常见一般换热器结构、优缺点及适用范围
换热器的分类与应用
换热器的分类与应用换热器的分类与应用：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。
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：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。
（见下图）四、套管式换热器：结构：由不同直径组成的同心套管，可根据换热要求，将几段套管用U形管连接，目的增加传热面积；冷热流体可以逆流或并流。
优点：结构简单，加工方便，能耐高压，传热系数较大，能保持完全逆流使平均对数温差最大，可增减管段数量应用方便。
缺点：结构不紧凑，金属消耗量大，接头多而易漏，占地较大。
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，其行程称为管程；另一种流体在管外流动，其行程称为壳程。
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。
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。
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。
换热器基本结构及性能特点
shell-and tube heat exchangers
（管壳式换热器）
封头shell cover 固定管法兰stationary head flange-channel
放气接口vent connection
膨胀节expansion joint
壳体shell
管程tube（side）pass
壳体接管
换热器的基本结构 和性能特点
换热器的基本结构和性能特点
在工业生产中，要实现热量的传递，须采用一定 的设备，此种传递热量的设备，称换热器或热交换 器。
换热器广泛应用于各种工业生产过程中，其主要 用途适用于加热、冷却、蒸发、冷凝、干燥等方面， 因其使用的条件不同，其容量、压力、温度等变动 范围较大，为了适应不同的用途，存在各种形式及 结构的换热器。
正三角形排列：
优点：管子较多，传热系数较大； 缺点：管外机械清洗较为困难，管外流体的流动阻力较大。
正方形排列：
(1)在相同的管板面积上可配置的传热管最少 (2)易于用机械清洗管外壁
同心圆排列：
(1)靠近壳体的地方管子分布比较均匀； (2)在壳体直径很小的换热器中可排列的管子数目比正三角形多。
换热器的基本结构和性能特点
主要由壳体、管束、管板、折流挡板和封头等组成。一 种流体在管内流动，其行程称为管程；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。
目前工业生产中采用的主要有固定管板式，浮头式和U型 管式三类。其主要构造都是在一圆筒形壳体内设置许多平行管 组成的管束构成的。 换热器的基本结构和性能特点
换热器的基本结构和性能特点
按换热器传热面形状和结构分类
(1)管式换热器：管式换热器通过管子壁面进行传热，按传热管 的结构不同，可分为列管式换热管、套管式换热器、蛇管式换 热器和翅片管式换热器等几种。管式换热器应用最广。 (2)板式换热器：板式换热器通过板面进行传热，按传热板的结 构形式，可分为平板式换热器、螺旋板式换热器、板翅式换热 器和热板式换热器。 (3)特殊形式换热器：这类换热器是指根据工艺特殊的要求而设 计的具有特殊结构的换热器。如回转式换热器、热管式换热器、 空气冷却器等。
十一种换热器工作原理和特点图文讲解
十一种换热器工作原理和特点图文讲解一、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，也是为了消除热应力。
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。
（2）缺点是管内清洗不便，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。
根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、清洗和维修方便，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。
换热器的结构与性能特点
（1）沉浸式蛇管换热器
多以金属管弯绕而成，制成适应容器的形状，沉浸在容器内的液体中。两种 流体分别在管内、管外进行换热。
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蛇管的形状主要取决于容器的形 状和生产队要求。如化工生产中 的反应器内的加热或冷却管，多 做成圆盘形或螺旋形的；氨冷的 冷冻盐水槽中的换热管，则多用 长的蛇形管构成。实际上，蛇管 可以制成任意需要的形状。如图 所示。 蛇管可以由钢管，铜管，银管或 其它有色金属和非金属材料如玻 璃，陶瓷，石墨和塑料等制成。
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一、夹套式换热器
夹套式换热器是最简单的板式换热器， 它是在容器外壁安装夹套制成，夹套 与容器之间形成的空间为加热介质或 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。在用蒸汽 进行加热时，蒸汽由上部接管进入夹 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。 特点：
几种常用的蛇管形状
沉浸式蛇管换热器的优点：结构简单、价格低廉、便于防腐蚀、能承受高压。 缺点：由于容器的体积较蛇管的体积大得多，管外流体的传热膜系数较小， 故常需加搅拌装置，以提高其传热效率. 。 多应用于小型容器内的液体换热。
（2）喷淋式蛇管换热器
喷淋式换热器也为蛇管式换热器，多用作冷却 器。这种换热器是将蛇管成行地固定在钢架上， 热流体在管内流动，自最下管进入，由最上管 流出。冷水由最上面的淋水管流下，均匀地分 布在蛇管上，并沿其两侧逐排流经下面的管子 表面，最后流入水槽而排出，冷水在各排管表 面上流过时，与管内流体进行热交换。这种换 热器的管外形成一层湍动程度较高的液膜，因 而管外对流传热系数较大。另外，喷淋式换热 器常放置在室外空气流通处，冷却水在空气中 汽化时也带走一部分热量，提高了冷却效果。
管壳式与板式水水换热器的比较分析
管壳式与板式水水换热器的比较分析管壳式和板式水水换热器是两种常见的换热设备，它们在应用范围、换热效果、维护保养等方面都有不同的特点。
本文将分析对比这两种换热器的优缺点，以帮助读者选择适合自己的换热器。
一、管壳式水水换热器管壳式换热器是由一个管壳和多个外管、内管组成的传热设备。
内管和外管之间的空间中流体进行传热，通常用于高温、高压、高粘度、易腐蚀、易结垢的介质换热。
其优点主要有以下几点：1. 适用范围广：管壳式换热器可以适用于多种工业领域，如化工、石化、制药、航空航天等。
2. 效率高：由于管壳式换热器的传热面积大，因此效率相对较高。
3. 维护保养方便：管壳式换热器可以进行组件化维护，随时更换外管和内管，便于清洗和维护。
但管壳式水水换热器也有其缺点：1. 制作成本高：管壳式换热器的制造成本较高，因为需要制造大量外管和内管。
2. 占用空间大：管壳式换热器由于外形尺寸较大，占用的空间相对较大。
3. 流体压降大：由于管壳式换热器的内部设计，流体的压降大，需要消耗更多的能量。
二、板式水水换热器板式换热器是由多个密封的板组成，板上的通道构成流体的管道，在板上进行传热。
板式换热器通常用于低温、低压、低粘度、不易腐蚀、不易结垢的介质换热。
其优点主要有以下几点：1. 占用空间小：板式换热器通常比管壳式换热器小，占用的空间相对较小。
2. 制作成本低：板式换热器的制造成本相对较低，因为只需要制造少量密封板即可。
3. 传热效果好：由于板式换热器的传热面积大，传热效果好。
但板式换热器也有其缺点：1. 不适用于高温高压：由于板式换热器的密封性不够，不适用于高温、高压介质。
2. 维护保养复杂：由于板式换热器的结构复杂，维护保养需要额外耗费一定的时间和精力。
3. 稳定性差：由于板式换热器板间的连接处容易出现渗漏情况，不够稳定。
综上所述，管壳式水水换热器和板式水水换热器在适用范围、效率、维护保养等方面都有不同的特点。
根据实际需要选择适合自己的换热器是关键。
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。
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）展开全文一、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。
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。
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。
换热器介绍
换热器介绍按用途分类：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。
一、间壁式换热器的类型１.夹套换热器2.套管换热器3.蛇管换热器1)沉浸式2) 喷淋式强化措施：可减少管外空间；容器内加搅拌器。
优点：结构简单；便于耐腐蚀；管内能耐高压；管外a 比沉浸式大。
缺点：冷却水喷淋不均匀影响传热效果；只能安装在室外，占地面积大。
4.列管换热器结构简单、紧凑、耐温、耐压，是用得最多的一种换热器。
多管程：增大管内流体u ，提高管内的a 加挡板：增大壳程流体的湍动，提高壳程的a 流体流过折流挡板1)固定管板式2)浮头式特点：结构简单；但壳程检修和清洗困难 特点：完全消除热应力,便于清洗检修, 结构复杂 3)U 型管式特点：结构较浮头简单；但管程不易清洗。
三、列管换热器的选用1.根据工艺任务，计算热负荷2.计算 t m 先按单壳程多管程的计算，如果φ<0.8，应增加壳程数；3.根据经验选取K ，估算A4.确定冷热流体流经管程或壳程，选定u由u 和V 估算单管程的管子根数，由管子根数和估算的A ，估算管子长度，再由系列标准选 适当型号的换热器。
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t m ，计算A ，并与选定的换热器A 相比，应有10%~25%的裕量。
选用换热器中的有关问题 (1)流体流经管程或壳程的选择原则：传热效果好，结构简单，清洗方便。
管程：不清洁或易结垢、腐蚀性、压力高的流体。
壳程：饱和蒸汽、需要冷却、粘度大或流量小的流体。
(2)流体uu↑→α↓K↑，←，在同Q 、t m 下A↓，节省设备费；u↑→H f ↑↑，操作费用增加； u 选择是优化的过程，要避免层流流动。
(3)换热器中管子的规格和排列方式。
管子的规格：F19×2mm 和F25×2.5mm 管长：1.5m 、2.0m 、3.0m 、6.0m 排列方式：正三角形正方形直列 正方形错列四、传热过程的强化途径为了增强传热效率，可采取t m ↑、A↑、K↑。
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。
换热器的结构和分类
换热器的结构与分类换热器的分类➢按用途分类:加热器、冷却器、冷凝器、蒸发器与再沸器➢按冷热流体热量交换方式分类:混合式、蓄热式与间壁式➢主要内容: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。
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,就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➢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。
四、套管式换热器➢结构:由不同直径组成的同心套管,可根据换热要求,将几段套管用U形管连接,目的增加传热面积;冷热流体可以逆流或并流。
➢优点:结构简单,加工方便,能耐高压,传热系数较大,能保持完全逆流使平均对数温差最大,可增减管段数量应用方便。
➢缺点:结构不紧凑,金属消耗量大,接头多而易漏,占地较大。
➢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,就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。
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；
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一般常见换热器结构、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。
管壳式换热器、管壳式换热机组管壳式换热器特点：结构坚固，能选用多种材料制造，适应性极强，尤其在高温、高压和大型装置中得到普遍应用。
管壳式换热器主要由三个组合部分构成：前端管箱，包括分隔板、接管、连接法兰等。
分类：按管板和壳体及其配合部分的形式可分为固定管板式、浮头式、U型管式、填料函式。
材质：根据介质的不同，可选用碳素钢、不锈钢、铜管及其它特殊材质。
技术性能：最高使用温度：350℃最高工作压力：35Mpa管壳式换热器应用范围：化工、石油、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。
套管式换热器主要用于热泵、空调等方面。
近年来套管式换热器在国内发展迅速，部分得益于热泵行业的突飞猛进。
2008年冰冻灾害让板式换热器易冰堵的缺点暴露无遗，这也间接促进了套管式换热器市场的大发展。
“套管式换热器在热泵方面应用的越来越多，我们公司每年的市场都是成100%增长。
”杭州沈氏的方彦说道。
套管式换热器是水冷换热器中的一种，适合做小的散热器，做大的散热器时可以并联，最大可以达到40p。
”专家表示。
尽管相对于板式换热器而言，套管式换热器的散热效率只能达到75%左右，但是对于板式换热器容易冰堵和脏堵，套管式换热器不存在这方面的顾虑，使用时也会更加方便。
随着套管式换热器技术的日渐成熟和热泵市场的持续扩大，套管式换热器的潜力也将充分挖掘，国内生产套管式的企业只有二十多家，行业内专业生产的大型企业才两三家。
但是在热泵行业的拉动作用之下，这一市场也将有一个大的发展。
管壳式换热器是基本部件·壳体·外头盖·换热管·管箱·管箱盖板·管板·折流板·接管其他零部件还有；拉杆和定距管、分隔板、防冲板、纵向隔板、密封条和支座等。
固定管板换热器，其管子两端与管板牢固连接，管板焊在壳体上。
这种结构有可拆卸的管箱盖板、封头式管箱以及整体管板等几种形式。
固定管板换热器因其结构简单，故具有造价低的优点。
实际上，只要不在壳体上设置膨胀节，它就是造价最低的一种结构形式。
还有一些其他优点，如把管箱盖板拆卸后即可对管内进行机械清洗，且由于没有法兰连接，壳程流体的泄露量最小。
固定管板换热器的缺点是，因管束固定在壳体上而不能拆卸，故管外侧无法进行机械清洗。
因此，其使用受到了要求管外介质干净的限制。
但若有令人满意的化学清洗方法可用，那么，该换热器也可用到壳程有污垢的场合。
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。
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。
3.6.1换热器的分类按用途它可分为加热器、冷却器、冷凝器、蒸发器和再沸器等。
根据冷、热流体热量交换的原理和方式可分为三大类：混合式、蓄热式、间壁式。
主要内容：（1）各种换热器的性能和特点，以便根据工业要求选用适当的类型。
（2）换热器基本尺寸的确定、传热面积计算以及流体阻力的核算等，以便于在以有系列化标准的换热器中，选定合适的规格。
间壁式换热器应用最多，下面重点讨论此类换热器的类型、计算等。
3.6.2间壁式换热器的类型一、夹套换热器结构：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。
二、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。
三、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。
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。
四、套管式换热器结构：由不同直径组成的同心套管，可根据换热要求，将几段套管用U形管连接，目的增加传热面积；冷热流体可以逆流或并流。
优点：结构简单，加工方便，能耐高压，传热系数较大，能保持完全逆流使平均对数温差最大，可增减管段数量应用方便。
缺点：结构不紧凑，金属消耗量大，接头多而易漏，占地较大。
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（管壳式换热器）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。
主要由壳体、管束、管板、折流挡板和封头等组成。
一种流体在管内流动，其行程称为管程；另一种流体优点：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。
为提高壳程流体流速，往往在壳体内安装一定数目与管束相互垂直的折流挡板。
折流挡板不仅可防止流体短路、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。
常用的折流挡板有圆缺形和圆盘形两种，前者更为常用。
壳体内装有管束，管束两端固定在管板上。
由于冷热流体温度不同，壳体和管束受热不同，其膨胀程度也不同，如两者温差较大，管子会扭弯，从管板上脱落，甚至毁坏换热器。
所以，列管式换热器必须从结构上考虑热膨胀的影响，采取各种补偿的办法，消除或减小热应力。
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50 C，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。
设备：焦琪2014/7/4。