(精品)换热器
换热器类型大全PPT课件
适当选择两管的管径，两流体均可得到较高的流速，且两 流体可以为逆流，对传热有利。另外，套管式换热器构造 较简单，能耐高压，传热面积可根据需要增减，应用方便
缺点：管间接头多，易泄露，占地较大，单位传热面消 耗的金属量大。因此它较适用于流量不大，所需传热面积 不多而要求压强较高的场合。 4）列管式换热器 优点 ：单位体积所具有的传热面积大，结构紧凑、紧固传 热效果好。能用多种材料制造，故适用性较强，操作弹性
螺旋板换热器的主要缺点是： （1）操作压强和温度不宜太高：目前最高操作压强不超过 2Mpa，温度不超过300~400℃。 （2）不易检修：因整个换热器被焊成一体，一旦损坏，修理 很困难。 1． 3）平板式换热器
平板式换热器简称板式换热器，是由一组长方形的薄金 属板平行排列，加紧组装于支架上而构成。两相邻板片的边 缘衬有垫片，压紧后板间形成密封的流体通道，且可用垫片
铝合金不仅导热系数高，而且在零度以下操作时，其延性和 抗拉强度都很高，适用于低温和超低温的场合，故操作范围 广，可在200℃至绝对零度范围内使用。同时因翅片对隔板 有支撑作用，板翅式换热器允许操作压强也比较高，可达 5MPa。 这种换热器的缺点是设备流道很小，易堵塞，且清洗和检修 困难，故所处理的物料应较洁净或预先净制；另外由于隔板 的翅片均由薄铝板制称成，故要求介质对铝不腐蚀。
3、翅片式换热器
1） 翅片管换热器 翅片管换热器是在管的表面加装翅片制成，翅片与管表面的 连接应紧密无间，否则连接处的接触热阻很大，影响传热效 果。常用的连接方法有热套、镶钳、张力缠绕和焊接等方法 。此外，翅片管也可采用整体轧制、整体铸造或机械加工等 方法制造。 当两种流体的对流传热系数相差较大时，在传热系数较小的 一侧加翅片可以强化传热。
进口板式换热器品牌及国产知名品牌
进口板式换热器品牌及国产知名品牌换热器是一种用于传递热量的设备，广泛应用于工业生产和家庭供暖等领域。
板式换热器是其中一种常见的换热器类型，其结构由一系列平行的金属板组成，通过板间流动的流体进行热量传递。
在市场上，有许多进口板式换热器品牌和国产知名品牌可供选择。
以下是一些值得关注的品牌：一、进口板式换热器品牌：1. Alfa Laval（阿尔法拉伐）Alfa Laval是世界领先的换热器制造商之一，总部位于瑞典。
他们提供各种规格和类型的板式换热器，广泛应用于化工、食品、制药等行业。
其产品具有高效率、稳定性和可靠性的特点，备受用户的好评。
2. Tranter（特兰特）Tranter是美国一家专业从事换热器研发和制造的公司。
他们的板式换热器采用先进的技术和材料，具有优异的换热性能和耐腐蚀性。
该品牌在石油化工、电力、造纸等行业得到广泛应用。
3. Sondex（松德）Sondex是丹麦一家著名的换热器制造商，其产品涵盖了多种类型的板式换热器。
他们的产品以其高效的换热性能和优质的材料而闻名，广泛应用于海洋工程、制冷空调等领域。
二、国产知名品牌：1. 美的（Midea）美的是中国领先的家电制造商之一，也在板式换热器领域有着良好的声誉。
他们的产品采用先进的制造工艺和技术，具有高效节能、安全可靠的特点。
美的板式换热器在家庭供暖、工业生产等领域得到广泛应用。
2. 海尔（Haier）海尔是中国著名的家电品牌，也在换热器领域有着一定的市场份额。
他们的板式换热器采用先进的设计和制造技术，具有高效率、耐用性强的特点。
海尔品牌的换热器在家庭供暖和热水供应等方面表现出色。
3. 格力（GREE）格力是中国知名的家电制造商，其产品覆盖了多个领域，包括换热器。
格力的板式换热器采用先进的材料和制造工艺，具有高效的换热性能和长寿命的特点。
该品牌的换热器在工业制冷、空调等领域得到广泛应用。
综上所述，无论是进口品牌还是国产知名品牌，都有其独特的优势和特点。
换热器换热面积选型计算方法精品课件
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五、管程和壳程数的确定
1.管程数
当流体的流量较小或传热面积较大而需管数很多时， 有时会使管内流速较低，对流系数较小。
为提高管内流速，可采用多管程。
但管程数过多，管程流动阻力加大，增加动力费用；多程 会使平均温度差下降；多程隔板使管板上可利用面积减少
标准中管程数有：1、2、4和6程，多程时应使每程管子数 大致相等。
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三、流体两端温度的确定
若冷、热流体的温度都由工艺条件所规定，就不存在确 定两端温度的问题。
若其中一个流体已知进口温度，则出口温度应由设计者 来确定。
例如：用冷水冷却某热流体，冷却水进口温度可根据当地 气温条件作出估计，出口温度需根据经济衡算来决定。
➢为节省水量，出口温度提高，则传热面积要大些； ➢为减少传热面积，出口温度降低，则要增加水量。
N ——排列管子数目；t—管心距
——管板利用率
正三角形排列 ——2管程：0.7-0.85； >4管程：0.6-0.8
正方形排列 —— 2管程：0.55-0.7 ; >4管程：0.45-0.65
换热器设计书
目录目录 (1)1 设计条件及主要物性参数表 (2)1.1 设计题目 (2)1.2 操作条件 (2)2 概述与设计方案简介]1[ (3)2.1 冷却剂出口温度的确定]2[ (3)2.2 流动空间的选择]2,3[ (3)2.3 管程和壳程数的确定]3[ (4)2.4 设备结构的选择 (4)3 工艺设计计算]4[ (5)3.1计算和初选换热器的规格 (5)3.2核算压力降 (7)3.3核算总传热系数 (8)4辅助设备的计算和选型 (9)4.1管径初选 (9)4.2 压头He (9)5设计结果汇总表 (10)6设计评述 (11)参考文献： (11)1 设计条件及主要物性参数表1.1 设计题目某制药厂在生产工艺过程中，需将乙醇液体从75℃冷却到45℃，乙醇的流量为W kg/h。
冷却介质采用21℃的河水。
要求换热器的管程和壳程压降不大于30 kPa，试设计并选择管壳式换热器。
1.2 操作条件（1）乙醇：入口温度75℃出口温度45℃（2）冷却介质：河水入口温度21℃出口温度27℃（3）允许压降：不大于30 kPa（4）定性温度（乙醇60℃，水24℃）下流体物性：密度（Kg/m3）比热容(KJ/Kg.℃)粘度(Pa.s)导热系数(W/m.℃)乙醇765.7 2.7580.601×103-0.1696河水997.2 4.180.923×103-0.60642 概述与设计方案简介]1[换热器的选择涉及因素很多，如介质的腐蚀性及其它特性、操作温度与压力、换热器的热负荷、管程与壳程的温差、检修与清理要求等。
具体选择时应综合考虑各方面因素。
对每种特定的传热工况，通过优化选型会得到一种最适合的设备型号；如果将这个型号的设备应用到其他工况，则传热效果可能会改变很大。
因此，针对具体工况选择换热器类型，是很重要和复杂的工作。
对管壳是换热器的设计，应从下方面考虑。
2.1 冷却剂出口温度的确定]2[在水作为冷却剂时，为便于循环操作、提高传热推动力、冷却水的进、出口温差一般控制在5℃~10℃左右。
常见换热器简介
➢ 适用于壳方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场 合。
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浮头式换热器
➢ 优点：当换热管与壳体有温差存在，壳体或换热管膨胀时，互不约束，不会产 生温差应力；管束可从壳体内抽出，便于管内和管间的清洗。
➢ 缺点：操作温度和压力不宜太高，目前最高操作压力为2MPa，温度在400℃ 以下；因整个换热器为卷制而成，一旦发现泄漏，维修很困难。
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螺旋板式换热器
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板翅式换热器
➢ 板翅式换热器，通常由隔板、 翅片、封条、导流片组成。在 相邻两隔板间放置翅片、导流 片以及封条组成一夹层，称为 通道。
率，一般约为管壳式换热器的3～5倍；拆装方便，有利于维修和清洗。
➢ 缺点：处理量小；操作压力和温度受密封垫片材料性能限制而不宜过高。
➢ 适用于经常需要清洗、工作环境要求十分紧凑，工作压力在2.5 MPa以下，温度在 -
35℃~200℃场合。
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焊接式板式换热器
常见换热器简介
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一、概述
1、换热器的定义 以在两种流体之间用来传递热量为基本目的的装置统称换热设备，又称换
热器（热交换器）。 2、功能
主要功能是保证工艺过程对介质所要求的特定温度，同时也是提高能源利 用率、回收利用余热、废热和低位热能。 3、应用
(精品)技能训练--换热器仿真实训
换热器仿真实训一、工作原理简述换热器的操作技术培训是很重要的基本单元操作训练。
化工生产中所指的换热器，常指间壁式换热器，它利用金属壁将冷、热两种流体间隔开，热流体将热传到壁面的一侧(对流传热)，通过间壁内的热传导，再由间壁的另一侧将热传给冷流体，从而使热物流被冷却，冷物流被加热，满足化工生产中对冷物流或热物流温度的控制要求。
本单元选用的是双程列管式换热器，冷物流被加热后有相变化。
在对流传热中，传递的热量除与传热推动力(温度差)有关外，还与传热面积和传热系数成正比。
传热面积减少时，传热量减少；如果间壁上有气膜或垢层，都会降低传热系数，减少传热量。
所以，开车时要排不凝气；发生管堵或严重结垢时，必须停车检修或清洗。
另外，考虑到金属的热胀冷缩特性，尽量减小温差应力和局部过热等问题，开车时应先进冷物料后进热物料；停车时则先停热物料后停冷物料。
二、工艺流程简介冷物流(92℃)经阀VB01进入本单元，由泵P101A／B，经调节器FIC101控制流量送入换热器E101壳程，加热到气145℃(20％被汽化)后，经阀VD04出系统。
热物流(225℃)由阀VB11进入系统，经泵P102A／B，由温度调节器TIC101分程控制主线调节阀TV101A和副线调节阀TV101B(两调节阀的分程动作如图2-23所示)使冷物料出口温度稳定；过主线阀TV101A的热物流经换热器E101管程后，与副线阀TV101B来的热物流混合(混合温度为(177±2)℃)，由阀VD07出本单元，工艺流程如图2-24所示，。
图2-23调节阀TV101分程动作示意图图2-24换热器仿真操作流程图●训练步骤(一)冷态开车1．启动冷物流进料泵P101A(1)确定所有手动阀已关闭，将所有调节器置于手动状态且输出值为0；(2)开换热器E101壳程排气阀VD03(开度约50％)；(3)全开泵P101A前阀VB01；(4)启动泵P101A；(5)当泵P101A出口压力达到9.0atm（表）时，全开P101A后手阀VB03。
(精品)板翅式换热器的设计
Plate-fin Heat Exchanger
章节的主要内容
一、绪论 二、板翅式换热器的应用 三、板翅式换热器的结构 四、板翅式换热器的制造流程 五、板翅式换热器的测试方法 六、换热器的设计计算
§一、 绪论
1 发展概述
二十世纪三十年代，英国的马尔斯顿·艾克歇尔 瑟（Marston Excelsior）公司首次开发出铜及铜合金 制板翅式换热器，并将其用作航空发动机散热器。
❖ 灵活性及适应性大：
1）两侧的传热面积密度可以相差一个数量级以上， 以适应两侧介质传热的差异，改善传热表面利用率；
2）可以组织多股流体换热(可达12股，这意味着工 程、隔热、支撑和运输的成本消耗降低)，每股流的 流道数和流道长都可不同；
3）最外侧可布置空流道（绝热流道），从而最大 限度地减少整个换热器与周围环境的热交换。
（3）代号
各翅片均采用我国汉语拼音符号和数字统一表示：
例： PZ 平直翅片 DK 多孔翅片 BY 百叶窗翅片 JC 锯齿翅片 BW 波纹翅片
例：
65PZ4203 表示:翅高6.5mm
平直翅片 节距（或翅片间距）4.2mm， 厚度0.3mm
3 流动形式
通道以不同方式的叠置和排列可形成不同的流 动形式
平直翅片特点是有很 长的带光滑壁的长方 型翅片，传热与流动 特性类似于流体在长 圆型管道中的流动。
锯齿翅片特点是流体的 流道被冲制成凹凸不平， 从而增加流体的湍流程 度，强化传热过程，故 被称为“高效能翅片”。
多孔翅片是在平直翅片 上冲出许多孔洞而成的， 常放置于进出口分配段 和流体有相变的地方。
板翅式换热器结构图
2 翅片作用及类型
（1）作用
翅片是板翅式换热器最基本的元件，传热主要是 依靠翅片来完成，一部分直接由隔板来完成。
进口板式换热器品牌及国产知名品牌
进口板式换热器品牌及国产知名品牌一、引言换热器是工业生产和生活中常见的设备，用于将热量从一个介质传递到另一个介质。
板式换热器是一种常用的换热器类型，具有高效、节能和占用空间小的优点。
本文将介绍一些国内外知名的进口板式换热器品牌，以及国内一些著名的国产品牌。
二、进口板式换热器品牌1. Alfa Laval（阿尔法拉瓦尔）Alfa Laval是全球率先的换热器创造商之一，总部位于瑞典。
他们提供各种类型的板式换热器，包括热交换器、冷凝器和蒸发器等。
Alfa Laval的产品质量可靠，性能稳定，广泛应用于石化、化工、电力、食品和制药等行业。
2. Tranter（特兰特）Tranter是美国一家知名的板式换热器创造商，成立于1936年。
他们的产品涵盖了许多领域，如石油和天然气、化工、造纸、食品和饮料等。
特兰特的换热器具有高效、可靠和耐用的特点，深受用户的好评。
3. Sondex（松德斯）松德斯是丹麦一家专业从事板式换热器创造的公司。
他们的产品广泛应用于暖通空调、化工、食品和制药等领域。
松德斯的换热器具有紧凑的设计和高效的换热性能，能够满足各种工艺要求。
4. GEA（基恩迪）GEA是德国一家全球化工程技术公司，提供各种工业设备和解决方案。
他们的板式换热器产品在石化、化工、食品和制药等行业得到广泛应用。
GEA的换热器具有优异的换热效率和可靠性。
三、国产知名品牌1. 宝德（Beid）宝德是中国一家专业的板式换热器创造商，成立于1998年。
他们的产品覆盖了石油化工、电力、钢铁、食品和制药等行业。
宝德的换热器具有先进的技术和可靠的性能，广受用户好评。
2. 江苏金陵（Jinling）江苏金陵是中国一家知名的板式换热器创造商，成立于1984年。
他们的产品广泛应用于石化、化工、电力和食品等行业。
江苏金陵的换热器具有高效的换热性能和稳定的工作状态。
3. 北京利美（Limei）利美是中国一家专业的换热器创造商，成立于1994年。
换热器通用胀接工艺 精品
胀管通用工艺规程一、胀接说明1 胀接胀接是换热管与管板的主要联接形式之一，它是利用胀管器伸入换热管管头内，挤压管子端部，使管端直径扩大产生塑性变形，同时保持管板处在弹性变形范围内。
当取出胀管器后，管板孔弹性变形，管板对管子产生一定的挤紧压力，使管子与管板孔周边紧紧地贴合在一起，达到密封和固定连接的目的。
由于管板与管子的胀接消除了弹性板与塑性管头之间的间隙，可有效地防止壳程介质的进入而造成的缝隙腐蚀。
当使用温度高于300℃时，材料的蠕变会使挤压残余应力逐渐消失，连接的可靠性难以保证。
因此，在这种工况下，或预计拉脱力较大时，可采用管板孔开槽的强度胀接。
胀接又分为贴胀和强度胀。
2 胀管率胀管率是换热管胀接后，管子直径扩大比率。
贴胀与强度胀的主要区别在于对管子胀管率 (管子直径扩大比率) 的控制不同，对冷换设备换热管来说，强度胀要求的胀管率H为1～2.1%，而贴胀要求的胀管率H为0.3～0.7%。
3 贴胀贴胀是轻度胀接的俗称，贴胀是为消除换热管与管板孔之间的缝隙，以防止壳程介质进入缝隙而造成的间隙腐蚀。
由于贴胀时胀管器给管子的胀紧力较小，管子径向变形量也就比较小。
因此换热管与管板孔之间的相对运动的摩擦力就比较小，所以它不能承受较大的拉脱力，且不能保证连接的可靠性，仅起密封作用。
贴胀时，管孔不需要开槽。
4 强度胀强度胀是指管板与换热管连接处的密封性和抗拉脱强度均由胀接接头来保证的连接方式。
强度胀接的管板孔要求开胀管槽，一般开两道胀管槽。
以使管子材料在胀接时嵌入胀管槽内，由此来增加其拉脱力。
特别是当使用温度高于300℃时，材料的蠕变会使挤压残余应力逐渐消失，连接的可靠性下降，甚至发生管子与管板松脱，这时采用强度胀接，其抗拉脱力就比贴胀要大得多。
胀管前应用砂轮磨掉表面污物和锈皮，直至呈现金属光泽，清理锈蚀长度应不小于管板厚度的2倍。
管板硬度应比管子硬度高HB20～30，以免胀接时管板孔产生塑性变形，影响胀接的紧密性。
换热器的选型和设计指南全
热交换器的选型和设计指南2换热器的分类及结构特点。
3换热器的类型选择4无相变物流换热器的选择5冷凝器的选择6蒸发器的选择7换热器的合理压力降8工艺条件中温度的选用9管壳式换热器接管位置的选取10结构参数的选取11管壳式换热器的设计要点12空冷器的设计要点13空冷器设计基础数据1概述本工作指南为工艺系统工程师提供换热器的选型原则和工艺参数的选取及计算方法。
2换热器的分类及结构特点。
表2－1换热器的结构分类换热器的类型很多，每种型式都有特定的应用范围。
在某一种场合下性能很好的换热器，如果换到另一种场合可能传热效果和性能会有很大的改变。
因此，针对具体情况正确地选择换热器的类型，是很重要的。
换热器选型时需要考虑的因素是多方面的，主要有: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、材料、尺寸、重量6)价格、使用安全性和寿命在换热器选型中，除考虑上述因素外，还应对结构强度、材料来源、加工条件、密封性、安全性等方面加以考虑。
所有这些又常常是相互制约、相互影响的，通过设计的优化加以解决。
针对不同的工艺条件及操作工况，我们有时使用特殊型式的换热器或特殊的换热管，以实现降低成本的目的。
因此，应综合考虑工艺条件和机械设计的要求，正确选择合适的换热器型式来有效地减少工艺过程的能量消耗。
对工程技术人员而言，在设计换热器时，对于型式的合理选择、经济运行和降低成本等方面应有足够的重视，必要时，还得通过计算来进行技术经济指标分析、投资和操作费用对比，从而使设计达到该具体条件下的最佳设计。
3.1管壳式换热器管壳式换热器的应用范围很广，适应性很强，其允许压力可以从高真空到41.5MPa，温度可以从-100°C以下到1100°C高温。
此外，它还具有容量大、结构简单、造价低廉、清洗方便等优点，因此它在换热器中是最主要的型式。
3.2特殊型式的换热器特殊型式的换热器包括有:板式换热器、空冷器、多管式换热器、折流杆式换热器、板翅式换热器、螺旋板式换热器、蛇管式换热器和热管换热器等。
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。
管壳式换热器换热面积-换热器设计手册(精品文档)
式中：T 1=98℃T 2=74℃Cp,h =0.3J/(kg ℃）m h =100834kg/sWd=0.01905m αo =40W/(m 2.℃)r o =0.0005(m 2.℃)/W A o /A i =1.0112λw =48W/(m .℃)本计算表格是基于《换热器设计手册》（钱颂文主编）中相关公式进行的计算Q=KAΔt mQ-热负荷，WK-总传热系数，W/(m 2.℃)热负荷Q的计算热流体进口温度冷流体进A-换热器传热面积，m 2Δt m -进行换热的两流体之间的平均温度差，其中总传热系数K的计算公式如下：热流体质量流量冷流体质热负荷Q=20832000热流体出口温度冷流体出热流体比热冷流体管外流体污垢热阻管内流体换热管的外表传热面积与内表传热面积之比换热管的外表与换热器管内和管外的平均传热面积之比总传热系数K的计算换热管外径管壁管外流体传热膜系数管内流体传管壁材料的导热系数17.05W/(m 2.℃)Δt 2=51℃Δt 1=47℃0.922Δt 2=71℃Δt 1=27℃0.38Δt m =49Δt m =49Δt m =48.97277702Δt m =45.5089394P=0.2816901411、当换热器冷热流体逆向流动时较大端温差较小端温差Δt 1/Δt 2=总传热系数K=3、确定平均温度差(1)当Δt 1/Δt 2 <2 时且逆向流动时(2)当Δt 1/Δt 2 <2 时且并向流动时(3)当Δt 1/Δt 2 >2 时且逆向流动时2、当换热器冷热流体并向流动时较大端温差较小端温差Δt 1/Δt 2=(4)当Δt 1/Δt 2 >2 时且并向流动时4、确定温度修正系数(1)对于单壳程、双管程或者2n管程的管壳式换热器R=1.20.9825462m 2温度修正系数换热面积A=5、根据P、R值查图，确定对应温度修正系物料摩尔比比热容t 1=27℃H2O 27.42.02H243.6114.2t 2=47℃CH40.253.72N215.51.12Cp,c =2100J/(kg ℃）Ar 0.2 1.2CO210.861.1m c =496kg/s CO 2.181.12混合气体7.075276δ=0.000211m αi =45W/(m 2.℃)r i =0.0005(m 2.℃)/W A o /A m =1.005569计算定性温度在292℃流体进口温度混合气体粘度、比热计算公式流体质量流量流体出口温度冷流体比热内流体污垢热阻的外表传热面积与换热器管内和管外的平均传热面积之比管壁厚度流体传热膜系数的计算292℃时的物性数据粘度密度导热系数0.01920.01420.08990.1630.01810.7170.030.0282 1.2510.02280.0363 1.7820.01730.0272 1.9760.01370.0278 1.250.02260.0225。
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。
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浮头式换热器特点
❖ 优点：
有温差存在，壳体或换热管膨胀时，互不约束， 不会产生温差应力；
管束可从壳体内抽出，便于管内和管间的清洗。
❖ 缺点：
结构较复杂，用材量大，造价高； 浮头盖与浮动管板之间若密封不严，发生内漏，
造成两种介质的混合。
❖ 浮头式换热器适用于壳体和管束壁温差较大 或壳程介质易结垢的场合。
型号表示方法
❖ 1──换热器代号 ❖ 2──公称直径DN，mm； ❖ 3──管程数Np：ⅠⅡⅣⅥ； ❖ 4──公称压力PN，MPa； ❖ 5──公称换热面积SN，m2。 如DN 800mm、 PN 0.6MPa的单管程、换热面积为
110m2的固定管板式换热器的型号为： G800 I-0.6-110
❖ 结构简单、坚固耐用、造价低廉、用材 广泛、清洗方便、适应性强等优点；
❖ 应用最为广泛，在换热设备中占据主导 地位。
管壳式换热器分类
❖ 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
固定管板式换热器
由壳体、管束、封头、管板、折流挡板、接管部件组成
固定管板式换热器特点
❖ 优点：结构简单、紧凑。 ❖ 缺点：
壳程不能进行机械清洗； 温差较大（大于50℃）时，产生温差应力，需在
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。
❖ 适用于壳方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场合。
两端管板之一不与壳体固定连接，可在壳体内沿轴向自由 伸缩，该端称为浮头
换热器
❖ 间壁式换热器的结构形式 ❖ 换热器传热过程的强化 ❖ 管壳式换热器的设计和选型 ❖ 例题
1间壁式换热器的结构形式
❖ 管式换热器
管壳式换热器 蛇管式换热器 套管式换热器 翅片管式换热器
❖ 板式换热器
平板式换热器 螺旋板式换热器 热板式换热器
❖ 热管换热器
管壳式换热器
管壳式换热器特点
U 型管式换热器
只有一个管板，换热管为 U 型，管子两端固定在同一管 板上
U 型管式换热器特点
❖ 优点：
管束可以自由伸缩，有温差时，不会产生温差应力； 结构简单，只有一个管板，密封面少，运行可靠，造价低。
❖ 缺点：
管内清洗比较困难； 管子需要有一定的弯曲半径，故管板的利用率较低； 管束最内层管间距大，壳程易短路； 内层管子坏了不能更换，因而报废率较高。
蛇管式换热器类型
❖ 沉浸式蛇管换热器 ❖ 喷淋式蛇管换热器
沉浸式蛇管换热器
❖ 可减少管外空间，容器内加搅拌器
喷淋式蛇管换热器
套管式换热器
套管式换热器特点
❖ 优点：
结构简单；能耐高压； 传热面积可根据需要增减； 适当地选择管内、外径，可使流体的流速增大，且两种
流体呈逆流流动，有利于传热。
增大总传热系数
❖ 提高流体的速度 －增加管程数和壳程挡板数 ❖ 增强流体的扰动－采用各种异形管或在管内加螺
旋圈等
❖ 在流体中加固体颗粒－增大对流传热系数，减少
热阻，减轻污垢热阻形成
❖ 采用短管换热器 ❖ 防止污垢层形成，及时清除污垢－增加流速和
扰动；易结垢的走管程或采用可拆卸换热器。
3管壳式换热器的设计和选型
填料函式换热器
❖ 优点：
结构较浮头式换热器简单，制造方便，耗材少，造价低； 管束可从壳体内抽出，管内、管间均能进行清洗，维修
方便。
❖ 缺点：
填料函耐压不高，一般小于4.0MPa； 壳程介质可能通过填料函外漏，对易燃、易爆、有毒和
贵重的介质不适用。
❖ 填料函式换热器适用于管、壳壁温差较大或介质易 结垢，需经常清理且压力不高的场合。
❖ 意义：
设备投资、输送功耗一定，获得较大的传热量， 增大设备容量，提高劳动生产率；
设备容量不变，结构更加紧凑，减少占有空间， 节约材料，降低成本；
在特定技术过程使某些工艺特殊要求得以实施等。
强化途径
❖ 增大传热面积 ❖ 增大平均温度差 ❖ 增大总传热系数
增大传热面积
❖ 不能靠增大换热器的尺寸来实现，要从设备 的结构入手，提高单位体积的传热面积；工 业上往往通过改进传热面的结构来实现。
❖ 缺点：
单位传热面积的金属耗量大； 管子接头多，检修清洗不方便。
❖ 此类换热器适用于高温、高压及小流量流体间的换 热。
翅片管式换热器
翅片
板式换热器类型
❖ 平板式换热器 ❖ 螺旋板式换热器 ❖ 热板式换热器
平板式换热器
2换热器传热过程的强化
❖ 换热器传热过程的强化就是力求使换热器在 单位时间内、单位传热面积传递的热量尽可 能增多。
设计的基本原则
❖ 流体流径的选择 ❖ 流体流速的选择 ❖ 冷却介质（或加热介质）终温的选择 ❖ 管子的规格和管间距 ❖ 管程和壳程数的确定 ❖ 折流档板的选用 ❖ 外壳直径的确定 ❖ 换热器的流动阻力（压降）
流体流径的选择
❖ 不洁净和易结垢的流体宜走管程－清洗比较方
便
❖ 腐蚀性的流体宜走管程－以免管子和壳体同时
❖ 翅化面（肋化面） ❖ 异形表面－用轧制、冲压、打扁或爆炸成型等方法将传
热面制造成各种凹凸形、波纹型、扁平状等。
❖ 多孔物质结构－将细小的金属颗粒烧结或涂敷于传热
表面或填充于传热表面间。
❖ 采用小直径管
增大平均温度差
❖ 提高加热介质或降低冷却介质的温度。 ❖ 采用逆流操作 ❖ 增加管壳式换热器的壳程数使φ△t增大
❖ 适用于管、壳壁温差较大或壳程介质易结垢，而管程介 质清洁不易结垢以及高温、高压、腐蚀性强的场合。一
般高温、高压、腐蚀性强的介质走管内，可使高压空间减小，密 封易解决，并可节约材料和减少热损失。
填料函式换热器
管板只有一端与壳体固定连接，另一端采用填料 函密封。管束可以自由伸缩，不会产生因壳壁 与管壁温差而引起的温差应力。
被腐蚀，且管程便于检修与更换
❖ Байду номын сангаас力高的流体宜走管程－以免壳体受压，可节
❖ 管壳式换热器的型号与系列标准
管壳式换热器的基本参数和型号表示方法 管壳式换热器的系列标准
❖ 管壳式换热器的设计与选型
设计的基本原则 设计与选型的具体步骤 设计与选型示例
管壳式换热器的基本参数
❖ 公称换热面积SN ； ❖ 公称直径DN； ❖ 公称压力PN； ❖ 换热器管长度L； ❖ 换热管规格及排列； ❖ 管程数NP