换热器简介

焊接板式换热器
板式换热具有下列优点：
一、传热效率高。因为①传热板束是由几百
块厚度为0.8mm的波纹板组成，可以提供流 体的高紊流，高传热效率，两侧流体的传热 膜系数约为管壳式换热器的2～3倍；②流体 分布均匀，基本上无死角，也不存在渗漏； ③纯逆流换热，使热端接近温度达到最低 (△t<51℃，这是管壳式换热器无法实现的。
这种换热器结构比较简单，但有其局限性。 介质温度及两种流体温差不能过大。为了解 决热补偿问题，壳体上需要有热膨胀装置。
图7-1-1固定管板换热器

浮头式换热器：这类换热器中两端的管板， 有一端是不与壳体相连的，可以沿着长度方 向自由浮动。这样，当壳体和管束因温差较 大而热膨胀不同时，管束连同浮头就可在壳 体内自由伸缩，从而解决热补偿问题。而另 一端的管板又是以法兰与壳体连接，因而， 整个管束可以从壳体中抽出来，便于清洗和 检修。在石化企业中，这类换热器是用得较 多的。
同，外壳中引入反应介质中的循环氢，其目 的是减少板束内外的压差（△P几乎等于0）， 这样即使在高温高压下操作也非常安全，壳 体上设有庞大的法兰和管板消除了主要的外 部泄漏点，也避免了因管板连接失效而产生 的内部泄漏。
Alfa Laval 板式换热器
Alfa Laval 螺旋式换热器
Alfa Laval 板式换热器
Packinox 焊接板式换热器
兰石所板式换热器
抚顺60万吨/年重整4000m2板换
高通量管换热器
性能特点： 1.传热系数高 是光管的3～8倍 2.传热温差小 0.6～1.0℃即可沸腾 3.临界热负荷高 高通量管的临界热负荷比光管高1.5～2倍 4.防结垢能力强 5.性能价格比高 提高了传热效率，减少了设备体积，降低设备投资的同时也减 少了相应的建设费用
冷器。
空冷器一般由管束、百叶窗、冷却用轴流风
机以及构架等部件组成。



空冷器通常按以下几种形式进行分类 按管束布置方式分为：立式、水平式、园环 式、斜顶式（人字式）等，炼油厂常用的为 管束水平布置。 按通风方式分为：鼓风式、引风式和自然通 风式，炼厂常用的为轴流鼓风式。 按冷却方式分为：干式空冷，湿式空冷和干 湿联合空冷。炼厂用的多为干式空冷。
图7-1-3U型管式换热器
换热器投运步骤及注意事项



先仔细检查换热器，确保所有堵头装好，所有紧 固螺栓无松动。 所有阀门应在关闭位置。 打开冷、热流体放空阀。 稍开热流体入口阀，并排出全部空气，然后关热 流体放空阀。 然后全开冷、热流体的进口阀。 慢慢打开冷流体出口阀，待冷流体通过换热器后 再缓缓打开热流体出口阀。 最后全开冷流体出口阀和热流体出口阀，注意全 部操作应慢慢地进行，并观察温度的变化。检查 各密封点是否有泄漏。
换热器的泄漏检查
换热器泄漏检查的基本方法如下： 对于固定管板式换热器，拆下端盖后，把试验水压
入到壳体，若有管子流出水来，证明该管子已泄漏， 然后进行堵管处理。重复进行上述步骤直到所有泄 漏消除为止。 对于浮头式换热器，拆下端盖后，装上一个适合换 热器尺寸的试验环，使管子和壳体密封。其他步骤 与固定管板换热相同。 对于U形管换热器，试漏方法与浮头式换热器相似。
几万个板与板的接触点，使得板束在任何流 速下都不会振动。 四、 均一的流体分布和二相液体的持续混合， 形成了整个板束上均匀的温度分布，减少了 相间分层造成的热应力。 五、波纹板承受较低的机械压力因为板束垂 直悬挂在一个独特的集管箱支撑系统上，使 得每一块板几乎只承受其本身的重量。
六、受压外壳承受的压力跟反应介质压力相
传热设备
换热器 空冷器
换热器的功能是利用二种工艺流体之间的热
量交换来回收热量，提高热效率，降低能耗。
常见的换热器有固定管板换热器，浮头型换
热器以及U形管换热器三种。
换热器主要由壳体、管束、端盖和管箱四部
分组成，其中管束由管子、管板和折流板三 个主要部分组成。


固定管板式换热器：
多孔表面
高通量管是在普通换热管表面覆一层多孔金
属层，形成多孔表面，用以显著提高沸腾给 热系数的强化换热管
强化机理
改变沸腾表面，多孔的表面形成许多能够长期稳定
存在的泡核沸腾中心，使膜状沸腾改变为泡核沸腾。 液体在微孔中以薄膜的型式处于四周受热状态，气 泡内气体升温后迅速膨胀破裂，脱离沸腾表面，此 事液体借助毛细管作用不断吸入微孔，并在微孔中 受热、蒸发，使沸腾设备保持在泡核沸腾的状态下。 由于改变了沸腾状态，使总传热效率得到大幅度提 高，同时，液体在空穴内受气泡不断膨胀、收缩而 持续循环作用，空穴也不易被油垢或赃物堵塞。
二、这些不锈钢板片经过水下爆破形成波纹。
爆破成形不仅具有光滑的表面（可以明显地 减少堵塞），避免了机械挤压成型的冷作硬 化现象。同时也能根本上消除成形时的应力， 实质上减少了应力腐蚀
三、这些板片堆叠后在周边进行焊接（形成
板束），管箱和板束表面间也进行焊接，形 成一个密闭的弹性组合。
三、波纹板的锯齿形和人字形沟槽，形成了
换热器的停运步骤



先关热流体，后关冷流体。要渐渐地关，使换热 器慢慢地冷下来，冷流体不能先关，否则，热侧 传来的热量使冷流体温度升高，因那里无膨胀余 地，压力升高，导致换热器破裂。 在换热器的进、出口中流体切断之后，而且温度 降至冷流体温度时，关掉冷流体进、出口阀。 壳体和管子两侧的残留液都用泵抽到不合格罐或 排干。 为安全起见，在进、出口管线上装上盲板。 如果换热器是用在酸性油或有硫化铁结垢物，在 换热器端盖打开之前应用水冲洗。
图7-2-1 空冷简图
空冷器的型号说明
翅片管是空冷的核心和关键元件，ຫໍສະໝຸດ Baidu的性能
直接影响着空冷器的发展。
常用的翅片管有L型绕片管、单金属轧片管、
双金属轧片管及镶嵌式绕片管。
气泡放出
多孔表面
管壁
气泡核心被表面层阻挡
图7-1-8 高通量管特性
光管表面，气泡通常产生于表面微小的凹陷
和划痕处。 高通量换热管表面，多孔表面和基体的良好 的热传导系数，很大的微孔表面积以及多孔 层的众多接触点确保了大量稳定气泡核的形 成。
空冷器
在石油化工生产中，用得最多的冷却器为空
图7-1-2浮头式换热器


U形管式换热器： 这类换热器每根管子都弯成U形，进、出口 分别安装在同一管板的两侧，并将封头以隔 板分成两室。这样每根管子都可以自由伸缩， 且与其它管子和外壳无关，检查和清洗壳体 可以拉出管束，但管子无法疏通，只能用化 学方法清洗，通常用于高温高压和物料较清 洁的场合。