电子教案与课件：化工原理ppt上册 第4章5

换热器的分类
– 一、换热器按用途不同
加热器、冷却器、蒸发器、冷凝器
– 二、换热器按热量的传递方式分类
1 间壁式换热器
来自百度文库 2 直接接触式换热器
特点: 传热面积大 设备简单 包含传质过程 必须允许混合
凉水塔
3 蓄热式换热器
●间壁式换热器类型
（1）夹套式换热器
➢常用于反应器的 加热和冷却 ➢传热面积较小,传 热系数不高 ➢可增加湍动或加 蛇管
（2）套管式换热器
流速高,传热系数大 纯逆流,推动力大 可承受高压 可增减使用 金属使用多
（3）沉浸蛇管式换热器
结构简单,可耐高压,耐腐蚀 容器内湍动程度低 可加搅拌器
（4）喷淋蛇管式换热器
外层湍动程度高的液膜 给热系数较大
优点： 给热系数大 传热面积大 金属消耗少 易于检修
缺点：
耐压低
操作温度低
（三）换热管规格和排列方式 直径小，单位容积传热面积大。 管长考虑易于清洗和合理使用管材。 排列方式分三角形和正方形。
（四）折流档板 形状和间距必须适当。
（五）壳体有折流档板时对流传热系数的计算
➢ 基本数据 ➢ 选用计算内容和步骤
1计算Q 2计算平均温度差，选择壳程及管程 3选取K，估算传热面积 4确定流速，估算管子长度 5从对流传热系数及污垢热阻求出总传热系数 6计算传热面积，应有裕量 7可能需要反复试算
1 温度必须满足工艺要求 2 温度容易调节 3 腐蚀性小，不易结垢 4 不分解，不易燃 5 价廉易得 6 传热性能好
增大平均温度差 增大单位体积的传热面积 增大总传热系数K
– 增大流速 – 加入旋流元件 – 改变传热面形状和增加粗糙度
流体流程
– 管程(单，多) – 壳程(单，多)
热应力的补偿
（1）固定管板式换热器
特点： 1 结构简单、造价低 2 壳程不易检修和清洗 3 两流体温差较大时， 需加补偿圈
（2） 浮头式换热器
特点： 1 结构复杂、造价高 2 壳程容易检修和清洗 3 热补偿性能好
（3） U形管式换热器
特点： 1 结构简单、造价较低 2 管程不易检修和清洗 3 热补偿性能好
流速低
优点
– 单位体积内传热面积大 – 重量轻 – 强度较高
缺点
– 流道小，易堵塞，清洗困难 – 制造复杂，内漏后很难修复
优点 给热系数大 可以处理悬浮液 传热面积大 缺点 耐压低 不易修复
板式换热器
7 空冷式换热器
8 热管换热器(heat pipe)
列管式换热器
结构
– 壳体 – 管束 – 管板（圆缺形,圆盘形） – 封头
设计时应考虑的问题 (一) 流体流程的选择 1 不洁净和易结垢的流体走易冼侧 2 腐蚀性的流体走管内 3 压强高的流体走管内 4 需要提高流速的走管程 5 温差大时，给热系数大的走壳程 6 蒸汽走管间 7 被冷却的流体宜走管间 8 流量小黏度大的一般走壳程
（二）流体流速的选择 管程多,壳程多给热系数大,但阻力大。