换热设备介绍

间壁式换热器（表面式换热器）
• 间壁式换热器是工业生产中 应用最为广泛的换热器，其形 式多种多样，如常见的管壳式 换热器和板式换热器都属于间 壁式换热器。
中间载热体式换热器
• 此类换热器是把两个间壁式换热器 由在其中循环的载热体连接起来的换 热器。载热体在高温流体换热器和低 温流体换热器之间循环，在高温流体 换热器中吸收热量，在低温流体换热 器中把热量释放给低温流体，如热管 式换热器。
蓄热式换热器 特点
• 蓄热式换热器结构紧凑、价格便宜、 单位体积传热面大，故较适合用于 气一气热交换的场合。如回转式空 气预热器就是一种蓄热式换热器。
间壁式换热器（表面式换热器）
• 间壁式换热器（表面式换 热器）是利用间壁（固体壁面） 将进行热交换的冷热两种流体 隔开，互不接触，热量由热流 体通过间壁传递给冷流体的换 热器。
• （3）随着石油、化工装置的 大型化，换热设备正朝着强 化传热、高效紧凑、降低热 阻以及防止流体诱导振动等 方向发展。
换热器主要介绍内容
• 主要介绍目前广泛应用 且量多面广的钢制管壳式换 热器，而对其它型式的换热 器只作一定篇幅的介绍。
2.换热设备的分类及特点
• 换热设备有不同的分类方法， 而最常用的是根据作用原理或 传热方式来区分的。
分类
• 直接接触式换热器（或混合式换热 器）
• 蓄热式换热器（或回热式换热器） • 间壁式换热器（表面式换热器） • 中间载热体式换热器
直接接触式换热器（或混合式换 热器）
• 它是让两种流体（冷流 体和热流体）直接接触与混 合进行热量的交换。最常见 到如凉水塔、气液混合式冷 凝器等等。
直接接触式换热器（或混合式换 热器）
应用
• 在完成热量传递的同时．换 热设备还可以在生产工艺流程 中起到不同的作用。
• 例如控制介质的温度(加热 器、冷却器、余热锅炉等)；
应用
• 控制介质的压力(冷凝器、 再沸器、蒸发器等)；
• 控制介质汽化的流量(蒸发 器、再沸器等)；控制介质冷凝 的流量(冷凝器、冷凝冷却器等)。
应用
• 在石油化工的许多生产操作中 部无一例外地必须应用换热设备， 如气体压缩输送的冷却、液体原料 贮路的防止凝固、反应过程的冷却 或加热、分离设备的汽化或冷凝、 直至循环水的降温、环境温度的控 制等等。
直接接触式换热器（或混合式换 热器）
蓄热式换热器（或回热式换热器）
它是借助于固体（固体填料或 多孔性格子砖等）构成的蓄热体 与热流体或冷流体交替接触，把 热量从热流体传递给冷流体的换 热器。
蓄热式换热器（或回热式换热器）
在换热器内首先由热流体通过， 把热量积蓄在蓄热体中，然后由冷 流体通过，由蓄热体把热量释放给 冷流体。由于两种流体交替与蓄热 体接触，因此不可避免地会使两种 流体少量混合。若两种流体不允许 有混合，则不能采用蓄热式换热器。
3.间壁式换热器分类
• 管式换热器（蛇管式换热器、套管式换热 器、缠绕管式换热器和管壳式换热器）
• 板式换热器 • 其它形式：石墨换热器、聚四氟乙烯、热
管换热器
管式换热器特点
• 管式换热器虽然在换热效率、结构紧凑性 和单位传热面积的金属消耗量等方面都不 如其它新型换热器，但它具有结构坚固、 可靠、适应性强、易于制造、能承受较高 的操作压力和温度等优点。在高温、高压 和大型换热器中，管式换热器仍占绝对优 势，是目前使用最广泛的一类换热器。
沉浸式蛇管换热器特点
• 优点：结构简单、造价低廉、操作敏感性 较小，管子可承担较大的流体介质压力。 常用于高压流体的冷却，以及反应器的元 件。
• 缺点：管外流体的流速小，传热系数小， 传热效率低，需要的传热面积大，设备显 得笨重。
喷淋式蛇管换热器特点
• 将蛇管成排地固定在钢架上，被冷却的流 体在管内流动，冷却水由管排上方的喷淋 装置均匀淋下。
蓄热式换热器（或回热式换热器）
这种蓄热式换热器主要用于废气 温度很高而需要预热空气的场合， 石油化工厂也有用其作为裂解炉的。 由此难免存在着一小部分流体相互 掺和的现象，必须注意可能造成流 体的“污染”问题，由此而可能带 来的安全问题必须有相应的技术措 施。图8—2为蓄热式换热器示意图。
蓄热式换热器图
应用
• 总之，在石油化工生产中 换热设备的应用最为广泛。
发展趋势
• （1）需求量大：近三十年来， 由于对节约能源和环境保护 的重视，换热设备的需求量 随之增大，换热技术亦获得 迅速发展。
发展趋势
• （2）种类繁多：随着石油化 学工业的迅速发展，换热设 各种类繁多，而且新型结构 也不断出现。
发展趋势
• 优点：这类换热器传热效率高，单 位容积提供的传热面积大，设备结 构简单、价格便宜，在石油化工厂 中也常见应用。
• 缺点：仅适用于工艺上允许两种流 体混合的场合。
直接接触式换热器（或混合式换 热器）
• 为增加两流体的接触面积， 以达到充分换热，在设备中 常放置填料和栅板。通常采 用塔形结构。下图为板式冷 却塔的示意图。
蛇管式换热器
• 蛇管式换热器一般由金属或 非金属管子，按需要弯曲成 所需的形状，如螺旋形和长 的蛇形等。它是最早出现的 一种换热设备，具有结构简 方便等优点。
蛇管式换热器分类
• 沉浸式蛇管换热器 • 喷淋式蛇管换热器
沉浸式蛇管换热器
• 使用：沉浸在盛有被加热或被冷却 介质容器中，两种流体分别在管内、 外进行换热。
换热设备介绍
换热设备（换热器、热交换器）
• 1. 简介
Biblioteka Baidu 换热设备（换热器、热交换器）
作用：用来实现热量的传递，使 热量由高温流体传递给低温流 体。
换热设备（换热器、热交换器）
地位：在炼油厂，用于换热设 备 的 费 用 约 占 总 费 用 的 35 ％ ~40 ％ ， 在 化 工 厂 约 占 总 费 用 的10％~20％。
应用
• 换热设备是石油、化工生产中 普遍应用的典型的工艺设备， 也是应用最为广泛的单元操作 设备之一，其它如动力、原子 能、冶金、食品、交通、家电 等工业部门也有着广泛的应用。
应用
• 在石油化工工艺过程中， 换热设备通常以不同的种类 和型式出现，它们可以是加 热器、冷却器、蒸发器、再 沸器、冷凝器、余热锅炉等。