以上流体间实现热量传递的节能设备，对于大面积供热而言，换热器的存在必不可少。
按照换热器的传热方式，换热器可分为三大类：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。
1、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。
2、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。
3、浮头式换热器浮头换热器是管壳式换热器的一种，它有一端管板不与外壳相连，可以沿轴向进行自由浮动，也称为浮头。
6管程换热器管束分程_概述说明以及解释
6管程换热器管束分程概述说明以及解释1. 引言1.1 概述本文旨在介绍和解释管程换热器管束分程的概念、原理及其在工业领域中的应用。
管束分程是一种高效的换热技术，通过将流体传热过程划分为多个片段，可以提高传热效率，并满足不同工艺需求下的温度和流量控制要求。
1.2 文章结构文章分为五个主要部分：引言、管程换热器管束分程概述、管束分程的工作原理解释、管束分程的优势与挑战分析以及结论与展望。
在引言中，我们将对文章进行简要的概述，并介绍各个章节之间的逻辑关系。
1.3 目的本文旨在深入探讨管束分程技术，从其基本原理到具体应用领域进行详细说明。
我们将解释如何利用管束分程实现更高效的传热过程，并探讨其优势和面临的挑战。
最后，我们将总结主要观点并展望未来发展趋势，以便读者对该技术有一个全面而清晰的了解。
2. 管程换热器管束分程概述2.1 管程换热器简介管程换热器是一种常用于工业过程中的热交换设备，用于在两种不同温度的流体之间传递热量。
它由多个平行排列的管子组成，通过这些管子将热量传递给另一个流体。
其中，每个管子都被称为一个管束。
2.2 管束分程的基本原理管束分程是一种优化了对流传热效果的设计方法。
通常情况下，流体在沿着管束方向上的自然分布过程中会出现温度和浓度等参数的不均匀分布。
这种不均匀分布会导致传热效率下降，并造成一些不利影响，如结垢、腐蚀等。
管束分程通过细化对流传热过程，将整个传热表面划分为若干段，每段内部采用特定装置进行稳定并优化控制。
通过合理地安排和控制流体在各个段内的输入和输出，使得整个传热过程可以更加充分地利用，并提高了传热效率。
2.3 管束分程的应用领域管束分程技术广泛应用于各个工业领域的换热设备中。
特别是在高温、高压、强腐蚀等苛刻条件下，其优势更加凸显。
例如石化、化工、能源等行业常常使用管束分程技术进行换热操作。
此外，即使在一般工况下，管束分程也可以提供更加均匀和有效的传热效果，并减少不利因素对换热器性能的影响。
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3.3 板翅式换热器
工作原理：冷热流体分别在同一块隔
板的两侧流过，常见的有逆流和错流。
3.3 板翅式换热器
特点：
优点：
结构紧凑， 轻巧牢固， 传热面积 大，效率高
缺点：
流道小，易堵，结垢后不易清洗；焊接要求高、 内漏难修复，造价高
3.3 板翅式换热器
适用范围：
只适用于处理清洁物料
习题
单管程单壳程换热器
双管程单壳程换热器
分类：（掌握）
2 管壳式换热器
固定管板式 浮头式 填料函式 U形管式
2.1 固定管板式换热器
结构：封头与壳体用法兰相接，管束
两端通过焊接或胀接的方法固定在两 块管板上，而管板则通过焊接的方法 与壳体相连。
2.1 固定管板式换热器
工作原理：通常冷流体走管内，热流
换热设备
Heat-exchange Equipments
Outline
1
概述
管壳式换热器 板式换热器
2
3
目的要求
管壳式换热器和板式换热器的形
式——掌握 点——熟悉
常用换热设备的结构、原理、特 换热器定义、分类及选型——了解
1 概述
1.1 定义
换热设备：进行各种热量交换的设备，
通常称作热交换器或换热器（了解）
特点
制药上应用极少
间壁式换热器
工作原理
冷热流体被换热器器壁隔 开传热，热量由热流体通 过间壁传递给冷流体。
制药工业生产中最常用
间壁式换热器
分类（掌握）
（按换热面形状的不同）
管式换热器：换热面为管状 板式换热器：换热面为板状
一般板式换热器单位体积的
传热面积和传热系数比管式 换热器大得多，故又称为高 效换热器
缺点：
制造、维修、焊接技术要求高，操作压力不能过 高，通道一旦堵塞很难清洗
3.2 螺旋板式换热器
适用范围：
操作压力不高的场合
3.3 板翅式换热器
结构：波纹翅片上下面加盖平隔板，
两端加上侧封条组成一个单元体，多 个单元体经过各种形式叠加即成板束
3.3 板翅式换热器
还起支撑作用
波纹翅片：最基本的元件，称为二次表面 作用：扩大传热面，促进流体湍动，对隔板
2.4 U形管式换热器
2.4 U形管式换热器
端固定在同一块管板上
结构：管束内部被弯成U形，管子两
2.4 U形管式换热器
工作原理：管束与管程只有一端固定
连接，管束可因冷热变化而自由伸缩， 不会造成温差应力。
2.4 U形管式换热器
特点：
优点：
①金属消耗较小，可以承受较高的温度和压力 ②管束可抽出便于管外壁清洗
1 概述
1.2 分类（了解）
按换热目的
冷却器：用于冷却工艺物料的换热设备。 加热器：用于加热工艺物料的换热设备。 再沸器：用于蒸馏塔底汽化物料的换热设备。 冷凝器：用于使气态物料冷凝成液态物料的换热设备。
过热器：用于对饱和蒸汽再加热升温的换热设备。
废热锅炉：用于回收高温物流或废气热量的换热设备。
1 概述
1.2 分类（了解）
按冷、热流体传热方法
直接接触式换热器
蓄热式换热器
间壁式换热器
直接接触式换热器
工作原理
冷、热流体在器内直接接触 进行热量交换，又称混合式 换热器。 传热效率高、单位容积传热 面积大、设备结构简单、价 格便宜等。
特点
蓄热式换热器
工作原理
热流体和冷流体交替进入同 一换热器进行传热，又称回 热式换热器。 结构紧凑、价格便宜、单位 体积传热面大，适用于气— 气热交换
2.3 填料函式换热器
工作原理：浮头与壳体之间采取填料
函式密封，允许管束自由伸长。
2.3 填料函式换热器
特点：
优点：
①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 ②管束从壳体内可以抽出，管内、管间都能进行清 洗，维修方便
缺点：
①填料处易产生泄漏，一般适用于4MPa以下的工 作条件 ②不适于易挥发、易燃、易爆、有毒及贵重介质， 使用温度也受填料的物性限制
个孔道，其中有两个孔道和板面上的 流道相通，另外两个不相通；冷热流 体分别在同一块板的两侧流过，每块 板面都是传热面。
3.1 平板式换热器
特点：
优点：
传热面积大，传热系数高，易于调节传热面积， 检修和清洗方便
缺点：
密封面积大，操作温度和压力有限
3.1 平板式换热器
适用范围：
操作压力不高的场合
2 管壳式换热器
又称为列管式换热器，是目前应用最广泛
的一种换热器 构成：壳体 ，管束，管板，封头 相关概念
一种流体走管内，其行程称为管程 另一种流体走管外，其行程称为壳程 流体在管程内通过一次，称为单管程 在壳程内通过一次，称为单壳程 封头内设置隔板，流体每次只流过部分管子， 在管束中多次往返，称为多管程 壳体内安装与管束平行的挡板，流体在壳程内 多次往返，称为多壳程
1、名词解释：管程 2、填空： 1)间壁式换热器按照换热面形状不同可分为 ______和______。 2)管壳式换热器按照结构不同可分为______ 、 ______、 ______和______。 3)板式换热器主要有______、 ______和 ______等几种形式。 3、简答题： 分别叙述固定管板式换热器和板翅式换热器 的优缺点及适用范围。
体经折流板走管外，冷、热流体通过 间壁换热。
2.1 固定管板式换热器
特点：
优点：
壳体内排列 管子多，结 构简单，造 价低。
缺点：
壳程不易清洗。
要求：壳程流体应干净、不易结垢 常用于管束和壳体的温差小于50℃场合
2.1 固定管板式换热器
膨胀节（温差补偿装置）（掌握）
壳程和管程流体温度不同而存在温差应力，可使 管子弯曲变形，造成连接部位泄露，严重时可使 管子从管板上拉脱出来。 两块管板都与壳体固定，当壳体、换热管受热、 受压都会发生变形，加入膨胀节减少温差应力。
浮头式换热器
特点：
3 板式换热器
单位体积的传热面积大，结构紧凑，传 热系数高 一种高效换热器
分类：（掌握）
3 板式换热器
平板式换热器 螺旋板式换热器 板翅式换热器
3.1 平板式换热器
结构：由许多金属薄板平行排列组成，
每块金属板经冲压制成凹凸波纹面
3.1 平板式换热器
工作原理：每块板的四个角上各开一
缺点：
①结构复杂，造价昂贵，金属材料消耗量大 ②浮头端制造时对密封要求较高 ③管束与壳体间隙较大，影响传热
2.2 浮头式换热器
应用范围：
壳体和管束之间壁温差较大或壳程介质易 结垢的场合。
2.3 填料函式换热器
2.3 填料函式换热器
结构：与浮头式换热器的结构相似，
只是浮头伸到了壳体外，浮头与壳体 之间采取填料函式密封。
缺点：
①壳程内要装折流板，制造困难 ②管板上管子排列少，结构不紧凑，管内清洗困难
2.4 U形管式换热器
适用范围：
管、壳程温差较大或壳程介质易结垢需 要清洗的场合 特别适用于管内走清洁而不易结垢的高 温、高压、介质腐蚀性大的物料。
思考题：换热器类型
固定管板式换热器 U形管式换热器
填料函式换热器
2.2 浮头式换热器
2.2 浮头式换热器
结构：浮头式换热器两端的管板，一
端与壳体固定，另一端可在壳体内移 动，不与壳体相连，该端称浮头。
2.2 浮头式换热器
工作原理：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。
2.2 浮头式换热器
特点：
优点：
①管束可从壳体内抽出，便于清洗 ②管束可自由伸缩，消除了温差应力
3.2 螺旋板式换热器
结构：在中心隔板上焊接两张平行金
属薄板，卷制成螺旋状构成传热壁面
3.2 螺旋板式换热器
工作原理：冷流体由顶部进入，沿通
道从中央流出；热流体由中央进入， 与冷流体逆向流动，由底部流出
3.2 螺旋板式换热器
特点：
优点：
传热系数高， 流体阻力小， 热损失小，为 高效换热器