换热器基础知识课程(PPT58页)
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《换热器基础知识》课件
换热器设计要素
了解设计换热器时需要考虑的重要因素。
传热面积
更大的传热面积可以提高换热效率。
传热介质
选择合适的传热介质可以提高传热率。
污垢堵塞
防止污垢堵塞可以维持换热器的正常运行。
压力损失
减少压力损失可以提高流体的流动性能。
换热器的性能评价
了解如何评价换热器的性能并进行比较。 热传导系数 传热表面积 污垢堵塞程度 压力损失
3
性能优化
结合实际情况进行换热器的性能优化和改进。
换热技术的发展趋势
了解换热技术的最新发展和趋势。
1 高效节能
新型换热器技术能够提高能量利用效率，实现更高效的热量传递。
2 先进材料
应用先进材料能够提高换热器的性能和耐久性。
3 智能控制
智能控制系统可以实现换热器的自动监测和优化。
总结和展望
回顾所学内容并对未来的换热技术发展进行展望。 通过本课程的学习，你已经对换热器的基础知识有了深入了解。期待在未来的工程项目中应用所学，并关注换 热技术的不断创新。
换热器基础知识
在本课程中，我们将深入讨论换热器的基础知识。了解换热器的定义、工作 原理、设计要素、性能评价、选型与应用以及技术的发展趋势。
换热器的定义和分类
什么是换热器？了解换热器的基本概念及其在不同工业领域中的分类。
换热器定义
换热器是一种用于传递热量 的设备，用于在流体之间进 行热量交换。
分类
换热器可以根据其结构和热 量传递原理分为不同类型， 如壳管式、板式、管束等。
热传导系数越高，换热效率越好。 更大的传热表面积可以提高换热效率。 较少的污垢堵塞能够维持换热器的正常运行。 较低的压力损失可以提高流体的流动性能。
换热器培训课件完整版
板式换热器 结构紧凑、传热效率高、压力损失小
管壳式换热器 结构简单、制造成本低、清洗方便
螺旋板式换热器
传热效率高、结构紧凑、自清洗能力 强
热管式换热器
传热效率高、温差适应性强、结构灵 活
CHAPTER 04
换热器设计方法与优化策略
设计流程概述
进行初步设计
选择合适的换热器类型
根据设计需求，选择适合的换热 器类型，如板式换热器、管壳式 换热器等。
建立完善的运行维护档案， 记录换热器运行状况、维 修记录等信息，便于追溯 和管理。
定期更换换热器密封件、 垫片等易损件，确保密封 性能良好。
CHAPTER 07
换热器故障排除与维修保养 技巧
常见故障类型及原因分析
换热效率下降
可能由于结垢、堵塞或内部泄漏导致，影响 换热效果。
泄漏
包括法兰泄漏、管板泄漏等，可能由密封件 老化、紧固螺栓松动等原因引起。
发现泄漏时，及时更换密封件和紧固螺栓， 确保密封性能。
检查控制系统和热媒流量
发现温度异常时，检查控制系统和热媒流量 是否正常，及时进行调整和修复。
维修保养周期建议及操作指南
01
02
03
04
05
定期清洗和除垢
定期检查密封件和 定期检查流体流动 定期检查控制系统 注意
紧固螺栓
状态
和热媒…
根据换热器使用情况和结垢 程度，建议每半年或一年进 行一次清洗和除垢。
选择高性能材料，提高换热器的耐腐蚀性、 耐高温性等。
制造工艺优化
控制策略优化
改进制造工艺，提高生产效率和产品质量。
优化控制策略，实现换热器的智能控制和节 能运行。
CHAPTER 05
《换热器培训》课件
《换热器培训》ppt课 件
目录
• 换热器基础知识 • 换热器的设计与选型 • 换热器的操作与维护 • 换热器的故障诊断与处理 • 换热器的性能测试与评价 • 案例分析与实践操作
CHAPTER 01
换热器基础知识
换热器定义与分类
总结词
换热器的定义和分类是了解其工作原理和应用的基础。
详细描述
换热器是一种用于热量交换的设备，它可以将热能从一种流体传递给另一种流 体。根据不同的传热方式，换热器可以分为多种类型，如表面式换热器和混合 式换热器等。
能和可靠性。
换热器的材料选择
01
02
03
04
耐腐蚀性
根据工艺介质的腐蚀性，选择 具有较好耐腐蚀性能的材料。
高温或低温适应性
根据工艺温度要求，选择能够 承受高温或低温的材料。
强度与刚度
选择具有足够强度和刚度的材 料，以确Fra bibliotek换热器的稳定性和
寿命。
经济性
在满足性能要求的前提下，选 择价格适宜、易于加工和维修
总结词
了解换热器的应用场景有助于更好地理解其在工业和生活中的重要性。
详细描述
换热器在各种工业领域中都有广泛的应用，如化工、石油、食品加工等。此外，在日常生活中，换热器也常用于 供暖、空调和热水器等领域。通过选择合适的换热器，可以满足各种不同的传热需求，提高能源利用效率和生产 效益。
CHAPTER 02
换热器的设计与选型
换热器的设计流程
确定换热需求
根据工艺要求，确定换 热器的换热量和换热面
积。
确定换热方式
根据流体特性和工艺要 求，选择合适的换热方 式，如管式、板式、翅
片式等。
设计换热器结构
目录
• 换热器基础知识 • 换热器的设计与选型 • 换热器的操作与维护 • 换热器的故障诊断与处理 • 换热器的性能测试与评价 • 案例分析与实践操作
CHAPTER 01
换热器基础知识
换热器定义与分类
总结词
换热器的定义和分类是了解其工作原理和应用的基础。
详细描述
换热器是一种用于热量交换的设备，它可以将热能从一种流体传递给另一种流 体。根据不同的传热方式，换热器可以分为多种类型，如表面式换热器和混合 式换热器等。
能和可靠性。
换热器的材料选择
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03
04
耐腐蚀性
根据工艺介质的腐蚀性，选择 具有较好耐腐蚀性能的材料。
高温或低温适应性
根据工艺温度要求，选择能够 承受高温或低温的材料。
强度与刚度
选择具有足够强度和刚度的材 料，以确Fra bibliotek换热器的稳定性和
寿命。
经济性
在满足性能要求的前提下，选 择价格适宜、易于加工和维修
总结词
了解换热器的应用场景有助于更好地理解其在工业和生活中的重要性。
详细描述
换热器在各种工业领域中都有广泛的应用，如化工、石油、食品加工等。此外，在日常生活中，换热器也常用于 供暖、空调和热水器等领域。通过选择合适的换热器，可以满足各种不同的传热需求，提高能源利用效率和生产 效益。
CHAPTER 02
换热器的设计与选型
换热器的设计流程
确定换热需求
根据工艺要求，确定换 热器的换热量和换热面
积。
确定换热方式
根据流体特性和工艺要 求，选择合适的换热方 式，如管式、板式、翅
片式等。
设计换热器结构
换热器培训讲座课件
②管壁积垢
形成原因：由于换热器操作中所处理的流体，有的是 悬浮液，有的夹带有固体颗粒，有的粘结物含量高， 有的含有泥沙、藻类等杂质。随着使用时间的延长， 在换热管的内外表面上会产生积垢。积垢引起的故障 有：总导热系数下降，传热效率降低；使换热管的管 径，因积垢而减小，使得流体通过管内的流速增加， 造成压力损失增大；积垢导致管壁腐蚀，腐蚀严重时， 造成管壁穿孔，两种流体混合而破坏正常操作。
当发现管子有泄漏现象时，采取的措施：视泄漏管数的多 少而定。如果管束中仅有一根或数根管子泄漏，可采用堵 塞的方法进行修理。即用做成锥形的金属材料塞在管子两 端打紧焊牢，将损坏的管子堵死不用。金属材料的硬度应 低于管子材料的硬度。金属锥塞的锥度一般为3一5度之间。 采用堵管的方法解决管子泄漏现象简单易行，但堵管总数 不得超过10％，否则将对传热效果产生较大影响。当发生 泄漏的管子较多时，应采用更换管子的方法进行修理。更 换管子时，应注意不要损坏管板的孔口，以便更新管子时， 使管子与管板有较严密的连接。然后采用胀接或焊接的方 法将新管连接在管板上。
适用场合：适用于壳程介质清洁，不易结垢，管程需清 洗以及温差不大或温差虽大但是壳程压力不大的场合。 为减少热应力，通常在固定管板式换热器中设置柔性元 件（如膨胀节、挠性管板等），来吸收热膨胀差。
图7-3 带带补膨偿胀器节的 的固固定定管管板板式式换换热热器器
固定管板式换热器
②浮头式换热器
图图7-67-4浮头浮式头换式热换器热器 优点： 管内和管间清洗方便，不会产生热应力。 缺点： 结构复杂，设备笨重，造价高，浮头端小盖在
只适用于允许两流体混合的场合。
冷流体
冷流体
直接接触式换热器
2、蓄热式（回热式）
冷流体
《换热器教学》课件
检查漏水
检查换热器是否存在漏水问 题，及时修复，避免温度、压力和 流量等参数，及时发现异常 情况。
换热器的前沿研究和发展趋势
新材料应用
研究新型材料在换热器中的应用，提高换热器的传热效率和耐久性。
智能控制技术
结合传感器和自动控制技术，实现换热器的智能化运行和优化控制。
《换热器教学》PPT课件
换热器是热力学和传热学中极为重要的设备之一。通过本课件，我们将深入 了解换热器的基本概念、分类、工作原理以及设计计算方法，展示换热器在 各个领域的应用和实例，并探讨换热器的维护和故障排除方法，以及前沿研 究和发展趋势。
换热器的基本概念
定义清晰
换热器是用于传输热量的设备，通过在不同流体之间传递热量来达到冷却或加热的目的。
节能与环保
研究节能和环保换热器技术，降低能源消耗和环境影响。
总结和展望
通过本课件的学习，我们深入了解了换热器的基本概念、分类、工作原理、设计计算、应用实例、维护 故障排除以及前沿研究和发展趋势。希望这些知识能够帮助您更好地理解和应用换热器技术。
管道式换热器
通过多个管道的连接和散热片 的设计，提高换热效率。
换热器的设计和计算
1 传热面积计算
根据需要传热的热量大小和流体特性计算换热器的传热面积。
2 流体流量计算
通过流体的质量和流速等参数计算流体流量。
3 换热器尺寸设计
根据换热器的传热面积、流体流量和其他参数，设计换热器的尺寸。
换热器的应用和实例
工作原理
换热器利用热量传导原理，在两个或更多流体之间建立热量交换，实现热量平衡。
关键组成
换热器由管束、壳体、传热表面和流体流道等组成。
换热器的分类和工作原理
《换热器教学》PPT课件
2021/4/24
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么么么么方面
• Sds绝对是假的
图（a）是一侧蒸汽冷 凝而另一侧为液体沸腾 ，两种流体都有相变的 传热。因为冷凝和沸腾 都在等温下进行，故其 传热温差为
，且在各处保持相同的数值。
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图（b)表示的是热流体在 等温下冷凝而将其热量传 给温度沿着传热面不断提 高的冷流体，其传热温差 从进口端的
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4
(3)流动阻力计算
进行流动阻力计算的目的在于为选择泵 或风机提供依据，或者核算其压降是否在 限定的范围之内。当压降超过允许的数值 时，则必须改变热交换器的某些尺寸，或 者改变流速等。
2021/4/24
5
(4)强度计算计算
热交换器各部件尤其是受压部件(如壳体) 的应力大小，检查其强度是否在允许范围内 ，对于在高温高压下工作的热交换器，更不 能忽视这一步。在考虑强度时，应该尽量采 用我国生产的标准材料和部件，按照国家压 力容器安全技术规定进行计算或核算。
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按照式(1. 9)所示的温差变化关系，在《传热学》中已 推导出对于顺流、逆流热交换器均可适用的平均温差计 算公式为:
tm
t '' t ln t ''
'
t '
（1.10）
由于其中包含了对数项，常称这种平均温差为对 数平均温差，以 或LMTD表示。
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顺流和逆流的区别在于：
传热方程式：
热平衡方程式：
Q M1c1(t1 t1) M2c2 (t2 t2 )
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Q M1c1(t1 t1) M2c2 (t2 t2 )
换热器培训课件
换热器培训课件一、引言换热器是工业生产过程中重要的热能交换设备，广泛应用于石油、化工、制药、食品、电力等领域。
换热器的设计、制造、安装和维护对企业的生产效率和经济效益具有重要影响。
为了提高员工对换热器的了解和应用能力，本培训课件将介绍换热器的基本原理、分类、结构、性能、选型及维护等方面的知识。
二、换热器的基本原理1.热传递方式（1）对流换热：流体与固体表面之间的热量传递，主要受流体流速、温差、流体性质等因素影响。
（2）导热换热：固体内部的传热，主要受材料导热系数、温度梯度、几何尺寸等因素影响。
（3）辐射换热：物体表面之间的热量传递，主要受物体表面温度、颜色、形状等因素影响。
2.换热器的传热方程Q=U×A×ΔT×τ其中，Q表示热量（W）；U表示总传热系数（W/(m²·K)）；A表示传热面积（m²）；ΔT表示温差（K）；τ表示时间（s）。
三、换热器的分类与结构1.按热流体与冷流体的流动方式分类（1）顺流式换热器：热流体与冷流体在换热器内同向流动。
（2）逆流式换热器：热流体与冷流体在换热器内反向流动。
（3）错流式换热器：热流体与冷流体在换热器内呈交叉流动。
（4）混合流式换热器：热流体与冷流体在换热器内呈混合流动。
2.按传热方式分类（1）直接接触式换热器：热流体与冷流体直接接触进行换热。
（2）间壁式换热器：热流体与冷流体通过换热器壁进行换热。
3.换热器的结构（1）壳体：用于容纳换热管束，承受工作压力。
（2）管束：由多根换热管组成，用于实现热流体与冷流体之间的热量交换。
（3）管板：用于连接换热管与壳体，并传递热量。
（4）折流挡板：用于引导流体流动，增加流体湍流程度，提高传热效率。
四、换热器的性能与选型1.换热器的性能指标（1）传热系数：表示单位时间内单位面积上的热量传递能力。
（2）压降：表示流体在换热器内流动时产生的压力损失。
（3）换热效率：表示实际换热量与理论换热量之比。
2024换热器ppt课件
•换热器基本概念与分类•换热器结构与工作原理•换热器性能评价指标及方法•换热器选材与制造工艺目录•换热器安装调试与维护保养•换热器在节能减排中应用01换热器基本概念与分类换热器定义及作用定义作用换热器发展历程近代换热器早期换热器随着工业的发展，对换热器的传热效率和性能要求越来越高，出现了各种新型、高效的换热器。
现代换热器管壳式换热器板式换热器螺旋板式换热器热管式换热器常见类型及其特点应用领域与市场前景应用领域市场前景02换热器结构与工作原理主要组成部分介绍01020304换热管管板折流板/支撑板壳体工作原理简述换热管内的流体与管外的流体通过管壁进行热量折流板热量通过固体壁面（如换热管壁）从高温侧传递到低温侧。
热传导流体流过固体表面时，与固体表面发生热量交换。
对流换热在高温环境下，物体通过电磁波的形式向外发射热量。
辐射传热传热过程分析010204流体动力学特性流体在换热器内的流动状态（层流或湍流）影响传热效果。
折流板/支撑板的形状和位置对流体流动和传热有重要影响。
换热器的进出口位置和连接方式也会影响流体的分布和流动状态。
流体的物理性质（如密度、粘度、导热系数等）对传热效果有直接影响。
0303换热器性能评价指标及方法换热效率衡量换热器在单位时间内传递热量的能力，是评价换热器性能的重要指标。
压力损失流体在换热器内流动时产生的压力降，直接影响系统的能耗和运行成本。
换热面积有效传热面积的大小直接影响换热器的传热效率，是设计和选型的关键参数。
结构紧凑性紧凑的换热器结构有利于减小设备体积和重量，提高空间利用率。
性能评价指标概述实验测试方法介绍热平衡法压差法红外热像仪检测流体可视化实验数值模拟技术应用计算流体力学（CFD）模拟利用CFD软件对换热器内流体流动和传热过程进行数值模拟，预测性能并优化设计方案。
有限元分析（FEA）应用FEA方法对换热器结构进行力学分析和热应力计算，确保设备安全可靠。
多物理场耦合模拟考虑多种物理场（如流场、温度场、应力场等）之间的相互作用和影响，提高模拟精度和可靠性。
《换热器基础知识》课件
安装前的准备
调试与试运行
根据换热器的型号和规格，确定安装 位置和固定方式，准备安装所需的工 具和材料。
对换热器进行调试和试运行，检查其 工作性能和运行稳定性，确保满足使 用要求。
安装步骤与注意事项
按照安装说明书逐步完成换热器的安 装，注意确保安装的正确性和安全性 。
换热器的维护与保养
日常检查与保养
01
实验测定法
通过在换热器进出口设置温度、 压力等传感器，测量实际运行中 的换热器性能参数。
数值模拟法
02
03
理论分析法
利用计算机模拟软件，对换热器 内部流动和传热过程进行数值计 算，预测换热器的性能。
基于传热学和流体力学的基本原 理，对换热器进行理论分析和计 算。
换热器性能测试设备介绍
温度测量仪表
辐射传热
总结词
辐射传热是通过电磁波的形式传递热量，不需要介质传递。
详细描述
辐射传热的基本原理是黑体辐射定律，即物体以电磁波的形式发射和吸收能量。辐射传热的热量与物体的发射率 、温度和波长等因素有关。在换热器中，辐射传热主要发生在高温环境下，如燃烧过程和高温气体冷却等场合。
03 换热器的设计与优化
衡量换热器传热效果的重要指标，通 常用换热器入口和出口温度的差值与 热负荷的比值表示。
热效率
换热器实际传递的热量与理论热量之 比，反映换热器的能量利用效率。
流动阻力
换热器内部流体流动时所受阻力的大 小，通常以进出口压差表示。
紧凑性
换热器单位体积内的传热面积，反映 了换热器的紧凑程度和空间利用率。
换热器性能测试方法
换热器设计的基本原则
高效性原则
换热器应具备高效率，能够快 速实现热量的传递，以满足工
换热器培训课件
案例二
某炼油厂热油-冷却水换热器选型与计算。针对高温、高粘度热油及冷却水的特点，进行选型依据及原则分析。 通过传热面积计算、传热系数计算及压降计算，确定合适的换热器类型、规格及传热面积。实际应用表明，所选 换热器具有良好的换热效果及设备性能，满足工艺要求。
04
换热器安装、调试与维护保养技 巧
安装前准备工作及注意事项
03
换热器选型与计算方法
选型依据及原则
选型依据
根据工艺要求、介质性质、操作条件 、设备投资等因素综合考虑。
选型原则
满足工艺要求，确保设备安全可靠， 经济合理，易于维护。
计算方法介绍
换热面积计算
根据传热方程式，确定换热面积 ，选择合适型号规格的换热器。
传热系数计算
考虑流体物性、流速、传热面结 构等因素，计算传热系数，评估
换热效果。
压降计算
根据流体动力学原理，计算换热 器进出口压降，确保设备正常运
行。
实际应用案例解析
案例一
某化工厂蒸汽-冷却水换热器选型与计算。针对工艺要求、介质性质、操作条件进行分析，确定合适的换热器类 型、规格及传热面积。通过传热系数计算及压降计算，评估换热效果及设备性能。实际应用表明，所选换热器满 足工艺要求，换热效果显著。
水路系统检查
检查换热器进出水口、阀门、管道等 连接是否紧固，无泄漏现象。
传热系统检查
确认换热器传热元件（如板式换热器 板片、管壳式换热器管子等）安装正 确，无堵塞、损坏等情况。
调试运行记录
记录换热器调试过程中的运行参数， 如进出口水温、压力、流量等，以便 后续分析和优化。
维护保养周期建议
01
日常巡查
换热器培训课件
汇报人： 日期:
某炼油厂热油-冷却水换热器选型与计算。针对高温、高粘度热油及冷却水的特点，进行选型依据及原则分析。 通过传热面积计算、传热系数计算及压降计算，确定合适的换热器类型、规格及传热面积。实际应用表明，所选 换热器具有良好的换热效果及设备性能，满足工艺要求。
04
换热器安装、调试与维护保养技 巧
安装前准备工作及注意事项
03
换热器选型与计算方法
选型依据及原则
选型依据
根据工艺要求、介质性质、操作条件 、设备投资等因素综合考虑。
选型原则
满足工艺要求，确保设备安全可靠， 经济合理，易于维护。
计算方法介绍
换热面积计算
根据传热方程式，确定换热面积 ，选择合适型号规格的换热器。
传热系数计算
考虑流体物性、流速、传热面结 构等因素，计算传热系数，评估
换热效果。
压降计算
根据流体动力学原理，计算换热 器进出口压降，确保设备正常运
行。
实际应用案例解析
案例一
某化工厂蒸汽-冷却水换热器选型与计算。针对工艺要求、介质性质、操作条件进行分析，确定合适的换热器类 型、规格及传热面积。通过传热系数计算及压降计算，评估换热效果及设备性能。实际应用表明，所选换热器满 足工艺要求，换热效果显著。
水路系统检查
检查换热器进出水口、阀门、管道等 连接是否紧固，无泄漏现象。
传热系统检查
确认换热器传热元件（如板式换热器 板片、管壳式换热器管子等）安装正 确，无堵塞、损坏等情况。
调试运行记录
记录换热器调试过程中的运行参数， 如进出口水温、压力、流量等，以便 后续分析和优化。
维护保养周期建议
01
日常巡查
换热器培训课件
汇报人： 日期:
换热器培训课件
蒸馏 ↕️
加氢
蒸汽发生 ️
在石化生产中，蒸馏作为一
加氢是一种重要的加工工艺，
换热器在蒸汽发生过程中的
项重要的分离和提纯工艺，
需要使用高效的换热器和反
应用十分广泛，如燃油蒸汽
需要大量应用各种类型的换
应器，以保证产品的质量和
发生、高温水蒸汽发生等。
热器。
产量。
换热器在食品行业中的应用
巴氏杀菌
制冷和冷冻
换热器培训课件
热交换是许多工业和商业过程中至关重要的环节，本课程将深入介绍各种换
热器的分类、原理、应用和设计原则，以及其他相关主题。
什么是换热器
定义
换热器是一种能够将两个流体直接或间接接触而实现物质和热量交换的装置。
例子 ️
许多工业和商业过程中都需要换热器，例如在制冷领域，散热器就是最常见的换热器类型
的质量和可靠性。
求。
换热器的维护保养
1
定期清洗
定期清洗换热器的内部和外部表面，以确保传热效率的最大化。
2
检查故障
在使用过程中，需要及时检查和处理换热器中的故障和问题，以确保设备的长期
稳定运行。
3
更换部件
当换热器内部或外部的部件损坏或老化时，应及时更换，以确保换热器能够正常
运行。
换热器在石化行业中的应用
低维护和更换成本。
换热器的制造工艺
精密加工
焊接工艺
质量控制
为了确保换热器的精度和可靠
焊接是换热器制造过程中的一
制造过程中的每一个环节都需
性，制造过程中需要使用精密
项关键工艺，需要选择合适的
要进行严格的质量控制和检测，
加工设备，如数控机床和激光
焊接方法和材料，以确保焊缝
加氢
蒸汽发生 ️
在石化生产中，蒸馏作为一
加氢是一种重要的加工工艺，
换热器在蒸汽发生过程中的
项重要的分离和提纯工艺，
需要使用高效的换热器和反
应用十分广泛，如燃油蒸汽
需要大量应用各种类型的换
应器，以保证产品的质量和
发生、高温水蒸汽发生等。
热器。
产量。
换热器在食品行业中的应用
巴氏杀菌
制冷和冷冻
换热器培训课件
热交换是许多工业和商业过程中至关重要的环节，本课程将深入介绍各种换
热器的分类、原理、应用和设计原则，以及其他相关主题。
什么是换热器
定义
换热器是一种能够将两个流体直接或间接接触而实现物质和热量交换的装置。
例子 ️
许多工业和商业过程中都需要换热器，例如在制冷领域，散热器就是最常见的换热器类型
的质量和可靠性。
求。
换热器的维护保养
1
定期清洗
定期清洗换热器的内部和外部表面，以确保传热效率的最大化。
2
检查故障
在使用过程中，需要及时检查和处理换热器中的故障和问题，以确保设备的长期
稳定运行。
3
更换部件
当换热器内部或外部的部件损坏或老化时，应及时更换，以确保换热器能够正常
运行。
换热器在石化行业中的应用
低维护和更换成本。
换热器的制造工艺
精密加工
焊接工艺
质量控制
为了确保换热器的精度和可靠
焊接是换热器制造过程中的一
制造过程中的每一个环节都需
性，制造过程中需要使用精密
项关键工艺，需要选择合适的
要进行严格的质量控制和检测，
加工设备，如数控机床和激光
焊接方法和材料，以确保焊缝
换热器培训教程课件
☆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
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
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混合式换热器 蓄热式换热器 间接式换热器
混合式换热器
混合式换热器
热流体
冷流体
热流体
冷流体
蓄热式换热器
蓄热式换热器
冷流体
热流体
热流体
载流体 冷流体
间接式换热器
最常见为管壳式换热器
t2
t1
折流板
管子
管板
壳体
t1
t2
第一章 换热器的分类
间接式 换热器
管式换热器 板面式换热器
扩展表面式 换热器
L\M\N- 与前端管箱头形式A\B\C相似的固定管板结构
第一章 换热器的分类
管式换热器
套管式换热器
螺旋管式 换热器
管壳式换热器
第一章 换热器的分类
2
3
1 1-- 型肘管；2-- 内管；3-- 外管
套管式换热器
第一章 换热器的分类
壳侧入口
壳体
传热管 入口管 壳侧出口
min R
Hmin D
Rt
出口管
Rmax
DHmax
螺旋管式换热器
第一章 换热器的分类
板壳式换热器的基本元件与组合
第一章 换热器的分类
板翅式换热器
扩展表面式 换热器
管翅式换热器 强化的传热管
第一章 换热器的分类
板翅式换热器
第一章 Байду номын сангаас热器的分类
管翅式换热器翅片管
第一章 换热器的分类
(a)
(b)
管翅式换热器内翅片管
第一章 换热器的分类
强化的传热管螺旋槽纹管
第一章 换热器的分类
E- 单程壳体（一般换热器上使用） F- 具有纵向隔板的双程壳体（双壳程换热器上使用） G- 分流壳体（一进一出，壳体中间有纵向隔板） H- 分流壳体（两进两出，壳体中间有纵向隔板） I- U型管式换热器壳体 J-无隔板分流（或冷凝器）壳体（一进两出，无隔板自然分流） K- 釜式重沸器壳体 O- 外导流壳体
优点：
结构简单，价格便宜，承压能力 强，适用于管壳壁温差较大或壳 程介质易结垢，又不适宜采用浮 头式和固定管板式的场合。
缺点： 加工困难 ，清洗困难，拆修更管 不方便。
第二章 常用换热器的结构特点 ❖(d)填料函式换热器
换热器的浮头部分与壳体之间 利用填料函密封
优点： 加工制造方便，节省材料，造价 比较低廉，管束从壳体内可以抽 出，管内、管间都能进行清洗， 维修方便。
换热器基础知识课程(PPT58页)
换 热 器 基 础 知识
换热器基础知识课程(PPT58页)
郑占利
目录
换 热 器的 分 类 31
2
常用换热器的结构特点
3 常用换热器基本参数和型号表示方法
4
管壳式换热器常用材料
目录
35
管壳式换热器常见故障及处理方法
6
管壳式换热器检修程序及注意事项
37
强化管壳式换热器传热的途径
强化的传热管横纹管
第一章 换热器的分类
管壳式换热器是间接式换热器 的一种是最为常用的换热器
固定 管板式
釜式 重沸器
管壳式换热器 按其结构特点分成
填料 函式
U形 管式
浮头式
第二章 常用换热器的结构特点
❖ (a)固定管板式换热器
管板与壳体焊接在一起,不能从壳体上拆卸下来.
优点：
结构比较简单，紧凑，造价 低，应用广泛。
8 管壳式换热器常用防腐方法及原理
概述
“换热器”(Heat exchanger)是热交换器的简称。 使热量从热流体传递到冷流体的设备称为换热设备。 它不仅是石油、化工、动力、轻工、食品和原子能等许多工
业部门所广泛应用的工艺设备，也是重要的节能设备之一。 据统计，在石油炼制和石油化工装置中，换热器约占装置工
第二章 常用换热器的结构特点
管壳式换热器的结构种类虽然繁多,通常将其总成分成:
前端管箱
壳体
后端结构 (包括管束)
第二章 常用换热器的结构特点
管壳式换热器型号的表示方法
第二章常用换热器的结构特点
结构部件的英文代号
A- 平盖管箱（可拆盖板实现不拆卸管箱就检修换热管的工作） B- 封头管箱（无可拆盖板） C- 用于可拆管束与管板制成一体的管箱 N- 与管板制成一体的固定管板管箱 D- 特殊高压管箱（用于高压换热器的螺纹锁紧环管箱）
缺点：
管外不能采用机械法进行清洗， 要求壳程液体必须清洁， 不易结垢或不易对壳体造成腐蚀
第二章 常用换热器的结构特点 ❖ (b)浮头式换热器
两端管板中只有一端与壳体固定，另一端可相对壳自 由移动，称为浮头。分为内浮头式和外浮头式两种。
内浮头式优点：
能在较高温差和压差下工作， 管间和管内清洗方便，易结垢 的流体。
板面式 换热器
板式换热器
螺旋板式 换热器
板壳式 换热器
热流体 冷流体
第一章 换热器的分类
热流体 冷流体
板式换热器流动示意图
第一章 换热器的分类
热流体
冷流体
热流体
热流体
冷流体
冷流体
螺旋板式换热器
第一章 换热器的分类
滚焊
板条 基本元件 金属窄条
滚焊
15 填焊 15
(b)
(a)
卡圈 (c)
(d)
内浮头缺点：
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，且浮头端盖在操作中无法检 查，制造时对密封要求较高。
第二章 常用换热器的结构特点 ❖(c)U形管式换热器
将换热管弯成U形，管子两端固定在同一管板上，与浮头式换热器比省了 浮头,但管束与壳体间仍可自由伸缩，管束与壳体间不会有温差应力产生。
艺设备总重量的40 ％、投资的20 ％左右（不包括空气冷却 器）。 随着石油炼制和化工工业的发展，国内外对换热器无论从设 计、制造、结构改进到传热机理的试验研究一直都在进行。 各种新型、高效换热器在不断出现。
第一章 换热器分类
换热器分类
使用材料种类分类
金属材料换热器 非金属材料换热
器
传热方式分类
缺点： 填料处易产生泄漏，适用于4MPa 以下的工作条件,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。
第二章 常用换热器的结构特点
❖ (e)填料函分流式换热器
壳程开口为一个进口两个出口 ，壳程流体靠自然分流 流至两个出口 ， 故称之为分流式换热器。
优点：
可用机械法清洗，结构较浮头式 简单，造价比浮头式换热器低。 加工方便，节省钢材。填料函处 泄漏能及时发现,检修清洗方便。
缺点：
壳程介质有外漏可能，壳程压力 不宜过高,不宜处理易挥发、易燃、 易爆、有毒及贵重介质。使用温 度受到填料性能影响,一般不超过 315℃。
第二章常用换热器的结构特点
(f)釜式重沸器
俗称“大肚子重沸器”系带有蒸发空间的加热器
优点：清洗维修方便，可处理不清洁、易结垢的介质， 并能承受高温、高压。
缺点：必须保证壳程液体介质有足够的蒸发空间。
混合式换热器
混合式换热器
热流体
冷流体
热流体
冷流体
蓄热式换热器
蓄热式换热器
冷流体
热流体
热流体
载流体 冷流体
间接式换热器
最常见为管壳式换热器
t2
t1
折流板
管子
管板
壳体
t1
t2
第一章 换热器的分类
间接式 换热器
管式换热器 板面式换热器
扩展表面式 换热器
L\M\N- 与前端管箱头形式A\B\C相似的固定管板结构
第一章 换热器的分类
管式换热器
套管式换热器
螺旋管式 换热器
管壳式换热器
第一章 换热器的分类
2
3
1 1-- 型肘管；2-- 内管；3-- 外管
套管式换热器
第一章 换热器的分类
壳侧入口
壳体
传热管 入口管 壳侧出口
min R
Hmin D
Rt
出口管
Rmax
DHmax
螺旋管式换热器
第一章 换热器的分类
板壳式换热器的基本元件与组合
第一章 换热器的分类
板翅式换热器
扩展表面式 换热器
管翅式换热器 强化的传热管
第一章 换热器的分类
板翅式换热器
第一章 Байду номын сангаас热器的分类
管翅式换热器翅片管
第一章 换热器的分类
(a)
(b)
管翅式换热器内翅片管
第一章 换热器的分类
强化的传热管螺旋槽纹管
第一章 换热器的分类
E- 单程壳体（一般换热器上使用） F- 具有纵向隔板的双程壳体（双壳程换热器上使用） G- 分流壳体（一进一出，壳体中间有纵向隔板） H- 分流壳体（两进两出，壳体中间有纵向隔板） I- U型管式换热器壳体 J-无隔板分流（或冷凝器）壳体（一进两出，无隔板自然分流） K- 釜式重沸器壳体 O- 外导流壳体
优点：
结构简单，价格便宜，承压能力 强，适用于管壳壁温差较大或壳 程介质易结垢，又不适宜采用浮 头式和固定管板式的场合。
缺点： 加工困难 ，清洗困难，拆修更管 不方便。
第二章 常用换热器的结构特点 ❖(d)填料函式换热器
换热器的浮头部分与壳体之间 利用填料函密封
优点： 加工制造方便，节省材料，造价 比较低廉，管束从壳体内可以抽 出，管内、管间都能进行清洗， 维修方便。
换热器基础知识课程(PPT58页)
换 热 器 基 础 知识
换热器基础知识课程(PPT58页)
郑占利
目录
换 热 器的 分 类 31
2
常用换热器的结构特点
3 常用换热器基本参数和型号表示方法
4
管壳式换热器常用材料
目录
35
管壳式换热器常见故障及处理方法
6
管壳式换热器检修程序及注意事项
37
强化管壳式换热器传热的途径
强化的传热管横纹管
第一章 换热器的分类
管壳式换热器是间接式换热器 的一种是最为常用的换热器
固定 管板式
釜式 重沸器
管壳式换热器 按其结构特点分成
填料 函式
U形 管式
浮头式
第二章 常用换热器的结构特点
❖ (a)固定管板式换热器
管板与壳体焊接在一起,不能从壳体上拆卸下来.
优点：
结构比较简单，紧凑，造价 低，应用广泛。
8 管壳式换热器常用防腐方法及原理
概述
“换热器”(Heat exchanger)是热交换器的简称。 使热量从热流体传递到冷流体的设备称为换热设备。 它不仅是石油、化工、动力、轻工、食品和原子能等许多工
业部门所广泛应用的工艺设备，也是重要的节能设备之一。 据统计，在石油炼制和石油化工装置中，换热器约占装置工
第二章 常用换热器的结构特点
管壳式换热器的结构种类虽然繁多,通常将其总成分成:
前端管箱
壳体
后端结构 (包括管束)
第二章 常用换热器的结构特点
管壳式换热器型号的表示方法
第二章常用换热器的结构特点
结构部件的英文代号
A- 平盖管箱（可拆盖板实现不拆卸管箱就检修换热管的工作） B- 封头管箱（无可拆盖板） C- 用于可拆管束与管板制成一体的管箱 N- 与管板制成一体的固定管板管箱 D- 特殊高压管箱（用于高压换热器的螺纹锁紧环管箱）
缺点：
管外不能采用机械法进行清洗， 要求壳程液体必须清洁， 不易结垢或不易对壳体造成腐蚀
第二章 常用换热器的结构特点 ❖ (b)浮头式换热器
两端管板中只有一端与壳体固定，另一端可相对壳自 由移动，称为浮头。分为内浮头式和外浮头式两种。
内浮头式优点：
能在较高温差和压差下工作， 管间和管内清洗方便，易结垢 的流体。
板面式 换热器
板式换热器
螺旋板式 换热器
板壳式 换热器
热流体 冷流体
第一章 换热器的分类
热流体 冷流体
板式换热器流动示意图
第一章 换热器的分类
热流体
冷流体
热流体
热流体
冷流体
冷流体
螺旋板式换热器
第一章 换热器的分类
滚焊
板条 基本元件 金属窄条
滚焊
15 填焊 15
(b)
(a)
卡圈 (c)
(d)
内浮头缺点：
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，且浮头端盖在操作中无法检 查，制造时对密封要求较高。
第二章 常用换热器的结构特点 ❖(c)U形管式换热器
将换热管弯成U形，管子两端固定在同一管板上，与浮头式换热器比省了 浮头,但管束与壳体间仍可自由伸缩，管束与壳体间不会有温差应力产生。
艺设备总重量的40 ％、投资的20 ％左右（不包括空气冷却 器）。 随着石油炼制和化工工业的发展，国内外对换热器无论从设 计、制造、结构改进到传热机理的试验研究一直都在进行。 各种新型、高效换热器在不断出现。
第一章 换热器分类
换热器分类
使用材料种类分类
金属材料换热器 非金属材料换热
器
传热方式分类
缺点： 填料处易产生泄漏，适用于4MPa 以下的工作条件,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。
第二章 常用换热器的结构特点
❖ (e)填料函分流式换热器
壳程开口为一个进口两个出口 ，壳程流体靠自然分流 流至两个出口 ， 故称之为分流式换热器。
优点：
可用机械法清洗，结构较浮头式 简单，造价比浮头式换热器低。 加工方便，节省钢材。填料函处 泄漏能及时发现,检修清洗方便。
缺点：
壳程介质有外漏可能，壳程压力 不宜过高,不宜处理易挥发、易燃、 易爆、有毒及贵重介质。使用温 度受到填料性能影响,一般不超过 315℃。
第二章常用换热器的结构特点
(f)釜式重沸器
俗称“大肚子重沸器”系带有蒸发空间的加热器
优点：清洗维修方便，可处理不清洁、易结垢的介质， 并能承受高温、高压。
缺点：必须保证壳程液体介质有足够的蒸发空间。