换热器图
十三种类型换热器结构原理及特点（图文并茂）
十三种类型换热器结构原理及特点（图文并茂）一、板式换热器的构造原理、特点：板式换热器由高效传热波纹板片及框架组成。
板片由螺栓夹紧在固定压紧板及活动压紧板之间，在换热器内部就构成了许多流道，板与板之间用橡胶密封。
压紧板上有本设备与外部连接的接管。
板片用优质耐腐蚀金属薄板压制而成，四角冲有供介质进出的角孔，上下有挂孔。
人字形波纹能增加对流体的扰动，使流体在低速下能达到湍流状态，获得高的传热效果。
并采用特殊结构，保证两种流体介质不会串漏。
板式换热器结构图二、螺旋板式换热器的构造原理、特点：螺旋板式换热器是一种高效换热器设备,适用汽－汽、汽－液、液－液，对液传热。
它适用于化学、石油、溶剂、医药、食品、轻工、纺织、冶金、轧钢、焦化等行业。
结构形式可分为不可拆式（Ⅰ型）螺旋板式及可拆式（Ⅱ型、Ⅲ型）螺旋板式换热器。
螺旋板式换热器结构图三、列管式换热器的构造原理、特点：列管式换热器（又名列管式冷凝器），按材质分为碳钢列管式换热器，不锈钢列管式换热器和碳钢与不锈钢混合列管式换热器三种，按形式分为固定管板式、浮头式、U型管式换热器，按结构分为单管程、双管程和多管程，传热面积1～500m2，可根据用户需要定制。
列管式换热器结构图四、管壳式换热器的构造原理、特点：管壳式换热器是进行热交换操作的通用工艺设备。
广泛应用于化工、石油、石油化工、电力、轻工、冶金、原子能、造船、航空、供热等工业部门中。
特别是在石油炼制和化学加工装置中，占有极其重要的地位。
换热器的型式。
管壳式换热器结构图五、容积式换热器的构造原理、特点：钢衬铜热交换器比不锈钢热交换器经济，并且技术上有保证。
它利用了钢的强度和铜的耐腐蚀性，即保证热交换器能承受一定工作压力，又使热交换器出水质量好。
钢壳内衬铜的厚度一般为1.0mm。
钢衬铜热交换器必须防止在罐内形成部分真空，因此产品出厂时均设有防真空阀。
此阀除非定期检修是绝对不能取消的。
部分真空的形成原因可能是排出不当，低水位时从热交换器，或者排水系统不良。
换热器的结构
换热器的结构管壳式换热器就是具有换热管和壳体的一种换热设备，换热管与管板连接，再用壳体固定。
按其结构型式，主要分为：固定管板式换热器、浮头式换热器、U形管式换热器、填料函式换热器、方形壳体翅片管换热器等。
详细结构如下：固定管板式换热器：固定管板式换热器结构如上图所示，换热器的两端管板采用焊接方法与壳体连接固定。
换热管可为光管或低翅管。
其结构简单，制造成本低，能得到较小的壳体内径，管程可分成多样，壳程也可用纵向隔板分成多程，规格范围广，故在工程中广泛应用。
其缺点是壳侧不便清洗，只能采用化学方法清洗，检修困难，对于较脏或对材料有腐蚀性的介质不能走壳程。
壳体与换热管温差应力较大，当温差应力很大时，可以设置单波或多波膨胀节减小温差应力浮头式换热器浮头式换热器结构如图所示，其一端管板与壳体固定，而另一端的管板可以在壳体内自由浮动。
壳体和管束对热膨胀是自由的，故当两种介质的温差较大时，管束与壳体之间不会产生温差应力。
浮头端设计成可拆结构，使管束可以容易地插入或抽出，这样为检修和清洗提供了方便。
这种形式的换热器特别适用于壳体与换热管温差应力较大，而且要求壳程与管程都要进行清洗的工况。
浮头式换热器的缺点是结构复杂，价格较贵，而且浮头端小盖在操作时无法知道泄漏情况，所以装配时一定要注意密封性能U形管式换热器上图为双壳程U形管式换热器。
U形管式换热器是将换热管弯成U形，管子两端固定在同一块管板上。
由于换热管可以自由伸缩，所以壳体与换热管无温差应力。
因U形管式换热器仅有一块管板，所以结构较简单，管束可从壳体内抽出，壳侧便于清洗，但管内清洗稍困难，所以管内介质必须清洁且不易结垢。
U形管式换热器一般用于高温高压情况下，尤其是壳体与换热管金属壁温差较大时。
壳程可设置纵向隔板，将壳程分为两程(如图中所示)。
填料函式换热器上图为填料函式双管程双壳程换热器，填料函式换热器的换热管束可以自由滑动，壳侧介质靠填料密封。
对于一些壳体与管束温差较大，腐蚀严重而需经常更换管束的换热器，可采用填料函式换热器。
换热器结构图A-
第七节换热器§4.7.1 间壁式换热器一.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。
夹套式换热器结构简单, 但由于其加热面受容器壁面限制, 传热面较小, 且传热系数不高。
喷淋式换热器的结构与操作如下列图所示。
这种换热器多用作冷却器。
热流体在管内自下而上流动, 冷水由最上面的淋水管流喷淋式换热器的结构与操作如下列图所示。
这种换热器多用作冷却器。
热流体在管内自下而上流动，冷水由最上面的淋水管流出, 均匀地分布在蛇管上, 并沿其表面呈膜状自上而下流下, 最后流入水槽排出。
喷淋式换热器常置于室外空气流通处。
冷却水在空气中汽化亦可带走部分热量, 加强冷却效果。
其优点是便于检修, 传热效果较好。
缺点是喷淋不易均匀。
套管式换热器的基本部件由直径不同的直管按同轴线相套组合而成。
内管用180°的回弯管连接, 外管亦需连接, 结构如图所示。
每一段套管为一程,每程有效长度为4～6m。
假设管子太长, 管中间会向下弯曲, 使环隙中的流体分布不均匀。
套管换热器的优点是构造简单, 内管能耐高压, 传热面积可依据需要增减, 适当选择两管的管径, 两流体皆可获得适宜的流速, 且两流体可作严格逆流。
其缺点是管间接头较多, 接头处易泄漏, 单位换热器体积具有的传热面积较小。
故适用于流量不大、传热面积要求不大但压强要求较高的场合。
结构如图所示。
管子两端与管板的连接方式可用焊接法或胀接法固定。
壳体则同管板焊接。
从而管束、管板与壳体成为一个不可拆的整体。
这就是固定管板式名称的由来。
折流板主要是圆缺形与盘环形两种, 其结构如图所示。
操作时, 管壁温度是由管程与壳程流体共同控制的, 而壳壁温度只与壳程流体有关,与管程流体无关。
九种换热器工作原理(动态图详解)
间壁式换热器，也就是利用了中介物得热传导,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，间壁式换热器得应用最为广泛。根据结构得不同,它还可划分为管式换热器、板式换热器与热管换热器。ﻫ01
套管式换热器得优点就是:
◆结构简单，能耐高压;
◆传热面积可根据需要增减，应用方便。
套管式换热器得缺点就是:
◆管间接头多,易泄露;
◆占地面积较大,单位传热面消耗金属量大。
07
夹套式换热器就是板式换热器得一种，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得加热剂时，亦可在夹套中设置螺旋隔板或其它增加湍动得措施,以提高夹套一侧得给热系数。为补充传热面得不足，也可在釜内部安装蛇管.夹套式换热器广泛用于反应过程得加热与冷却.
◆传热系数高；
◆不易结垢与堵塞；ﻫ◆能利用温度较低得热源;ﻫ◆结构紧凑。
螺旋板式换热器得缺点就是:
◆操作压强与温度不宜太高；
◆不易检修。
０9
热管就是由一根抽除不凝性气体得密封金属管内充以一定量得某种工作液体而成。工作液体在热端吸收热量而沸腾汽化,产生得蒸汽流至冷端冷凝放出潜热,冷凝液回至热端，再次沸腾汽化。如此反复循环,热量不断从热端传至冷端。
U型管式换热器得优ห้องสมุดไป่ตู้就是:
◆管束可以自由浮动，无须考虑温差应力，可用于大温差场合;
◆它只有一块管板，法兰数量少，泄露点少、结构简单;
◆Ｕ型管式换热器运行可靠，造价低.
套管式换热器图片版
Page ▪ 4
各种不同的套管式换热器
▪ 水冷柜机专用套管换热器
双氟单水回路套 管换热器
Page ▪ 5
垂直套管式土壤换热器埋管方式
小型箱式地能热泵机组配备一/两台全 封闭涡旋压缩机、套管式换热器、名 牌元器件
家用热水器
融合使用
Page ▪ 14
壳管式和套管式 换热器双结合， 换热能力更优秀 ，能效比更高。
▪列管式与套管式换热器的融合使用
▪特点：1、改善了设备换热性
▪
2、曾抢了设备竞争力
▪
3、开辟了新的换热理论
▪
4、对板式换热技术的进一步发展有
▪
促进作用
▪
5、拓宽了换热设备的应用领域
▪
6、有利于理想型换热器的研究与探索
THE TUBULAR EXCHANGER MANUFACTURERS ASSOCIATION
Page ▪ 1
原理
Page ▪ 2
优缺点
Page ▪ 3
应用实例1
某化工有限公司系统改造及二期工程中,集中回收2 610 m间歇煤气炉煤气余 热的回收省煤器设计采用了套管式热管(现已投入运行7台)。套管式热管(无翅 片光管)与 常规重力式热管(无翅片光管)的设计对比如表1。
Page ▪ 15
套管式换热器的现状与发展
Page ▪ 16
Page ▪ 17
各种换热器间的对比
换热器 夹套式
性能
传热系数 一般
套管式
较大
蛇管式
沉浸式
较小
喷淋式
较大
板式 翅片管式 板翅 螺旋板 列管式 式式
传热学-第七章换热器
1
qmc min qmc max
exp（
NTU）1
qmc min qmc max
第七章 换热器
当冷热流体之一发生相变时，即 qmc max 趋于无穷大
时，于是上面效能公式可简化为
1 exp NTU
当两种流体的热容相等时， 公式可以简化为
顺流：
逆流：
1 exp 2NTU
第七章 换热器
a、增加流速 增加流速可改变流态，提高紊流强度。
b、流道中加插入物增强扰动
在管内或管外加进插入物，如金属丝、 金属螺旋环、盘片、麻花铁、翼形物，以及 将传热面做成波纹状等措施都可增强扰动、 破坏流动边界层，增强传热。
第七章 换热器
c、采用旋转流动装臵 在流道进口装涡流发生器，使流体在一
（3）由冷、热流体的4个进、出口温度确定平均温
差，计算时要注意保持修正系数 具有合适
的数值。
（4）由传热方程求出所需要的换热面积 A，并核算
换热面两侧有流体的流动阻力。 （5）如流动阻力过大，改变方案重新设计。
第七章 换热器
对于校核计算具体计算步骤：
（1）先假设一个流体的出口温度，按热平衡式计 算另一个出口温度
第七章 换热器
7.1 换热器简介 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统称换热器。
分为间壁式、混合式及蓄热式（或称回热 式）三大类。
第七章 换热器
1、间壁式换热器的主要型式 （1）套管式换热器
图7-1 套管式换热器
适用于传热量不大或流体流量不大的情形。
第七章 换热器
（2）壳管式换热器 这是间壁式换热器的一种主要形式，又
(t1
t2
)
换热器基础知识
111 若提K 高K值：hi ho
若 hih o则 K ho
•两侧h相差很大时，提高对流传热系数较小以侧的h
•两可侧见h相，差总不热大阻时是，由同热时阻提大高(局两部侧对的流h 传热系数小)的那一侧的对流传热所控制
1.恒温传热 指换热的两种流体沿传热面方向温度不发生变化，其特点是在任一处两流体温度恒定，因而在整 个壁面上温度差亦为常数，即：Δt=T-t＝C 如水溶液的蒸发过程及精馏中的再沸器属于此。
实验测定：对现有的换热器，通过实验测定有关的数据，如流体的流量和温度等，再用传热速率 方程计算K值。实验测定可获得较为可靠的K值。实测K值的意义不仅可提供设计换热器的依据，且可 了解传热设备的性能，从而寻求提高设备生产能量的途径。
K值的计算：通过前述公式计算。但计算得到的K值往往与实际值相差很大，主要是由于h关联式 有一定误差及污垢热阻不易估计准确等原因导致。总之，在采用计算得到的K值时应慎重，最好与前 述两种方法对照，以确定合适的K值。
3.间壁式换热器(表面式换热器、间接式换热器)
冷、热流体被固体壁面隔开，互不接触，热量由热流体通过壁面传递给冷流体。形式多样，应用广 泛。本章介绍此类换热器。
适于冷、热流体不允许混和的场合。 如各种管壳式、板式结构的换热器。 1.1.1.2 按用途分 1.加热器：用于把流体加热到所需温度，被加热流体在加热过程中不发生相变。 2.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：用于加热饱和蒸汽，使其达到过热状态。 4.蒸发器：用于加热液体，使其蒸发汽化。 5.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。 6.冷却器：用于冷却流体，使其达到所需温度。 7.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。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
冷水塔结构
•
冷水塔结构
•
冷水塔结构
•
螺旋板的流道结构形式
•
板式换热器的构造
板式换热器的构造
•
传热板片
•
•
3.3板翅式换热器
3.3板翅式换热器
多孔翅片 波纹翅片
•
多孔翅片 波纹翅片
•
多孔翅片 波纹翅片
•
构造和工作原理
•
翅片管
• 双金属翅片管结构示意图（调应用
• 在各类工厂空调通风换气中，冬季回收 排风中的热量予热新风；夏季回收排风 中的冷量予冷新风；回收工艺设备排风 中的热量予热送风，达到节能的目的
3.5 热管热交换器
• 用途：早期用于宇航的热控制，现在扩展 到余热回收(热管空气预热器)、电子工业 (如晶体管散热)、新能源。
4.1 冷水塔
热管空调应用
• 在各类工厂空调通风换气中，冬季回收 排风中的热量予热新风；夏季回收排风 中的冷量予冷新风；回收工艺设备排风 中的热量予热送风，达到节能的目的
热管空调应用
• 在各类工厂空调通风换气中，冬季回收 排风中的热量予热新风；夏季回收排风 中的冷量予冷新风；回收工艺设备排风 中的热量予热送风，达到节能的目的
2 管壳式热交换器
•
分程隔板
管壳式换热器
•
单程列管式换热器
• • 1 —外壳 2—管束
单程列管式换热器 3、4—接管 5—封头 6—管板 7—挡板
双程列管式换热器
• 双程列管式换热器 • 1—壳体 2—管束 3—挡板 4—隔板
U型管式
特点：结构较浮头简单；但管程不易清洗。
圆缺形与圆盘形折流挡板
• 铜铝翅片管是由铜管和铝管经复合后在 轧制出翅片的散热管，表面均经阳极化 处理，色泽美观大方，且能有效的防止 表面腐蚀
翅片管
• 碳钢肋片管 开齿型 整体型
翅片管
• 翅片管
翅片管散热器
热管式换热器
•
气---液式热管换热器 应用于石油、化工行业的气---气热管式换热器
用于电站锅炉20万机组的热管式 空气预热器