常见换热器优缺点及适用范围
换热器的种类及使用条件
换热器的种类及使用条件
换热器是一种广泛应用于化工、机械等领域的传热装置。
它可以将相互接触的两种流体之间的热量进行传递，从而达到加热、冷却、蒸发、浓缩等目的。
换热器选择的种类和使用条件与所需传热的流体、操作温度、压力、流量等有关。
本文将详细介绍换热器的种类及使用条件。
一、管壳式换热器
管壳式换热器是一种常见的传热装置，其主要由管壳体、进出口管口、传热管束等构成。
它的使用条件如下：
1.应用环境
适用于总热量需要大，对碳钢材质无特殊要求的场合。
2.操作温度和压力
管壳式换热器的操作温度和压力范围均较广，一般可以在-200℃～500℃、0.1MPa～10.0MPa的范围内使用。
3.流量条件
管壳式换热器的流量要求较高，适用于流量大、热负荷集中的场合。
板式换热器是一种以板片为传热介质的传热装置，由一系列波纹的金属板片组成。
其使用条件如下：
板式换热器适用于流量小、热负荷分散的场合。
在对材质无特殊要求的情况下，也可以应用于化学工业、制药工业等行业。
三、螺旋板式换热器
螺旋板式换热器适用于高粘度、易结垢、易沉淀的流体传热。
螺旋板式换热器的流量要求适中，基本可以满足大部分的场合。
适用于换热条件苛刻、对材质要求高的场合，如高压高温应用。
总的来说，选择换热器的种类和使用条件应根据所需传热的流体、操作温度、压力和流量等参数来决定，以达到最好的换热效果。
换热器的概念、特点、分类及应用
换热器的概念、特点、分类及应用换热器是将热流体的部分热量传递给冷流体的设备，又称热交换器。
在石油、化工、轻工、制药、能源等工业生产中，常常需要把低温流体加热或者把高温流体冷却，把液体汽化成蒸汽或者把蒸汽冷凝成液体。
这些过程均和热量传递有着密切联系，因而均可以通过换热器来完成。
随着经济的发展，各种不同型式和种类的换热器发展很快，新结构、新材料的换热器不断涌现。
为了适应发展的需要，我国对某些种类的换热器已经建立了标准，形成了系列。
完善的换热器在设计或选型时应满足以下基本要求：（1）合理地实现所规定的工艺条件；（2）结构安全可靠；（3）便于制造、安装、操作和维修；（4）经济上合理。
浮头式换热器的一端管板与壳体固定，而另一端的管板可在壳体内自由浮动，壳体和管束对膨胀是自由的，故当两张介质的温差较大时，管束和壳体之间不产生温差应力。
浮头端设计成可拆结构，使管束能容易的插入或抽出壳体。
（也可设计成不可拆的）。
这样为检修、清洗提供了方便。
但该换热器结构较复杂，而且浮动端小盖在操作时无法知道泄露情况。
因此在安装时要特别注意其密封。
浮头换热器的浮头部分结构，按不同的要求可设计成各种形式，除必须考虑管束能在设备内自由移动外，还必须考虑到浮头部分的检修、安装和清洗的方便。
在设计时必须考虑浮头管板的外径Do。
该外径应小于壳体内径Di，一般推荐浮头管板与壳体内壁的间隙b1=3~5mm。
这样，当浮头出的钩圈拆除后，即可将管束从壳体内抽出。
以便于进行检修、清洗。
浮头盖在管束装入后才能进行装配，所以在设计中应考虑保证浮头盖在装配时的必要空间。
钩圈对保证浮头端的密封、防止介质间的串漏起着重要作用。
随着幞头式换热器的设计、制造技术的发展，以及长期以来使用经验的积累，钩圈的结构形式也得到了不段的改进和完善。
钩圈一般都为对开式结构，要求密封可靠，结构简单、紧凑、便于制造和拆装方便。
浮头式换热器以其高度的可靠性和广泛的适应性，在长期使用过程中积累了丰富的经验。
换热器基础知识.doc
基础知识一、板式换热器：一）、优点：传热效率高，对数温差大。
重量轻，占地面积小，清洗方便，容易改变换热面积或流程组合，适用于多种介质换热。
二）、缺点：工作压力v2Mpa,工作温度V200°C不适用于易堵塞介质。
承温：・160°C~225°C承压：35bar技术参数：板材：AISI316/SUS304等钎焊剂：纯度99.9%铜或银接口连接方式：螺纹、焊接、法兰等。
垫片材料EPDM、NBR胶片。
二、空气换热器：钢制绕片翅片管散热器三、容积式换热器注：碳钢在70%以上的浓硫酸中腐蚀轻微，60%以下稀硫酸中腐蚀严重。
铅对65%以下稀硫酸中耐腐蚀性强，在浓硫酸中腐蚀严重。
硝酸，强烈腐蚀铜，不腐蚀不锈钢，盐酸，腐蚀铜，也腐蚀不锈钢，氯离子，使不锈钢产生晶间腐蚀，变脆。
换热器选型主要因素:1、热负荷及流量大小2、流体的性质3、温度、压力及允许压降的范围4、对清洗、维修的要求5、设备结构、维修的要求6、价格、使用安全性和寿命7、其他：结构强度，材料来源，加工条件，密封性, 安全性等8、板版材质有不锈钢、钛及钛合金、银及鎳铜合金、310S等材B30合金、哈氏合金、蒙乃尔合金、换热器技术问答1.换热设备如何分类？答：按《石油化工总公司设备分类目录》可分为：（1）管壳式换热器(2)套管式换热器(3)水浸式换热器(4)喷淋式换热器(5)凹转（蛇管）式换热器(6)板式换热器(7)板翅式换热器(8)管翅式换热器(9)废热锅炉(10)其他2.换热器是如何传热的？答：在故普遍的间壁式换热器中，主要是传导和对流两种传热方式。
热流体先用对流给热的方式将热最传给管壁的一侧，再以传导的方式将热最从管壁一侧传过另一•侧，最后管壁另一侧乂以对流给热方式将热量传给了冷流体，从而完成了换热器的传热过程。
3.介质流速对换热效果有何影响？答：介质在换热器内的流速越人，其传热系数也越人。
因此提高介质在换热器内的流速可以大大提高换热效果，但增加流速带来的负面影响是增大了通过换热器的压力降，增加了泵的能量消耗，所以要有一定的适宜范围。
常见换热器的种类及特点
常见换热器的种类及特点换热器是将热量从一个物质传递到另一个物质的设备，常见的换热器种类包括壳管式换热器、板式换热器、螺旋板式换热器、换热管束和换热器组件等。
每种换热器都有其独特的特点和适用场景。
1. 壳管式换热器壳管式换热器是最常见的一种换热器，由一个外壳和多个内置管子组成。
热传导通过管壁实现，热量从热源通过管内流体流向冷却介质。
壳管式换热器具有结构简单、适用性广、换热效率高的特点。
常见的壳管式换热器有固定式和浮动式两种，固定式适用于高温高压场合，浮动式适用于温差较大的情况。
2. 板式换热器板式换热器由多个金属板组成，热传导通过板之间的薄层流体实现。
板式换热器具有体积小、传热效率高、清洗方便等特点。
板式换热器适用于低温低压场合，如冷却水、空调系统等。
3. 螺旋板式换热器螺旋板式换热器是将螺旋板组装在两个端盖上形成的，通过螺旋板的旋转实现热传导。
螺旋板式换热器具有体积小、传热效率高、清洗方便等特点。
螺旋板式换热器适用于高温高压场合。
4. 换热管束换热管束是将多根直径较小的管子束缚在一起，通过管壁实现热传导。
换热管束具有结构紧凑、传热效率高、适用性广的特点。
换热管束适用于高温高压场合。
5. 换热器组件换热器组件是由多个换热器组成的系统，可以根据不同的需求组合和调整。
换热器组件具有灵活性高、适应性强的特点。
换热器组件适用于需要灵活配置和调整的场合。
以上是常见的换热器种类及其特点。
根据不同的工作条件和需求，选择适合的换热器可以提高换热效率，降低能耗，实现更加有效的热量传递。
各种换热器的原理特点及适用范围
各种换热器的原理、特点及适用范围一、T 型翅片管一、原理及特点1、原理T型翅片管是由光管经过滚轧加工成型的一种高效换热管。
其结构特点是在管外表面形成一系列螺旋环状T型隧道。
管外介质受热时在隧道中形成一系列的气泡核，由于在隧道腔内处于四周受热状态，气泡核迅速膨大充满内腔，持续受热使气泡内压力快速增大，促使气泡从管表面细缝中急速喷出。
气泡喷出时带有较大的冲刷力量，并产生一定的局部负压，使周围较低温度液体涌入T型隧道，形成持续不断的沸腾。
这种沸腾方式在单位时间内，单位表面积上带走的热量远远大于光管，因而这种管型具有较高的沸腾传热能力。
2、特点⑴传热效果好。
在R113工质中T管的沸腾给热系数比光管高1.6-3.3倍。
⑵常规的光管换热器，只有当热介质的温度高于冷介质的沸点或泡点12℃-15℃时，冷介质才会起泡沸腾。
而T型翅片管换热器只需2℃-4℃的温差，冷介质就可沸腾，且鼓泡细密、连续、快速，形成了与光管相比的独特优势。
⑶以氟利昂11为介质的单管实验表明，T型管沸腾给热系数可达光管的10倍；以液氨为介质的小管束实验结果，总传热系数为光管的2.2倍；C3、C4烃类分离塔的再沸器工业标定表明，低负荷时，T 型管总传热系数比光滑管高50%，大负荷时高99%。
⑷较铝多孔表面传热管的价格便宜。
⑸由于隧道内部的气液扰动非常激烈以及气体沿T缝高速喷出，因而无论是T型槽内部还是管外表面，都不易结垢，这一点保证了设备能长期使用而传热效果不会受到结垢的影响。
二、应用场合只要壳侧介质比较干净、无固体颗粒、无胶质，均可采用T型翅片管作换热元件，形成T型翅片管式高效换热器，以提高壳侧沸腾传热效果。
二、低螺纹翅片管一、原理及特点1、原理低螺纹翅片管是普通换热管经轧制在其外表面形成螺纹翅片的一种高效换热管型，其结构如图所示：这种管型的强化作用是在管外。
对介质的强化作用一方面体现在螺纹翅片增加了换热面积；另一方面是由于壳程介质流经螺纹管表面时，表面螺纹翅片对层流边层产生分割作用，减薄了边界层的厚度。
四种换热器的结构特点及优缺点
四种换热器的结构特点及优缺点3、四种换热器的结构特点及优缺点。
（1）固定管板式换热器组成：管箱、管板、换热管、壳体、折流板或支撑板、拉杆、定距管等。
结构特点：管板与壳体之间采用焊接连接。
两端管板均固定，可以是单管程或多管箱，管束不可拆，管板可延长兼作法兰。
优点：结构简单，制造方便，在相同管束情况下其壳体内径最小，管程分程较方便。
缺点：壳程无法进行机械清洗，壳程检查困难，壳体与管子之间无温差补偿元件时会产生较大的温差应力，即温差较大时需采用膨胀节或波纹管等补偿元件以减小温差应力。
（2）浮头式换热器组成：管箱、管板、换热管、壳体、折流板或支撑板、拉杆、定距管、钩圈、浮头盖等。
结构特点：一端管板与壳体固定，另一端管板（浮动管板）与壳体之间没有约束，可在壳体内自由浮动。
只能为多管程，布管区域小于固定管板式换热器，管板不能兼作法兰，一般有管束滑道。
优点：不会产生温差应力，浮头可拆分，管束易于抽出或插入，便于检修和清洗。
缺点：结构较复杂，操作时浮头盖的密封情况检查困难。
（3）U形管式换热器组成：管箱、管板、U形换热管、壳体、折流板或支撑板、拉杆、定距管等。
结构特点：只有一个管板和一个管箱，壳体与换热管之间不相连，管束能从壳体中抽出或插入。
只能为多管程，管板不能兼作法兰，一般有管束滑道。
总重轻于固定管板式换热器。
优点：结构简单，造价较低，不会产生温差应力，外层管清洗方便。
缺点：管内清洗因管子成U形而较困难，管束内围换热管的更换较困难，管束的固有频率较低易激起振动。
（4）填料函式换热器组成：管箱、管板、管束、壳体、折流板或支撑板、拉杆、定距管、填料函等。
结构特点：一侧管箱可以滑动，壳体与滑动管箱之间采用填料密封。
管束可抽出，管板不兼作法兰。
优点：填料函结构较浮头简单，检修清洗方便；无温差应力，（具备浮头式换热器的优点，消除了固定管板式换热器的缺点）。
缺点：密封性能较差，不适用于易挥发、易燃、易爆和有毒介质。
换热器的优缺点比较
换热器的优缺点比较热交换器是一种用于传递热量的设备，广泛应用于工业、建筑和机械等领域。
依据传热方式不同，热交换器分为直接换热和间接换热两种。
本文将从不同角度出发，比较直接换热器与间接换热器的优缺点。
一、传热效率直接换热器传热效率高。
直接传热器的热源和热载体直接接触，传热效率较高，热损失较少。
而间接换热器在传热过程中，还需加入传热介质，介质与热载体之间存在一定阻力，传热效率不如直接换热器高。
二、能源利用间接换热器的能源利用率高。
由于介质与热载体中间还存在传热抗阻，因此传热器需要采用传热介质，这样虽然不能达到直接传热器的传热效率高，但是可通过精细设计介质的流量、温度和压力等参数，最终达到相当高的能源利用率。
三、清洗维护直接换热器清洗维护更方便。
由于直接传热器中没有介质的存在，因此它们相对于间接传热器来说更容易清洗和维护。
直接热交换器可以通过清洗剂、机械刷洗等方式进行清洗，但要注意不要损坏传热板。
而对于间接换热器来说，介质会附着在传热板上，需要更多的时间和精力来清洗。
四、适应性间接换热器的适应性更好。
由于直接换热器是直接与热源接触，因此它们对于热源的变化比较敏感。
而间接换热器采用介质进行传热，在一定程度上可以减少传热板和热源的直接接触，其适应性和稳定性相对较高。
五、成本在一些特定的情况下，直接换热器成本更低。
由于直接换热器相对简单，其制造成本较低，因此在一些情况下可以比间接换热器更经济实惠。
但在许多应用场合下，由于间接换热器有较高的能源利用率和稳定性，因此其总成本可能更低。
综上所述，直接换热器与间接换热器各有优缺点，在具体应用时需要学会根据需要进行选型，以取得效率最高、成本最低的效果。
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。
设备｜换热器的类型、用途及特点
设备｜换热器的类型、⽤途及特点换热器的类型、⽤途及特点1.1换热器的⽤途把热量从热流体传递到了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、制药及其他许多部门⼴泛使⽤的⼀种通⽤设备。
在化⼯⼚中，换热设备的投资约占总投资的10%～20%；在炼油⼚中，约占总投资的35%～40%。
在⼯业⽣产中，换热设备的主要作⽤是使热量由温度较⾼的流体传递给温度较低的流体，使流体温度达到⼯艺流程规定的指标，以满⾜⼯艺流程上的需要，此外，换热设备也是回收余热、废热特别是地位热能的有效装置,例如，烟道⽓（约200～300℃）、⾼炉炉⽓（约1500℃）、需要冷却的化学反应⼯艺⽓（300～1000℃）等的余热，通过余热锅炉可⽣产压⼒蒸汽，作为供热、供汽、供电和动⼒的辅助能源，从⽽提⾼热能的总利⽤率，降低燃料消耗和电耗，提⾼⼯业⽣产经济效益。
在⼯业设备中，由于⽤途、⼯作条件和物料特性的不同，出现了各种不同形式和结构的换热设备[1]。
1.2 换热器的类型及特点换热器按作⽤原理可分为以下⼏类[2]（1）直接接触式换热器这类换热器⼜称为混合式换热器，它是利⽤了冷、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。
为增加流体的接触⾯积，已达到充分换热，在设备中常放置填料和栅板，通常采⽤塔状结构。
直接接触式换热器具有传热效率⾼、单位容积提供的传热⾯积⼤、设备结构简单、价格便宜等优点，但仅适⽤于⼯艺上允许两种流体混合的场合。
（2）蓄热式换热器这类换热器⼜称为回热式换热器，它是借助于由固体（如固体填料或多孔性格⼦砖等）构成的蓄热体与流体和冷流体交替接触，把热量从热流体传递给冷流体的换热器。
在换热器内⾸先由热流体通过，把热量积蓄在蓄热体中，然后由冷流体通过，由蓄热器把热量释放给冷流体。
由于两种流体交替与蓄热体接触，因此不可避免地会使两种流体少量混合。
若两种流体不允许有混合，则不能采⽤蓄热式换热器。
蓄热式换热器结构简单、价格便宜、单位体积换热⾯⼤，故较适合⽤于⽓-⽓热交换的场合。
换热器种类及原理
换热器种类及原理各种换热器优缺点、原理图及适用场合一、换热器种类及原理：1、表面式换热器表面式换热器是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,两种流体之间进行换热;表面式换热器有管壳式、套管式和其他型式的换热器;2、蓄热式换热器蓄热式换热器通过固体物质构成的蓄热体,把热量从高温流体传递给低温流体,热介质先通过加热固体物质达到一定温度后,冷介质再通过固体物质被加热,使之达到热量传递的目的;蓄热式换热器有旋转式、阀门切换式等;3、流体连接间接式换热器流体连接间接式换热器,是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,热载体在高温流体换热器和低温流体之间循环,在高温流体接受热量,在低温流体换热器把热量释放给低温流体;4、直接接触式换热器直接接触式换热器是两种流体直接接触进行换热的设备,例如,冷水塔、气体冷凝器等;二、换热器优缺点、原理图及适用场合1、表面式换热器：间壁式换热器1、管壳式换热器：优点：结构简单造价低、制造方便和内径小；缺点：由于温差问题会引起管子弯曲造成泄漏、污垢清洗很困难、只适用于温差小、单行程、压力不高以及结垢不严重的场合;2、容积式换热器：优点：供水平稳、安全,易于清除污垢;主要用于热水供应系统;但其传热系数比壳管式换热器低得多;3、板式换热器：优点：传热系数很高；缺点：水质不好形成水垢或污物沉积,都容易堵塞;在我国城镇集中供热系统中开始得到广泛应用;4、螺旋板式换热器：与板式换热器相比,流通截面较宽,不易堵塞;缺点：不能拆卸清洗、2、蓄热式交换器：优点：结构紧凑、价格便宜、单位体积传热面积大,适用于气-气热交换;如回转式空气预热器;局限：若两种流体不允许混合,不能采用蓄热式换热器;3、流体连接间接式换热器：4、直接接触式热交换器混合式换热器：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;仅适用工艺上允许两种流体混合的场合;。
常见换热器优缺点及适用范围
常见换热器优缺点及适用范围浮头换热器结构：两端管板中只有一端与壳体固定，另一端可相对壳体自由移动，称为浮头。
浮头由浮头管板，钩圈和浮头盖组成，是可拆连接，管束可从壳体中抽出。
管束与壳体的热变形互不约束，不会产生热应力。
优点：可抽式管束，当换热管为正方形或转角正方形排列时，管束可抽出进行机械清洗，适用于易结垢及堵塞的工况。
一端可自由浮动，无需考虑温差应力，可用于大温差场合。
缺点：结构复杂，造价高，设备笨重，材料消耗大。
浮头端结构复杂影响排管数。
浮头密封面在操作时，易产生内漏。
适用范围：适用于壳体和管束之间壁温差较大或壳程介质易结垢的场合。
浮头换热器在炼油行业或乙烯行业中应用较多，由于内浮头结构限制了使用压力和温度一般情况Pmax≤6.4MPa,Tmax≤400℃。
固定管板换热器结构：管束连接在管板上，管板与壳体相焊。
优点：结构简单紧促，能承受较高压力，造价低，管程清洗方便，管子损坏时方便堵管或更换。
排管数比U 形管换热器多。
缺点：管束与壳体的壁温或材料的线胀系数相差较大时，壳体和管束中将产生较大热应力，为此应需要设置柔性元件（如膨胀节）。
不能抽芯无法进行机械清洗。
不能更换管束，维修成本较高。
适用范围：壳程侧介质清洁不易结垢，不能进行清洗，管程与壳程两侧温差不大或温差较大但壳侧压力不高的场合。
管壳式换热器的管子是换热器的基本构件，它为在管内流过一种流体和穿越管外的另一种流体之间提供传热面。
根据两侧流体的性质决定管子材料，将具有腐蚀性，水质差的海水放在管内流动，水质较好的除盐水放在管子外壳侧，这样管子只需采用耐海水腐蚀的钛管，同时清洗污垢较为方便，管径从传热流体力学角度考虑，在给定壳体内使用小直径管子，可以得到更大的表面密度但大多数流体会在管子表面上沉积污垢层，尤其管内冷却水水质较差，泥沙和污物及海生物的存在，都可能会在管壁上形成沉积物，将传热恶化并使定期的清洗工作成为必要，管子清洗限制管径最小约为20 mm，钛管一般采Φ25 mm，对给定的流体，污垢形成主要受管壁温度和流速的影响，为得到合理的维修周期，管内侧水的流速应在2 m／s左右（视允许压降的要求）。
常见换热器结构及优缺点
常见换热器结构及优缺点6.7 换热器换热器是化⼯、⽯油、⾷品及其他许多⼯业部门的通⽤设备，在⽣产中占有重要地位。
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，应⽤甚为⼴泛。
由于⽣产规模、物料的性质、传热的要求等各不相同，故换热器的类型也是多种多样。
根据冷、热流体热量交换的原理和⽅式基本上可分为三⼤类：混合式、蓄热式、间壁式。
6.7.1 直接接触式（混合式）在这类换热器中，冷热两种流体通过直接混合进⾏热量交换。
在⼯艺上允许两种流体相互混合的情况下，这是⽐较⽅便和有效的，且其结构⽐较简单。
直接接触式换热器常⽤于⽓体的冷却或⽔蒸汽的冷凝。
6.7.2 蓄热式蓄热式换热器⼜称为蓄热器，它主要由热容量较⼤的蓄热室构成，室中可填耐⽕砖或⾦属带等作为填料。
当冷、热两种流体交替地通过同⼀蓄热室时，即可通过填料将得⾃热流体的热量，传递给冷流体，达到换热的⽬的。
这类换热器的结构简单，且可耐⾼温，常⽤于⽓体的余热及其冷量的利⽤。
其缺点是设备体积较⼤，⽽且两种流体交替时难免有⼀定程度的混合。
6.7.3 间壁式这⼀类换热器的特点是在冷热两种流体之间⽤⼀⾦属壁（或⽯墨等导热性好的⾮⾦属）隔开，以使两种流体在不相混合的情况下进⾏热量交换。
由于在三类换热器中，间壁式换热器应⽤最多，因此下⾯重点讨论间壁式换热器。
（1）夹套式换热器结构：夹套装在容器外部，在夹套和容器壁之间形成密闭空间，成为⼀种流体的通道。
优点：结构简单，加⼯⽅便。
缺点：传热⾯积A⼩，传热效率低。
⽤途：⼴泛⽤于反应器的加热和冷却。
为了提⾼传热效果，可在釜内加搅拌器或蛇管和外循环。
（2）沉浸式蛇管换热器结构：蛇管⼀般由⾦属管⼦弯绕⽽制成，适应容器所需要的形状，沉浸在容器内，冷热流体在管内外进⾏换热。
优点：结构简单，便于防腐，能承受⾼压。
缺点：传热⾯积不⼤，蛇管外对流传热系数⼩，为了强化传热，容器内加搅拌。
（3）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。
套管式换热器
套管式换热器套管式换热器是一种常见的换热设备，广泛应用于化工、石油、电力、食品等行业。
它以其简单、高效、可靠的特点，在工业生产中发挥着重要的作用。
本文将从套管式换热器的原理、结构、应用以及优缺点等方面进行详细介绍。
一、套管式换热器的原理套管式换热器是一种以管内流体和管外流体之间的热交换为基本原理的换热设备。
在套管式换热器中，管内流体通常是冷凝剂或蒸汽，而管外流体则是需要被加热或冷却的工艺流体。
套管式换热器的工作原理是通过管内流体和管外流体之间的热交换来完成的。
管内流体在管内流动，而管外流体则在管外流动，两者之间通过套管进行热传递。
管内流体通过管壁传递热量给管外流体，从而实现热能的转移。
二、套管式换热器的结构套管式换热器的主要结构包括壳体、管束、端盖、法兰和支撑等组成部分。
1. 壳体：套管式换热器的壳体通常由碳钢、不锈钢或其他耐腐蚀材料制成，具有足够的强度和耐腐蚀性。
壳体内部被分为多个独立的流体通道，用于分隔管内流体和管外流体。
2. 管束：管束是套管式换热器的核心部件，由一根根金属管组成。
管束的材料通常是不锈钢、铜合金或钛合金等，具有良好的导热性能和抗腐蚀性能。
管束的排列方式可以是单列式、双列式或多列式，根据实际应用需求来选择。
3. 端盖：端盖是安装在壳体两端的部件，用于固定管束和密封壳体内部。
端盖通常由铸铁或钢板制成，具有足够的强度和密封性。
4. 法兰：法兰是套管式换热器的连接部件，用于连接壳体、管束和管道。
它通常由碳钢、不锈钢等材料制成，具有良好的密封性和承载能力。
5. 支撑：支撑是用于支撑套管式换热器的结构部件，以保证其稳定性。
支撑通常由钢结构或混凝土结构构成，具有足够的强度和稳定性。
三、套管式换热器的应用套管式换热器广泛应用于各个行业的生产过程中，常见的应用领域包括：1. 化工行业：套管式换热器在化工行业中用于加热或冷却各种化工物料，例如反应器的冷却、溶液的加热等。
2. 石油行业：套管式换热器在石油行业中用于石油精炼、裂化和合成等过程中的热能转移。
九种换热器的工作原理、优缺点及注意事项(动图详解)
九种换热器的工作原理、优缺点及注意事项（动图详解）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。
01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。
02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。
03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。
浮头由浮动管板、钩圈和浮头端盖组成，是可拆连接，管束可从壳体内抽出。
各种换热器工作原理和特点,值得收藏
各种换热器工作原理和特点，值得收藏一、换热器1、U形管式换热器每根管子都弯成U形，固定在同一侧管板上，每根管可以自由伸缩，也是为了除去热应力。
性能特点：（1）优点此类换热器的特点是管束可以自由伸缩，不会因管壳之间的温差而产生热应力，热补偿性能好；管程为双管程，流程较长，流速较高，传热性能较好；承压本领强；管束可从壳体内抽出，便于检修和清洗，且结构简单，造价便宜。
（2）缺点是管内清洗不便，管束中心部分的管子难以更换，又因最内层管子弯曲半径不能太小，在管板中心部分布管不紧凑，所以管子数不能太多，且管束中心部分存在间隙，使壳程流体易于短路而影响壳程换热。
此外，为了弥补弯管后管壁的减薄，直管部分需用壁较厚的管子。
这就影响了它的使用场合，仅宜用于管壳壁温相差较大，或壳程介质易结垢而管程介质清洁及不易结垢，高温、高压、腐蚀性强的情形。
2、沉浸式蛇管换热器沉浸式蛇管换热器以蛇形管作为传热元件的换热器，是间壁式换热器种类之一。
依据管外流体冷却方式的不同，蛇管式换热器又分为沉浸式和喷淋式。
（1）优点这是一种古老的换热设备。
它结构简单，制造、安装、清洗和维护和修理便利，便于防腐，能承受高压，价格低廉，又特别适用于高压流体的冷却、冷凝，所以现代仍得到广泛应用。
（2）缺点由于容器体积比管子的体积大得多、笨重、单位传热面积金属耗量多，因此管外流体的表面传热系数较小。
为提高传热系数，容器内可安装搅拌器。
3、列管式换热器冷流体走管内，热流体经折流板走管外，冷、热流体通过间壁换热。
性能特点：列管式换热器的结构比较简单、紧凑、造价便宜，但管外不能机械清洗。
此种换热器管束连接在管板上，管板分别焊在外壳两端，并在其上连接有顶盖，顶盖和壳体装有流体进出口接管。
通常在管外装置一系列垂直于管束的挡板。
同时管子和管板与外壳的连接都是刚性的，而管内管外是两种不同温度的流体。
因此，当管壁与壳壁温差较大时，由于两者的热膨胀不同，产生了很大的温差应力，以至管子扭弯或使管子从管板上松脱，甚至毁坏换热器。
常见换热器结构及优缺点
6.7 换热器换热器是化工、石油、食品及其他许多工业部门的通用设备，在生产中占有重要地位。
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，应用甚为广泛。
由于生产规模、物料的性质、传热的要求等各不相同，故换热器的类型也是多种多样。
根据冷、热流体热量交换的原理和方式基本上可分为三大类：混合式、蓄热式、间壁式。
6.7.1 直接接触式（混合式）在这类换热器中，冷热两种流体通过直接混合进行热量交换。
在工艺上允许两种流体相互混合的情况下，这是比较方便和有效的，且其结构比较简单。
直接接触式换热器常用于气体的冷却或水蒸汽的冷凝。
6.7.2 蓄热式蓄热式换热器又称为蓄热器，它主要由热容量较大的蓄热室构成，室中可填耐火砖或金属带等作为填料。
当冷、热两种流体交替地通过同一蓄热室时，即可通过填料将得自热流体的热量，传递给冷流体，达到换热的目的。
这类换热器的结构简单，且可耐高温，常用于气体的余热及其冷量的利用。
其缺点是设备体积较大，而且两种流体交替时难免有一定程度的混合。
6.7.3 间壁式这一类换热器的特点是在冷热两种流体之间用一金属壁（或石墨等导热性好的非金属）隔开，以使两种流体在不相混合的情况下进行热量交换。
由于在三类换热器中，间壁式换热器应用最多，因此下面重点讨论间壁式换热器。
（1）夹套式换热器结构：夹套装在容器外部，在夹套和容器壁之间形成密闭空间，成为一种流体的通道。
优点：结构简单，加工方便。
缺点：传热面积A小，传热效率低。
用途：广泛用于反应器的加热和冷却。
为了提高传热效果，可在釜内加搅拌器或蛇管和外循环。
（2）沉浸式蛇管换热器结构：蛇管一般由金属管子弯绕而制成，适应容器所需要的形状，沉浸在容器内，冷热流体在管内外进行换热。
优点：结构简单，便于防腐，能承受高压。
缺点：传热面积不大，蛇管外对流传热系数小，为了强化传热，容器内加搅拌。
（3）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。
换热器形式和优缺点
换热器的形式与优缺点一．换热器的概念换热器是将热流体的部分热量传递给冷流体的设备，又称热交换器。
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。
换热设备因其用途不同，类型繁多，性能不一，但均可归结为管壳式结构和板式结构两大类。
二．换热器的工作原理换热器是将热流体的部分热量传递给冷流体的设备，即在一个大的密闭容器内装上水或其他介质，而在容器内有管道穿过。
让热水从管道内流过。
由于管道内热水和容器内冷热水的温度差，会形成热交换，也就是初中物理的热平衡，高温物体的热量总是向低温物体传递，这样就把管道里水的热量交换给了容器内的冷水，换热器又称热交换器。
三. 机械结构形式换热器的分类良多，可以按传热原理、结构和用途等进行分类，按其结构分类主要有管壳式和板式两种。
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。
1、间壁式换热器的类型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。
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。
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。
换热器形式和优缺点
固定管板换热器先进行壳程试压，同时检查换热管与管板连接接头，然后进行管程试压；
U形管式换热器、釜式重沸器（U形管束）及填料函式换热器先用试验压环进行壳程试压，同时检查接头，然后进行管程试压；
浮头式换热器、釜式重沸器（浮头式管束）先用试验压环和浮头专用工具进行管头试压，对于釜式重沸器尚应配备管头试压专用壳体，然后进行管程试压，最后进行壳程试压；
备料－－划线－－切割－－边缘加工（探伤）－－成型－－组对－－焊接－－焊接质量检验－－组装焊接－－压力试验
2质量检验
化工设备不仅在制造之前对原材料进行检验，而且在制造过程中要随时进行检查。
3质量检验内容和方法
设备制造过程中的检验，包括原材料的检验、工序间的检验及压力试验，具体内容如下：
（1）原材料和设备零件尺寸和几何形状的检验；
产部门中。
按照用途的不同，可将混合式热交换器分成以下几种不同的类型：
(1)冷却塔(或称冷水塔)
在这种设备中，用自然通风或机械通风的方法，将生产中已经提高了温度的水进行冷却降温之后循环使用，以提高系统的经济效益。例如热力发电厂或核电站的循环水、合成氨生产中的冷却水等，经过水冷却塔降温之后再循环使用，这种方法在实际工程中得到了广泛的使用。
蓄热式换热器一般用于对介质混合要求比较低的场合。
随着经济的发展，各种不同型式和种类的换热器发展很快，新结构、新材料的换热器不断涌现。为了适应发展的需要，我国对某些种类的换热器已经建立了标准，形成了系列。完善的换热器在设计或选型时应满足以下基本要求：
（1） 合理地实现所规定的工艺条件；
（2） 结构安全可靠；
（3）可在高温、高压下工作，一般温度小可用于结垢比较严重的场合；
换热器特性与用途及优缺点评析
换热器特性与用途及优缺点评析换热器换热器是将热流体的部分热量传递给冷流体的设备，又称热交换器。
英语翻译：heat exchanger换热器是实现化工生产过程中热量交换和传递不可缺少的设备。
在热量交换中常有一些腐蚀性、氧化性很强的物料，因此，要求制造换热器的材料具有抗强腐蚀性能。
换热器的分类比较广泛：反应釜压力容器冷凝器反应锅螺旋板式换热器波纹管换热器列管换热器板式换热器螺旋板换热器管壳式换热器容积式换热器浮头式换热器管式换热器热管换热器汽水换热器换热机组石墨换热器空气换热器钛换热器换热设备，要求制造换热器的材料具有抗强腐蚀性能。
它可以用石墨、陶瓷、玻璃等非金属材料以及不锈钢、钛、钽、锆等金属材料制成。
但是用石墨、陶瓷、玻璃等材料制成的有易碎、体积大、导热差等缺点，用钛、钽、锆等稀有金属制成的换热器价格过于昂贵，不锈钢则难耐许多腐蚀性介质，并产生晶间腐蚀。
换热器在石油、化工、轻工、制药、能源等工业生产中，常常需要把低温流体加热或者把高温流体冷却，把液体汽化成蒸汽或者把蒸汽冷凝成液体。
这些过程均和热量传递有着密切联系，因而均可以通过换热器来完成。
随着经济的发展，各种不同型式和种类的换热器发展很快，新结构、新材料的换热器不断涌现。
为了适应发展的需要，我国对某些种类的换热器已经建立了标准，形成了系列。
完善的换热器在设计或选型时应满足以下基本要求：（1）合理地实现所规定的工艺条件；（2）结构安全可靠；（3）便于制造、安装、操作和维修；（4）经济上合理。
浮头式换热器的一端管板与壳体固定，而另一端的管板可在壳体内自由浮动，壳体和管束对膨胀是自由的，故当两张介质的温差较大时，管束和壳体之间不产生温差应力。
浮头端设计成可拆结构，使管束能容易的插入或抽出壳体。
（也可设计成不可拆的）。
这样为检修、清洗提供了方便。
但该换热器结构较复杂，而且浮动端小盖在操作时无法知道泄露情况。
因此在安装时要特别注意其密封。
浮头换热器的浮头部分结构，按不同的要求可设计成各种形式，除必须考虑管束能在设备内自由移动外，还必须考虑到浮头部分的检修、安装和清洗的方便。
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常见换热器优缺点及适用范围
浮头换热器
结构：两端管板中只有一端与壳体固定，另一端可相对壳体自由移动，称为浮头。
浮头由浮头管板，钩圈和浮头盖组成，是可拆连接，管束可从壳体中抽出。
管束与壳体的热变形互不约束，不会产生热应力。
优点：可抽式管束，当换热管为正方形或转角正方形排列时，管束可抽出进行机械清洗，适用于易结垢及堵塞的工况。
一端可自由浮动，无需考虑温差应力，可用于大温差场合。
缺点：结构复杂，造价高，设备笨重，材料消耗大。
浮头端结构复杂影响排管数。
浮头密封面在操作时，易产生内漏。
适用范围：适用于壳体和管束之间壁温差较大或壳程介质易结垢的场合。
浮头换热器在炼油行业或乙烯行业中应用较多，由于内浮头结构限制了使用压力和温度一般情况Pmax≤6.4MPa,Tmax≤400℃。
固定管板换热器
结构：管束连接在管板上，管板与壳体相焊。
优点：结构简单紧促，能承受较高压力，造价低，管程清洗方便，管子损坏时方便堵管或更换。
排管数比U 形管换热器多。
缺点：管束与壳体的壁温或材料的线胀系数相差较大时，壳体和管束中将产生较
大热应力，为此应需要设置柔性元件（如膨胀节）。
不能抽芯无法进行机械清洗。
不能更换管束，维修成本较高。
适用范围：壳程侧介质清洁不易结垢，不能进行清洗，管程与壳程两侧温差不大或温差较大但壳侧压力不高的场合。
管壳式换热器的管子是换热器的基本构件，它为在管内流过一种流体和穿越管外的另一种流体之间提供传热面。
根据两侧流体的性质决定管子材料，将具有腐蚀性，水质差的海水放在管内流动，水质较好的除盐水放在管子外壳侧，这样管子只需采用耐海水腐蚀的钛管，同时清洗污垢较为方便，管径从传热流体力学角度考虑，在给定壳体内使用小直径管子，可以得到更大的表面密度
但大多数流体会在管子表面上沉积污垢层，尤其管内冷却水水质较差，泥沙和污物及海生物的存在，都可能会在管壁上形成沉积物，将传热恶化并使定期的清洗工作成为必要，管子清洗限制管径最小约为20 mm，钛管一般采Φ25 mm，对给定的流体，污垢形成主要受管壁温度和流速的影响，为得到合理的维修周期，管内侧水的流速应在2 m／s左右（视允许压降的要求）。
由于一般冷却水选用海水、河水等，较易引起结垢，对管壳式换热器，应根据水质含沙量情况需设置胶球清洗装置进行定期清洗。
管壳式换热器的结垢
换热器操作一段时间后,如果管壁结垢严重,则传热能力下降,换热介质出口温度达不到设计工艺参数要求;污垢将管内径变小;流速相应增大;压力损失增加。
这时,可通过检查流量、压力和温度等操作记录来判定结垢情况。
管壳式换热器的腐蚀和磨损
换热介质、污垢等作用都会使换热器壳体和管子内、外表面产生腐蚀磨损。
对壳体通常使用测厚仪,从外部测定和估计会产生腐蚀、减薄的壳体部位。
填料函式换热器
结构：特点与浮头式相似。
浮头部分在壳体外，在浮头与壳体的滑动接触面处采用填料函密封结构。
优点：由于采用填料函密封结构，使得管束在壳体内可以自由伸缩，避免了热应力。
加工制造方便，节省材料，造价低，由于可抽芯，维修方便。
缺点：填料处易产生泄露。
适用范围：一般适用于2.5MPa 以下的工作条件且不能用于易挥发，易燃易爆，有毒及贵重介质的工况。
使用温度受限于填料的物性。
目前使用较少。
U 形管换热器
结构：只有一块管板，管束由多跟 U 形管组成，管的两端固定在同一块管板上，换热管可以自由伸缩。
优点：以 U 形管尾部的自由浮动解决了温差应力的问题。
结构简单，价格便宜，承压能力强。
缺点：由于受管弯曲半径的限制，布管较少。
壳程流体易形成短路。
坏一根U
形管相当于坏两根管，报废率较高。
适用范围：是换热器中唯一可用于高温，高压，高温差的换热器。
适用于管壳壁温差较大或壳程介质结垢需要清洗，又不适宜采用浮头式和固定管板的场合。