换热器的种类

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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)

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。

换热器的种类及使用条件

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

换热器

3.3 换热器选择3.3.1 换热器的类型换热器种类很多,按热量交换原理和方式,可分为混合式、蓄热式和间壁式三类。

其中间壁式换热器按传热面的形状和结构可分为:管壳式、板式、管式、液膜式、板壳式与热管。

目前,在换热设备中,使用量最大的是管壳式换热器。

管壳式换热器又称列管式换热器,该类换热器具有可靠性高、适应性广等优点,在各工业领域中得到最广泛的应用。

近年来,尽管受到了其他新型换热器的挑战,但反过来也促进其自身的发展。

在换热器向高参数、大型化发展的今天,管壳式换热器仍占主导地位。

列管式换热器可根据其结构特点,分为固定管板式、浮头式、U形管式、填料函式和釜式重沸器五类。

各类换热器特性如下表。

表3-1 各类换热器特性3.3.2 换热器选型原则换热器选型时需要考虑的因素很多,主要是流体的性质;压力、温度及允许压力降得范围;对清洗、维修的要求;材料价格;使用寿命等。

本项目选用目前应用最广泛的列管式换热器。

列管式换热器中常用的是固定管板式和浮头式两种。

一般要根据物流的性质、流量、腐蚀性、允许压降、操作温度与压力、结垢情况和检修清洗等要素决定选用列管换热器的型式。

从经济角度看,只要工艺条件允许,应该优先选用固定管板式换热器。

但遇到以下两种情况时,应选用浮头式换热器。

①壳壁与管壁的温差超过70℃;壁温相差50~70℃。

而壳程流体压力大于0.6MPa时,不宜采用有波形膨胀节的固定管板式换热器。

②壳程流体易结垢或腐蚀性强时不能采用固定管板式换热器。

综合考虑本次设计任务及制造、经济等个方面,本次设计主要采用浮头式和固定管板式换热器。

3.3.3换热管规格选择①管子的外形:列管换热器的管子外形有光滑管和螺纹管两种。

一般按光滑管设计。

当壳程膜系数低,采取其他措施效果不显著时,可选用螺纹管,它能强化壳程的传热效果,减少结垢的影响。

②管子的排列方式:相同壳径时,采用正三角形排列要比正方形排列可多排布管子,使单位传热面积的金属耗量降低。

换热器分类和特点

换热器分类和特点

换热器分类和特点
1. 板式换热器啊,那可是换热器家族里的小巧精灵!就像你家里那精致的小摆件,体积不大但功能强大。

你看,在一些需要紧凑空间的地方,它就能大显身手啦!比如说小型的暖通系统。

2. 管式换热器,这可是个厉害的家伙!像个大力士一样,能承受很大的压力和温度呢!大型化工厂不就经常用它嘛,那可真是稳定运行的保障啊!
3. 翅片管式换热器,哎呀呀,就像是给换热器穿上了超级保暖的羽绒服!加大了换热面积呢。

汽车的散热器不就是用它来保证汽车不“发烧”嘛!
4. 螺旋板式换热器,这多特别呀,像一条盘旋的巨龙!弯曲的设计让它在一些特殊工况下表现超棒的哟,想想那些不走寻常路的工业流程就懂啦!
5. 板翅式换热器,嘿,这就是个结合体呀!兼具了板式和翅片式的优点呢,难道不是很牛?航天领域用它来保障设备的正常运行,厉害吧!
6. 沉浸式换热器,哇哦,就像人泡在温泉里一样,那是全方位的接触换热呀!在一些需要简单直接换热的场合,它可不会让人失望,好比家用的热水器啊。

7. 喷淋式换热器,你想想,就像给换热器冲了个舒服的热水澡!让换热更加高效快速。

食品加工行业很多就靠它来保持温度呢!
8. 蓄热式换热器,这可是个能“存能量”的宝贝呀!就好像你存钱一样,把热量存起来等需要的时候再用。

钢铁厂的余热回收不就常用它嘛。

9. 混合式换热器,那真的是各种方式都来一点呀,超级灵活的呢!像个多面手一样。

在一些复杂的工艺中,它能自如应对,多厉害呀!
总之呀,换热器的种类这么多,各有各的特点和用处,我们可真得好好了解它们,才能让它们在合适的地方发挥最大的作用呀!。

常见换热器的种类及特点

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。

换热器基本知识

换热器基本知识

(2) 浮头式换热器
浮头式换热器 1—防冲板;2—折流板;3—浮头管板;4—钩圈;5—支耳
浮头式换热器
• 浮头式换热器 管束一端的管板可自由浮动,完 全消除了热应力;且整个管束可从壳体中抽出, 便于机械清洗和检修。浮头式换热器的应用较 广。
• 优点:管间和管内清洗方便,不会产生热应力 ;
• 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,且浮头小盖在操 作中无法检查,制造时对密封要求较高。
• 流体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。 图示为最简单的单壳程单管程换热器,简称为1-1型换热器。为提高管内 流体速度,可在两端管箱内设置隔板,将全部管子均分成若干组。这样 流体每次只通过部分管子,因而在管束中往返多次,这称为多管程。 同样,为提高管外流速,也可在壳体内安装纵向挡板,迫使流体多次 通过壳体空间,称为多壳程。多管程与多壳程可配合应用。
设备。
二、间壁式换热器的类型
沉浸式蛇管换热器
管式换热器
间壁式换热器
板式换热器
喷淋式换热器
套管换热器
固定管板式
列管式换热器
U型管
平板式换热器
浮头式 填料函式
螺旋板式换热器 夹套式换热器
板翘式换热器 翘片式换热器
翘片管换热器
(一) 管式换热器
管式换热器特点
• 管式换热器虽然在换热效率、结构紧凑性和单位传热
• 缺点:由于受弯管曲率半径的限制,其换热管 排布较少,管束最内层管间距较大,管板的利 用率较低,壳程流体易形成短路,对传热不利 。当管子泄漏损坏时,只有管束外围处的U形 管才便于更换,内层换热管坏了不能更换,只 能堵死,而坏一根U形管相当于坏两根管,报 废率较高。

换热器种类及介绍

换热器种类及介绍

换热器种类及介绍换热器是一种用于传递热量的设备,用于在工业生产及日常生活中实现热能的转换。

根据不同的使用场景和要求,换热器有多种不同的种类。

下面将介绍几种常见的换热器类型。

1. 管壳式换热器(Shell and Tube Heat Exchanger):管壳式换热器是一种常见的换热器类型,由一个外壳和一组管子组成。

热量在管子和外壳之间进行传递,一种流体通过管子流动,另一种流体通过外壳流动。

管子和外壳内大部分是平行或对流的,从而实现热能的传递。

管壳式换热器适用于高流量和高温差的应用,例如化工和空调系统。

2. 板式换热器(Plate Heat Exchanger):板式换热器是一种由多个平行金属板堆叠而成的换热器。

板与板之间形成一个狭窄的通道,两种流体分别通过不同的通道流动,热量通过板间的金属板传递。

板式换热器具有高传热效率和紧凑的设计,适用于低流量和低温差的应用,例如制冷和加热系统。

3. 螺旋板换热器(Spiral Plate Heat Exchanger):螺旋板换热器是一种由两个平行螺旋板组成的换热器。

两种流体分别在螺旋板间流动,热量通过螺旋板传递。

螺旋板换热器具有较高的传热效率,且容易清洗和维护,适用于高粘度和易结垢的流体。

4. 管束式换热器(Bundle Heat Exchanger):管束式换热器由大量细管束构成,一种流体通过管束内部流动,另一种流体在管束外部流动。

热量通过管壁传递。

管束式换热器具有较高的传热效率和较低的压降,适用于蒸汽发生器和燃气锅炉等设备。

5. 盘式换热器(Disc and Doughnut Heat Exchanger):盘式换热器是一种由许多平行圆盘组成的换热器。

热量通过圆盘间的空隙传递,一种流体通过圆盘内部流动,另一种流体通过圆盘外部流动。

盘式换热器具有紧凑的设计和高传热效率,适用于高温和高压的应用,例如化工和炼油。

这些换热器种类只是常见的几种,在实际应用中还有其他种类,如板式换热器的纹路型换热器、膜式换热器、液体-液体换热器等。

换热器的种类及应用

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。

换热器种类

换热器种类

换热器种类16mnr,是锅炉压力容器常用钢材,热轧或正火。

属低合金钢,含mn量较低。

性能与20g(412-540)近似,抗拉强度为(450-655)稍强,伸长率为19-21%,比20g的大于24%差。

gb6654上面有16mnr的定货技术条件还有一种16mnre,是指添加稀土元素的16mn,性能和用途与16mn相近,但冲击韧性和冷弯性能比16mn高。

都就是低合金钢.2,u型管式换热器管壳式换热器的一种,属于石油化工设备,由管箱、壳体及管束等主要部件共同组成,因其再加热管成u形而闻名。

u形管式换热器仅有一个管板,管子两端均紧固于同一管板上,例如图1。

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;承压能力强;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。

但管内清洗不便,管束中间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凄,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。

这类换热器型式与基本参数已系列化,jb/t4717-92、及中石化《浮头式换热器、冷凝器u型管式换热器系列--型式与参数》(第三版)2021.8,设计制造应遵循gb151-1999《管壳式换热器》等标准。

3.浮头式换热器新型浮头式换热器浮头端结构,它包括圆筒、外头盖侧法兰、浮头管板、钩圈、浮头盖、外头盖及丝孔、钢圈等共同组成,其特征就是:出外头盖两端法兰内侧面设凹型或梯型密封面,并在紧邻密封面外侧钻孔并套丝或焊设多个螺杆均布,浮头处中止钩圈及有关零部件,浮头管板密封槽为原凹型槽并另在同一端面上开一个以该管板中心为圆心,半径稍大于管束外径的梯型凹槽,且管板分程凹槽只与梯型凹槽相连通在,而不与凹型槽相连通在。

换热器培训教程

换热器培训教程

换热器培训教程一、换热器的概述换热器是一种在不同温度的两种或两种以上流体间实现物料之间热量传递的节能设备。

简单来说,它的作用就是将热量从一种流体传递到另一种流体,以满足工艺需求或实现能源的有效利用。

换热器在工业生产中的应用非常广泛,比如化工、石油、制药、食品、动力等众多领域。

它不仅能够提高能源的利用效率,降低生产成本,还能在一些工艺过程中起到关键的作用,如加热、冷却、冷凝、蒸发等。

二、换热器的类型换热器的种类繁多,常见的有以下几种:1、板式换热器板式换热器由一系列具有一定波纹形状的金属板片叠装而成。

板片之间形成薄矩形通道,通过板片进行热量交换。

它的优点是传热效率高、结构紧凑、占地面积小、重量轻,但也存在密封垫片容易老化、工作压力和温度受限等缺点。

2、管壳式换热器管壳式换热器由壳体、管束、管板、封头、折流挡板等组成。

一种流体在管内流动,另一种流体在壳程内流动,通过管壁进行热量交换。

这种换热器结构坚固、可靠性高、适应性强,能承受高温高压,但传热效率相对较低,占地面积较大。

3、螺旋板式换热器螺旋板式换热器由两张平行的金属板卷制而成,形成了两个螺旋形通道。

冷热流体在通道内逆向流动进行换热。

它的优点是结构紧凑、传热效率高,但制造难度较大,维修不太方便。

4、热管换热器热管换热器利用热管内工质的蒸发和冷凝来传递热量。

热管具有极高的导热性能,能够在很小的温差下传递大量的热量。

这种换热器具有传热效率高、结构简单等优点,但成本相对较高。

5、空气冷却器空气冷却器是以空气作为冷却介质,使高温流体得到冷却。

它常用于石油化工等领域中对高温气体的冷却,具有节水、节能等优点。

三、换热器的工作原理无论哪种类型的换热器,其工作原理都是基于热量传递的三种基本方式:热传导、热对流和热辐射。

热传导是指由于物体内部或物体之间存在温度差,使得热量从高温处向低温处传递的现象。

在换热器中,通过固体壁面(如管壁、板壁等)的传热就属于热传导。

热对流是指由于流体的宏观运动,使得流体各部分之间发生相对位移,冷热流体相互掺混所引起的热量传递过程。

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。

换热器分类

换热器分类

换热器分类换热器种类繁多,若按其传热面的形状和结构进行分类可分为管型、板型和其他型式换热器。

而管型换热器又可分为管壳式换热器、套管式换热器、蛇管式换热器;板型换热器可分为板式换热器、板翅式换热器、板壳式换热器、螺旋板式换热器。

其他型式换热器是为了满足一种特殊要求而出现的换热器,如回转式换热器、热管换热器等。

管壳式换热器若按功能命名又可分为冷凝器、加热器、再沸器、蒸发器、过热器等。

以下介绍一些常用的几种换热器。

一、管壳式换热器它由许多管子组成管束,管束构成换热器的传热面。

此类换热器又称为列管式换热器。

换热器的管子固定在管板上,而管板又与外壳联接在一起。

为了增加流体在管外空间的流速,以改善换热器的传热情况,在筒体内间隔安装了许多折流板。

换热器的壳体和两侧管箱上开有流体的进出口,有时还在其上装设有检查孔,为安置仪表用的接口管、排液孔和排气孔等。

在换热器中,一种流体从一侧管箱(称为前管箱)流进管子里,经另一侧管箱(称为后管箱)流出(对奇数单管程换热器),或绕过管箱,流回进口侧前管箱流出(对偶数单管程换热器),这条路径称为管程。

另一种流体从筒体上的连接管进出换热器壳体,流经管束外,这条路径称为壳程。

图5-10所示即为二管程、单壳程,工程上称为1-2型换热器(1表示壳程数,2表示管程数)。

管壳式换热器是把管子与管板连接,再用壳体固定。

根据其不同的连接与固定方式又可分为固定管板式、釜式浮头式、U型管式、滑动管板式、填料函式等。

1. 固定管板式换热器固定管板换热器的两端管板,采用焊接方法与壳体连接固定。

这种换热器结构简单;在相同的壳体直径内,排管最多,比较紧凑。

由于两个管板被换热管互相支攫,与其他管壳式换热器相比,管板最薄,不仅造价低而且每根管子内侧都能进行清洗。

但壳侧清洗较难,不能进行机械清洗,所以宜用于不易结垢的流体。

当管束和壳体之间的温差太大而产生不同的热膨胀时,常会使管子与管板的接口脱开,从而发生介质泄漏。

试说明对换热器进行分类的方法及其种类

试说明对换热器进行分类的方法及其种类

换热器是工业生产中常用的设备之一,主要用于在不同介质之间传递热量。

根据不同的分类方法和种类,换热器可以被归类为多种不同类型。

在本篇文章中,我们将深入探讨换热器的分类方法和各种类型,以便读者能够更全面地了解这一关键设备。

一、按换热方式分类1. 直接传热换热器直接传热换热器是指介质之间通过换热器壁直接传递热量的换热器,常见的有管壳式换热器和板式换热器。

这种类型的换热器具有换热效率高、传热速度快的特点。

2. 间接传热换热器间接传热换热器是指介质之间通过换热器壁之间的传热介质传递热量的换热器,常见的有螺旋板式换热器和多管式换热器。

这种类型的换热器适用于对介质之间进行隔离的情况。

二、按换热介质分类1. 气体换热器气体换热器主要用于对气体介质进行换热,常见的有空气预热器和烟气余热回收器。

这种类型的换热器适用于工业烟气净化和余热回收等领域。

2. 液体换热器液体换热器主要用于对液体介质进行换热,常见的有冷凝器和蒸发器。

这种类型的换热器在化工、农业和食品加工领域得到广泛应用。

三、按结构形式分类1. 管式换热器管式换热器是指通过管壁间的传热介质完成换热的换热器,通常由多根管子组成,适用于介质流体要求较高的场合。

2. 板式换热器板式换热器是指通过板片间的传热介质完成换热的换热器,结构简单,适用于介质粘度较高的场合。

四、个人观点在我看来,不同的换热器类型各有其适用的场景和特点,因此在选择换热器时需要根据具体情况进行综合考虑。

随着工业技术的发展和应用范围的拓展,对换热器的性能和效率要求也会不断提高,这对换热器制造商提出了新的挑战。

总结与回顾通过本篇文章的讨论,我们全面地了解了换热器的分类方法和各种类型。

通过按换热方式、换热介质和结构形式进行分类,我们可以更好地理解和选择适用于不同工业场景的换热器。

笔者在文章中也共享了个人观点,对于读者更全面、深刻地理解换热器也提供了一定的参考。

通过阅读这篇文章,我相信读者对于换热器的分类和种类已经有了更深入的了解。

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

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。

换热器有哪些类型

换热器有哪些类型

换热器有哪些类型换热器是用多层导热特性良好的材料叠合而成工作原理和热水器类似,换热器内部有两路管道回路,一个是热源,另一个是被加热源,热源就像热水器燃烧时的火焰如热水或蒸汽等。

今天就带大家一起来了解下换热器的种类。

一、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的对流,在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。

二、蓄热式换热器蓄热式换热器通过固体物质构成的蓄热体,把热量从高温流体再传递给低温流体,热介质先通过加热固体物质达到一定的温度后,冷介质再通过固体物质然后被加热,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。

三、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。

管壳式换热器的材料一般以碳钢、不锈钢和铜为主,其中碳钢材质的管板在作为冷却器使用时,其管板与列管的焊缝经常出现腐蚀泄漏,泄漏物进入冷却水系统污染环境又造成物料浪费。

管壳式换热器由于管内外流体的温度不同,因之换热器的壳体与管束的温度也不同。

四、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。

五、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。

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1. 根据工艺要求,选择适当的换热器类型; 2. 通过计算选择合适的换热器规格。
4.6.2 间壁式换热器的类型
一、夹套换热器
结构:夹套式换热器主要用于反应过
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
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。
折流挡板:可防止流体短路、增加流体流速,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。折流挡板有圆缺形和圆盘形两种
根据所采取的温差补偿措施,列管式换热器可分为以下几个型式。
(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。 特点: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
热均匀,可在釜内安 装搅拌器。也可在釜 内安装蛇管。
二、沉浸式蛇管换热器 结构:这种换热器多以金属管子绕
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。
三、喷淋式换热器
5. 核算K 分别计算管程和壳程的α,确定垢阻,求出K,并与估算的K进行比较。 如果相差较多,应重新估算。
6. 计算A 根据计算的K和Δtm,计算A,并与选定的换热器A相比,应有 10%~25%的裕量
4.6.4 传热过程的强化 传热速率方程:
Q KAt m
为了增强传热效率,可采取tm、A/V、K的方法 一、增大传热平均温度差tm (1)两侧变温情况下,尽量采用逆流流动; (2)提高加热剂T1的温度(如用蒸汽加热,可提高蒸汽的压力来达到提 饱和温度的目的);降低冷却剂t1的温度。利用tm来强化传热是有限的。 高其
不同粘度液体在列管换热器中流速(在钢管中) 液体粘度mPa.s >1500 1000~500 500~100 100~53 35~1 >1 最大流速m/s 0.6 0.75 1.1 1.5 1.8 2.4
三、换热管规格及排列 管径:d,单位体积设备内的A,但更容易堵塞。 目前我国系列标准规定采用19×2mm, 25×2.5mm, 25×2.5mm 等规格的管子。 管长:选择以清洗方便和合理使用管材为准。 我国生产的钢管长度多为6米,国家标准规定采用的管长有1.5、2、3、4.5 、6米等规格,以3米和6米最为普遍。
处理的物料应较清洁或预先进行净制。
由于平隔板是用薄铝片制成,故要求流体对铝不发生腐蚀。
4. 热管式换热器
1—导管 2—吸液芯 3—蒸汽 4—吸热蒸发端 5—保温层 6—放热冷凝端
结构及工作原理:将一根金属管的两端密封,抽出不凝性气体,充以一
定量的某种工作液体而成。当热管的一端被加热时,工作液体受热沸腾
a.切除过少
b.切除适当
c.切除过多
挡板切除对流动的影响
间距:间距太大,不能保证流体垂直流过管束,使管外表面传热系
数下降;间距太小,不便于制造和检修,阻力损失亦大。一般取挡 板间距为壳体内径的0.2~1.0倍。
4.6.4 换热器的选用步骤
一、了解传热任务,掌握工艺特点与基本数据
1.冷、热流体的流量,进、出口温度,操作压力等。 2.冷、热流体的工艺特点,如腐蚀性、悬浮物含量等。 3.冷、热流体的物性数据。 二、选用计算内容和步骤
用途:广泛用于超高压生产过程,可用于流量不大,所需传热面积不多的场合。
五、列管式换热器
列管式换热器又称为管壳式换热器,是最典型的间壁式换热器,历史悠 久,占据主导作用。 优点:单位体积设备所能提供的传热面积大,传热效果好,结构坚固,
可选用的结构材料范围宽广,操作弹性大,大型装置中普遍采用。 结构:壳体、管束、管板、折流挡板和封头。 一种流体在管内流动,其
缺点:处理能力不大,操作压力比较低,一般不超过20atm,受垫片耐热性的限 制,操作温度不能太高,一般合成橡胶垫不超过130℃,压缩石棉垫圈也不超过 250℃。
3. 板翅式换热器 在两块平行金属板之间夹入波纹状金属翅片, 两边以侧条密封,组成一个单元体;
将各单元体进行不同的叠集和适当地排列, 再用钎焊予以固定,形成逆流、并流和错流 的板翅式换热器组装件 ( 芯部或板束 ) ;将 带有进、出口的集流箱焊接到板束上。
无相变传热:1)增大大流速;2)管内加扰流元件;3)改变传热面形
状和增加粗糙度。
三、增大单位体积的传热面积A/V
(1)直接接触传热:可增大A和湍动程度,使Q
(2)采用高效新型换热器
4300m2,而列管式换热器只有160m2。
轻巧牢固:由于结构紧凑,通常用铝合金制造,在相同的传热面积下,其重量 仅为列管式换热器的十分之一,波纹翅片不仅是传热面,又是两板间的支撑, 故强度很高。 适应性强:操作范围广 由于铝合金的导热系数高,特别适合于低温和超低温条 件下的换热。 流道很小:容易堵塞而使压降增大。换热器内一旦结垢,清洗和检修困难,故
4.6 换热器
4.6.1 换热器的分类
4.6.2 间壁式换热器的类型 4.6.3 列管换热器的选用的有关问题
4.6.4 换热器的选用步骤
4.6.4 传热过程的强化
4.6.1 换热器的分类 按用途分类:
加热器、冷却器、冷凝器、蒸发器和再沸器
按冷热流体热量交换方式分类: 混合式、蓄热式和间壁式 主要内容:
生垢层和腐蚀的介质。
(2)浮头式
两端的管板,一端不与壳体相连,可自由沿管长方向浮动。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。
(3)U型管式
把每根管子都弯成U形,两端固定在同一管板上,每根管子可自由伸
缩,来解决热补偿问题。 特点:结构较简单,管程不易清洗,常为洁净流体,适用于高压气体 的换热。
六、新型高效换热器
1. 螺旋板式换热器 结构:螺旋板式换热器由两块金属薄板焊 接在一块分隔板上并卷制成螺旋状而构成的。 换热时,冷、热流体分别进入两条通道,在器 内作严格的逆流流动。 优点:结构紧凑,单位体积的传热面积大, 流体的对流传热系数大 缺点:流体阻力大,不易检修 用途:操作压力不能超过2MPa,温度一般在350℃以下
汽化,产生的蒸汽流至冷却端冷凝放出冷凝潜热,冷凝液沿着具有毛细 结构的吸液芯在毛细管力的作用下回流至加热段再次沸腾汽化,工作介 质如此反复循环,热量则由热管的轴向由加热端传至冷却端。
我国已有标准化的列管式换热器系列产品供选用。例如: 型号为FB800-180-16-4换热器,FB表示浮头式B型,25×2.5mm换热管,正方形排 列,壳体公称直径800mm,公称传热面积180m2,公称压力16kgf/cm2,管程数为4。
流体滞留量小,对变化反应迅速,拆装简单,容易维护 板片是独立的单元体, 拆装简单,可将密封垫密闭的板片拆开、清洗。
结垢倾向低 高度紊流、光滑板表面,使积垢机率很小,且具自清洁功能,不易 堵塞。 低成本 使用一次冲压成型的波纹板片装配而成,金属耗量低,当使用耐蚀材料 时,投资成本明显低于其他的换热器。
换热管的排列方式: 正三角形排列比正方形排列更为紧凑,管外流体的湍动程度高,给热系数大, 但管外清洗困难。 正方形排列的管束清洗方便,对易结垢流体更为适用,但对流传热系数小于 正三角形排列,如将管束旋转45度放置,也可提高给热系数。
四、折流挡板 目的:提高壳程对流传热系数,为取得良好的效果,挡板的形状 和间距必须适当。

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。在下流过程中,冷却水可收集再进行重新分配。
优点:结构简单、造价便宜,能耐高压,便于检修、清洗,传热效果好 缺点:冷却水喷淋不易均匀而影响传热效果,只能安装在室外。 用途:用于冷却或冷凝管内液体。
特点:传热效果更好、结构更为紧凑。 我国目前最常用的翅片形式主要有光直型翅片、 锯齿型翅片和多孔型翅片。
传热效果好:板翅促进湍流,破坏传热边界层的发展,总传热系数高,同时冷、 热流体间换热不仅以平隔板为传热面,而且大部分热量通过翅片换热,因而具 有很高的传热速率。 结构紧凑:单位体积换热器提供的传热面积一般能达到 2500m2 ,最高可达到
二、增大总传热系数K
A 1 1 b A1 1 ( R1 ) ( R2 ) 1 K 1 Am 2 A2
(1)尽可能利用有相变的热载体(大); (2)用大的热载体,如液体金属Na等; (3)减小金属壁、污垢及两侧流体热阻中较大者的热阻; (4)提高α较小一侧有效。 提高α的方法
1. 根据工艺任务,计算热负荷
2. 计算Δtm 先按单壳程多管程的计算,如果校正系数<0.8,应增加壳程数; 3. 依据经验选取K,估算A 4. 确定冷热流体流经管程或壳程,选定流体流速; 由流速和流量估算单管程的管子根数,由管子根数和估算的传热面积, 估算管子长度,再由系列标准选适当型号的换热器。
二、流体的流速 u↑→α↑K↑,在同Q、Δtm下A↓,节省设备费; u↑→Hf↑ ↑ ,操作费用增加; u选择是经济上权衡的问题,但要避免层流流
列管换热器内常用的流速范围 流体种类 一般液体 宜结垢液体 气体 流速 m/s 管程 0.5~0.3 >1 5~30 壳程 0.2~1.5 >0.5 3~15
2. 板式换热器
1.固定压紧板 2.夹紧螺栓 3.前端板 4.换热板片 5.密封垫片 6.后端板 7.下导板 8.后支柱 9.活动压紧板 10.上导板
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