根据热交换器在生产中的地位和作用

热交换器：在工程中，将某种流体的热量以一定的传热方式传递给他钟流体的设备。

根据热交换器在生产中的地位和作用，对其基本要求是：

1、满足工艺过程所提出的要求，热交换强度高，热损失少，在有利的平均温差下工作。

2、要有与温度和压力条件相适应的不易遭到破坏的工艺结构，制造简单，装修方便，经济

合理，运行可靠。

3、设备紧凑。

4、保证较低的流动阻力，以减少热交换器的动力消耗。

热交换器的分类：

1、按用途分：预热器、冷却器、冷凝器、蒸发器、等等

2、按制造材料分：（金属材料和非金属材料）

3、按温度状况分：温度工况稳定的热交换器，热流大小及指定区域内的温度不随时间而变

化，温度工况不稳定，传热面上的温度和热流都随时间改变。

4、按热流体与冷流体的流动方向分：顺流式、逆流式、错流式、混流式。

5、按传送热量的方法分：间壁式、混合式、蓄热式。（最主要的分类方法）

间壁式热交换器：

按传热壁面的形状，间壁式热交换器可分为：管式热交换器、板式热交换器、夹套式热交换器和各种异形传热面组成特殊型式热交换器。

壳管式热交换器

管式热交换器肋片管式热交换器

套管式热交换器

间壁式热交换器：板式热交换器

夹套式热交换器

异型特殊型式热交换器

关于混流，混合流和非混合流的区别：

混流：两种流体在流动过程中既有顺流部分，又有逆流部分。

混合流：流体可以在垂直于流动方向自由的混合。

非混合流：流体在垂直于流动方向上不能自由运动，也就是不可能自身进行混合。

传热有效度：是换热器实际传热量Q与最大可能传热量Q max之比。

最大可能传热量：指一个面积为无穷大，且流体流量和进出口温度与实际热交换器的流量和进出口温度相同的逆流型热交换器所能达到的传热量的极限值。（也就是较小热容量的流体达到最大温度变化时的传热量）

传热单元数：传热系数与传热面积的乘积与较小热容量的比值。代表了热交换器传热能力的大小，在一定程度上表征了换热器综合技术经济性能。

管式热交换器类型：

1、沉浸式热交换器：其管子一般是常用直管或螺旋状弯管组成的传热面，将管子沉浸在液

体的容器或池内。可用作液体的预热器和蒸发器，也可用作气体和液体的冷去器或冷凝器。

优点：结构简单，制作维修方便，容易清洗。适用于有腐蚀性的流体。

缺点：传热系数低，体积大，对于工况的改变不够灵敏。

2、喷淋式热交换器：将冷水直接喷淋到管外表面上，使管内的热流体冷去或冷凝。

优点：结构简单，制作和检修方便，便于清除污垢，其换热系数、传热系数一般比沉浸式大，适用于高压流体的冷凝和冷却，也可以冷却有腐蚀性的流体。

缺点：当冷却水过分少时，下部的管子不能被浸润，几乎不参与热交换，容易发生事故。

3、套管式热交换器：将不同管径得两根管子套成同心套管作为原件。

优点：结构简单，清洗方便，适用于高温、高压流体，特别是小容量流体的传热，也适用于易产生污垢的流体。

缺点：流动阻力大，金属耗材多，体积大，占地面积大。

4、管壳式热交换器：（列管式热交换器）在圆筒形壳体内设置许多平行管子，让两种流体

分别从管内空间和管外空间流过进行热量交换。

优点：结构简单，造价较低，选材范围广，处理能力大，适应高温高压的要求，有高度的可靠性和广泛的适应性。

程数：装置纵向隔板而使流体来回流动的次数，称为程数。

设计性热计算的目的在于决定热交换器的传热面积。

校核性热计算是针对现成的热交换器，其目的在于确定流体的出口温度，并了解该换热器在设计工况下的性能变换，判断能否完成在非设计工况下的换热任务。

P代表冷流的实际吸热量与最大可能吸热量的比率，称为温度效率。该值恒小于1.

R是冷流体的热容量与热流体的热容之比，可大于1、等于1、小于1.

选用混流热交换器时应注意以下几点：

1、当管内程数为偶数的简单混流，两种流体不论是先逆流还是先顺流，在相同的进出口温

度下比较，可得到同样的平均温差，但是要注意避免先逆后顺的温度交叉。

2、当管内程数为奇数的简单混流，增加其中的逆流程数，可使得平均温差提高。

3、采用多次混流，可以比较显著提高平均温差数值。

（但多次混流虽然增加了平均温差，同时也提高了流速，增加了传热系数，而结构却复杂了，增加了制造的困难以及流动的阻力，故在选择时应慎重考虑）

管壳式换热器：

1、固定管板式换热器：是将管子两端固定在位于壳体两端的固定管板上，由于管板与壳体

固定在一起，所以称之为固定管板式热交换器。

优点：结构简单，能承受较高的压力，造价低，管程清洗方便，管子损坏时易于堵管或更换。

缺点：不易清洗和检修其壳程，壳体和管束中可能产生较大的压力，为了减少热应力采取热补偿，设置柔性元件，膨胀节，挠性管板。

2、U型管式热交换器：其管束由U字形弯管组成，管子两端固定在同一块管板上，弯曲端

不加固定，使每根管子具有自由伸缩的余地而不受其他管子及壳体的影响。

优点：结构简单，价格便宜，承受能力强，不产生热应力。

缺点：布板少，管板利用率小。

3、浮头式热交换器：它的两端管板只有一端与壳体以法兰实行固定连接，这一端称为固定

端。另一端的管板不与壳体固定连接而可相对于壳体移动，这一端称为浮头端。

优点：管内和管间清洗方便，不产生热应力。

缺点：结构复杂，设备笨重，浮头端小盖在操作中无法检查。

适用场合:壳体和管束温差较大。

4、填料函式热交换器：是一种使一端管板固定而让另一端管板可在填料函中滑动的热交换