换热器知识培训
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出，便于管外清洗。 缺点：结构复杂，造价高，浮头处的密封要求较严。密封不严管内外流体相互混
合，流体会从压力高的一边泄露到压力低的一边，且泄露量不大时不易觉察。
U形管式换热器
U形管式换热器 1—中间挡板；2—U形换热管；3—排气口；4—
防冲板；5—分程隔板
U形管式换热器
U形管式换热器 换热器只有一块管板，换热管被弯成 U形，管子两端固定在同一块管板上，因此管子在受热
时可以自由膨胀，消除了温度应力而且管束可以抽出，因而管外清洗方便。管内清洗困难， 管子拆检不便，管子弯曲时需一定的弯曲半径，使得管间距离较大，管板上布管数较少，结 构不紧凑，管束中心部分存在空隙，减少了换热面积，而且管外流体容易短路，影响转热效 率。
填料函式换热器
填料函式换热器 1—纵向隔板；2—浮动管板；3—活套法兰； 4—部分剪切环；5—填料压盖；6—填料；7—填料函
壳体形式： E: 单程壳体 F: 具有纵向隔板的双程壳体 G: 分流 H: 双分流 I: U形管式换热器 J: 无隔板分流（或冷凝器壳体） K: 釜式重沸器 O: 外导流
换热器的型号
后端结构形式： L: 与A相似的固定管板结构 M: 与B相似的固定管板结构 N: 与C相似的固定管板结构 P: 填料函式浮头 U: U形管束 S: 钩圈式浮头 W: 带套环填料函式浮头 T: 可抽式浮头
该标准对浮头式换热器和冷凝器、固定管板式换热器、立式热虹吸式重沸器及 U形管式换 热器的具体结构形式、基本参数及其组合都作了具体的规定 (定型)。
换热器的型号
前端管箱： Ａ: 平盖 B: 封头 C：用于可拆管束与管板制成一体的管箱 D: 特殊高压管箱 N: 与管板制成一体的固定管板管箱
换热器的型号
填料函式换热器
填料函式换热器
结构与浮头式换热器的结构相似只是浮头伸到了壳外且浮头与壳体之间采用了填料函式密封。 优点：加工制造方便，管束容易抽出进行检修、清洗，可用于管壳温差较大，介质不清洁或腐蚀
严重，需经常清洗或更换管束的场合。 缺点：不宜用在直径较大、压力较高的场合。
综述
综上所述， ● 固定管板式换热器适用于壳程介质清洁，不易结垢，管、壳温差比较小的场合。 ● 浮头式换热器适用于管、壳温差较大，介质不清洁，需经常清洁的场合。 ● 填料函式换热器适用于管、壳温差较大，介质不清洁或腐蚀严重，需经常清洗 或更换管束的场合，由
折流板
圆盘-圆环形折流板
折流板
折流板缺口尺寸
折流板
折流板的固定 折流板的固定是通过拉杆和定距管来实现的。
拉杆结构
管壳式换热器的标准
管壳式换热器的标准
GB151—1999《管壳式换热器》 是由国家技术监督局发布的关于管壳式换热器的国家标准。该标准是管壳式换热器设计和
制造的主要依据。 标准代号为JB／T4714～4720－92
于受到填料密封条件的限制，不宜用在直径较大、壳程压力较高的场合。 ● U形管换热器适用于管壳温差较大，管内走清洁介质的高温、高压的场合。
二、管壳式换热器的结构
管壳式换热器流体的流程
一种流体走管内、称为管程，另一种流体走管外、称为壳程。管内流体从换热管一端流向另一端一次， 称为一程；对U形管换热器，管内流体从换热管一端经过U形弯曲段流向另一端一次，称为两程.
胀产生温差应力。温差应力产生原因是圆筒和管束在两端都用管板固定连接起 来，要变形同时变形，管束不能自由浮动，由于温度改变而引起的应力。改变 的方式是在壳体上设置膨胀节。
浮头式换热器
浮头式换热器
浮头式重沸器
浮头式重沸器 1—偏心锥壳；2—堰板；3—液面计接口
浮头式换热器
浮头式换热器（一端管板通过法兰用螺栓固定，另一端可在壳体内自用移动） 优点：管子和壳体在热膨胀时可自由伸长，相互不影响，管束可以从一端自由抽
3) 价格便宜，维护容易，使用时间长。
换热器选型应考虑的因素 :
● 流体的性质。 ● 换热介质的流量、操作温度、压力。
第二节 管壳式换热器
实物图
固定管板式换热器
固定管板式换热器（换热管、管板、壳体） 优点：结构紧凑、简单。管子数量多、管内清洗方便。 缺点Leabharlann Baidu管外清洗困难（因而壳程宜通过清洁不易结垢的流体）换热管与壳体热膨
换热管及其在管板上的排列
换热管在管板上的排列形式有正三角形、转角正三角形、正方形和转 角正方形等 。
管板和管子的连接
管板和管子的连接方式有胀接和焊接，对于高温高压下常采用胀、焊并用的方式 。
胀接 胀接适用于换热管为碳钢，管板为碳钢或低合金钢，设计压力不超过 4MPa、设计
温度不超过350℃，且无特殊要求的场合。
管板和管子的连接
焊接 碳钢或低合金钢，温度在300℃以上，大都采用焊接连接 。
管箱
管箱
管箱位于壳体两端，其作用是控制及分配管程流体。
管箱结构形式 1—隔板；2—管板；3—箱盖
壳体及其与管板的连接
在壳程进口接管处常装有防冲板或称缓冲板。
进口接管及防冲板的布置
壳体及其与管板的连接
在固定管板式中，两端管板均与壳体采用焊接连接、且管板兼作法兰用，在浮头式、 U形管式及填料函式换 热器中采用可拆连接，将管板夹持在壳体法兰和管箱法兰之间。
冷却器 冷凝器 加热器 换热器 再沸器 蒸气发生器 废热(或余热)锅炉 按换热方式分类 直接接触式换热器 蓄热式换热器 间壁式换热器
三、换热设备性能对比及选择 换热器的基本要求
1）热量能有效地从一种流体传递到另一种流体，即传热效率高，单位传热面上能传递的热量多 。
2）换热器的结构能适应所规定的工艺操作条件，运转安全可靠，密封性好，清洗、检修方便， 流体阻力小。
山东京博石油化工有限公司 橡胶分公司
材料车间
换热器知识培训
目录
1.换热设备的类型及应用 2.管壳式换热器 3.其他类型换热设备简介 4.换热设备的使用与维护 5.列管式换热器的选用 6.换热器的热量传导简单计算
第一节 换热设备的类型及应用
一、换热设备的定义 定义:使传热过程得以实现的设备称之为换热设备。 二、换热设备的类型 按用途分类
管板与壳体连接结构
折流板
折流板的作用 引导壳程流体反复地改变方向作错流流动或其他形式的流动，并可调节折流板间距以获得适
宜流速，提高传热效率。另外，折流板还可起到支撑管束的作用。 折流板的分类
常用折流板有弓形和圆盘-圆环形两种 弓形的有单弓形、双弓形及三弓形，单弓形和双弓形应用最多。
折流板
弓形折流板
合，流体会从压力高的一边泄露到压力低的一边，且泄露量不大时不易觉察。
U形管式换热器
U形管式换热器 1—中间挡板；2—U形换热管；3—排气口；4—
防冲板；5—分程隔板
U形管式换热器
U形管式换热器 换热器只有一块管板，换热管被弯成 U形，管子两端固定在同一块管板上，因此管子在受热
时可以自由膨胀，消除了温度应力而且管束可以抽出，因而管外清洗方便。管内清洗困难， 管子拆检不便，管子弯曲时需一定的弯曲半径，使得管间距离较大，管板上布管数较少，结 构不紧凑，管束中心部分存在空隙，减少了换热面积，而且管外流体容易短路，影响转热效 率。
填料函式换热器
填料函式换热器 1—纵向隔板；2—浮动管板；3—活套法兰； 4—部分剪切环；5—填料压盖；6—填料；7—填料函
壳体形式： E: 单程壳体 F: 具有纵向隔板的双程壳体 G: 分流 H: 双分流 I: U形管式换热器 J: 无隔板分流（或冷凝器壳体） K: 釜式重沸器 O: 外导流
换热器的型号
后端结构形式： L: 与A相似的固定管板结构 M: 与B相似的固定管板结构 N: 与C相似的固定管板结构 P: 填料函式浮头 U: U形管束 S: 钩圈式浮头 W: 带套环填料函式浮头 T: 可抽式浮头
该标准对浮头式换热器和冷凝器、固定管板式换热器、立式热虹吸式重沸器及 U形管式换 热器的具体结构形式、基本参数及其组合都作了具体的规定 (定型)。
换热器的型号
前端管箱： Ａ: 平盖 B: 封头 C：用于可拆管束与管板制成一体的管箱 D: 特殊高压管箱 N: 与管板制成一体的固定管板管箱
换热器的型号
填料函式换热器
填料函式换热器
结构与浮头式换热器的结构相似只是浮头伸到了壳外且浮头与壳体之间采用了填料函式密封。 优点：加工制造方便，管束容易抽出进行检修、清洗，可用于管壳温差较大，介质不清洁或腐蚀
严重，需经常清洗或更换管束的场合。 缺点：不宜用在直径较大、压力较高的场合。
综述
综上所述， ● 固定管板式换热器适用于壳程介质清洁，不易结垢，管、壳温差比较小的场合。 ● 浮头式换热器适用于管、壳温差较大，介质不清洁，需经常清洁的场合。 ● 填料函式换热器适用于管、壳温差较大，介质不清洁或腐蚀严重，需经常清洗 或更换管束的场合，由
折流板
圆盘-圆环形折流板
折流板
折流板缺口尺寸
折流板
折流板的固定 折流板的固定是通过拉杆和定距管来实现的。
拉杆结构
管壳式换热器的标准
管壳式换热器的标准
GB151—1999《管壳式换热器》 是由国家技术监督局发布的关于管壳式换热器的国家标准。该标准是管壳式换热器设计和
制造的主要依据。 标准代号为JB／T4714～4720－92
于受到填料密封条件的限制，不宜用在直径较大、壳程压力较高的场合。 ● U形管换热器适用于管壳温差较大，管内走清洁介质的高温、高压的场合。
二、管壳式换热器的结构
管壳式换热器流体的流程
一种流体走管内、称为管程，另一种流体走管外、称为壳程。管内流体从换热管一端流向另一端一次， 称为一程；对U形管换热器，管内流体从换热管一端经过U形弯曲段流向另一端一次，称为两程.
胀产生温差应力。温差应力产生原因是圆筒和管束在两端都用管板固定连接起 来，要变形同时变形，管束不能自由浮动，由于温度改变而引起的应力。改变 的方式是在壳体上设置膨胀节。
浮头式换热器
浮头式换热器
浮头式重沸器
浮头式重沸器 1—偏心锥壳；2—堰板；3—液面计接口
浮头式换热器
浮头式换热器（一端管板通过法兰用螺栓固定，另一端可在壳体内自用移动） 优点：管子和壳体在热膨胀时可自由伸长，相互不影响，管束可以从一端自由抽
3) 价格便宜，维护容易，使用时间长。
换热器选型应考虑的因素 :
● 流体的性质。 ● 换热介质的流量、操作温度、压力。
第二节 管壳式换热器
实物图
固定管板式换热器
固定管板式换热器（换热管、管板、壳体） 优点：结构紧凑、简单。管子数量多、管内清洗方便。 缺点Leabharlann Baidu管外清洗困难（因而壳程宜通过清洁不易结垢的流体）换热管与壳体热膨
换热管及其在管板上的排列
换热管在管板上的排列形式有正三角形、转角正三角形、正方形和转 角正方形等 。
管板和管子的连接
管板和管子的连接方式有胀接和焊接，对于高温高压下常采用胀、焊并用的方式 。
胀接 胀接适用于换热管为碳钢，管板为碳钢或低合金钢，设计压力不超过 4MPa、设计
温度不超过350℃，且无特殊要求的场合。
管板和管子的连接
焊接 碳钢或低合金钢，温度在300℃以上，大都采用焊接连接 。
管箱
管箱
管箱位于壳体两端，其作用是控制及分配管程流体。
管箱结构形式 1—隔板；2—管板；3—箱盖
壳体及其与管板的连接
在壳程进口接管处常装有防冲板或称缓冲板。
进口接管及防冲板的布置
壳体及其与管板的连接
在固定管板式中，两端管板均与壳体采用焊接连接、且管板兼作法兰用，在浮头式、 U形管式及填料函式换 热器中采用可拆连接，将管板夹持在壳体法兰和管箱法兰之间。
冷却器 冷凝器 加热器 换热器 再沸器 蒸气发生器 废热(或余热)锅炉 按换热方式分类 直接接触式换热器 蓄热式换热器 间壁式换热器
三、换热设备性能对比及选择 换热器的基本要求
1）热量能有效地从一种流体传递到另一种流体，即传热效率高，单位传热面上能传递的热量多 。
2）换热器的结构能适应所规定的工艺操作条件，运转安全可靠，密封性好，清洗、检修方便， 流体阻力小。
山东京博石油化工有限公司 橡胶分公司
材料车间
换热器知识培训
目录
1.换热设备的类型及应用 2.管壳式换热器 3.其他类型换热设备简介 4.换热设备的使用与维护 5.列管式换热器的选用 6.换热器的热量传导简单计算
第一节 换热设备的类型及应用
一、换热设备的定义 定义:使传热过程得以实现的设备称之为换热设备。 二、换热设备的类型 按用途分类
管板与壳体连接结构
折流板
折流板的作用 引导壳程流体反复地改变方向作错流流动或其他形式的流动，并可调节折流板间距以获得适
宜流速，提高传热效率。另外，折流板还可起到支撑管束的作用。 折流板的分类
常用折流板有弓形和圆盘-圆环形两种 弓形的有单弓形、双弓形及三弓形，单弓形和双弓形应用最多。
折流板
弓形折流板