换热设备知识
换热机组基本知识介绍
换热机组基本知识介绍一、换热机组构成：1、主要部件：换热器循环水泵补水泵电气控制柜2、相关附属设备：各种阀门过滤器压力表和温度计各种控制仪表管路及底座二、机组各部件功能及生产厂家：1、换热器：机组中冷热介质进行热交换的装置（板式换热器、管式换热器），是机组中的核心部件（大连九圆）2、循环水泵：给采暖循环水提供动力的装置，是机组中的关键部件，多采用立式离心泵；屏蔽泵（具有良好的环保性能，运行噪音低；具有良好的密封性，运行过程无任何介质外泄；具有良好的耐用性，使用寿命长）（国外：丹麦格兰富德国威乐；国内：上海连成、上海人民电机、上海中航、上海长征、上海康大）3、补水泵：保障供暖系统供水压力的装置，多采用立式多级泵（生产厂家同上）4、电气控制柜：控制水泵和仪表的装置。
电气控制分强电和弱电，通常我们是在一个控制柜中实现的。
强电部分主要是对循环泵和补水泵的控制，弱电部分主要是对机组上仪表的控制。
（大连九圆）5、各种阀门：机组中常用的阀门有蝶阀、球阀、截止阀、逆止阀（止回阀、单向阀）、安全阀、电动调节阀/执行器、电磁阀等。
a) 蝶阀：软密封蝶阀（≤130℃）、硬密封蝶阀（≤300℃）；安装在换热器的进出口和水泵的进出口；（厂家：天津瓦特斯、大连河山、上海良精、上海阀门）b)球阀：焊接球阀、法兰球阀（≤300℃）主要用在机组的进出口或配置要求较高的机组上，一般我公司采用国外的产品（NA V AL、维克斯威、波昂）c)截止阀：主要用在蒸汽机组进口关断阀，因为截止阀密封性好。
（厂家同蝶阀）d)逆止阀：蝶式止回阀、消声止回阀、旋启式止回阀、卧式升降式止回阀、缓闭式止回阀。
在水泵的出口，防止流体倒流，使流体只能向一个方向流动。
（厂家同蝶阀）e)安全阀：主要用于介质超压时的泄压，以保护设备和系统。
f)电动调节阀/执行器：一般安装在机组进口，用来调节一次侧流量。
根据不同介质，不同温度和压力，选用阀门的型号不同。
水---VVF45.XX/SKC/SKB；蒸汽---VVF529.XX/ SKC/SKB。
换热设备种类及应用情况
换热设备种类及应用情况换热设备是指将热能从一个物体传递到另一个物体的设备，常用于工业生产、能源利用等领域。
根据不同的工作原理和应用场景，换热设备可以分为多种类型，下面将详细介绍其中比较常见的几种类型及其应用情况。
1、壳管换热器：壳管换热器是一种常见的换热设备，它由一组内外套圆柱体（壳体和管束）组成。
热媒流体通过壳程，被换热介质从管程中流过，实现热量的传递。
壳管换热器广泛应用于化工、石油、空调、电力、食品等行业，常用于蒸发器、冷凝器、加热器和冷却器等设备中。
2、板式换热器：板式换热器是利用一堆平行放置的板片和密封件组成，通过流体在板片之间的流动实现热量交换。
由于其具有紧凑、高效的特点，广泛应用于化工、暖通空调、食品等行业中的热交换系统。
3、螺旋板换热器：螺旋板换热器是由一对互相螺旋交叉的金属板片组成，通过流体在板片之间的流动来实现换热。
螺旋板换热器具有高效、结构简单等特点，适用于高温高压和易结垢的介质。
4、管束换热器：管束换热器是由管束和壳体组成的，通过热交换介质在管壳之间流动来实现热量交换。
它在化工、食品、制药等行业中广泛应用，常见于蒸馏、冷凝、换热等工艺中。
5、空气冷却器：空气冷却器是通过将热介质与空气进行直接接触换热以实现散热的设备。
它广泛应用于汽车制造、发电、空调等领域中，常见于汽车散热器、工业冷却塔等设备中。
6、气体换热器：气体换热器是用于气体之间或气体与流体之间进行热量传递的设备。
它广泛应用于化工、石油、空调等行业中，常见于石油加热炉、工业炉和空调设备中。
7、换热器在日常生活中的应用：除了工业领域，换热器在日常生活中也有广泛应用。
例如，家用燃气热水器就是一种热水换热器，通过燃烧燃气来加热水，并通过换热器将热能传递给水，从而提供热水供应。
另外，冰箱中的制冷循环系统中也包括了换热器，通过换热器将室内的热量传递给制冷剂，从而实现冷冻。
总结而言，换热设备的种类繁多，根据不同的工作原理和应用场景可以选择合适的换热设备，如壳管换热器、板式换热器、螺旋板换热器、管束换热器、空气冷却器和气体换热器等。
换热器基础知识
板式换热器的主要特点是: 1) 传热系数高
板式换热器具有较高的传热系数，一般约为管壳式换热 器的3～5倍。主要原因是板片的波纹能使流体在较小的流速 下产生湍流，湍流效果明显（雷诺数约为150时即为湍流）， 故能获得较高的传热系数。
2)对数平均温差大
板式换热器两种流体可实现纯逆流，一般为顺流或逆流 方式。但在管壳式换热器中，两种流体分别在壳程和管程内 流动,总体上是错流的流动方式,降低了对数平均温差。板式 换热器能实现温度交叉，末端温差能达到1℃；管壳式换热 器末端温差只能达到5℃ 。
对于介质是否具有腐蚀性，是否含有纤维或颗粒等易堵 塞物，是否容易结垢等物性，也是换热器选型要考虑的关键 因素。如果介质具有腐蚀性，就要合理选择耐腐的换热材料。 如果介质含有纤维或颗粒等易堵塞物，由于板式换热器流道 较小，就更容易堵塞和磨损。如果介质容易结垢，就应选择 容易拆卸和清洗的换热器。
3.2、提高换热效率的途径——强化传热过程
3）NTU大
NTU表示相对于流体热容流量，换热器传热能力的大小。
例如对于已定的传热系数K和热容量 GCp值，NTU的大小就意 味着换热器尺寸的大小，即传热面积的大小。管壳式换热器 的NTU约为0.2～0.3（平均0.25）。板式换热器的NTU约为 1.0~3.0（平均2.0），因此板式换热器结构紧凑、体积小。
在列管换热器中，由于管内外流体温度不同，使管束和 壳体的受热程度不同，导致它们的热膨胀程度出现差别。若 两种流体温差较大，就可能由于热应力而引起设备变形，管 子弯曲甚至破裂，严重时从管板上脱落。因此，当两种流体 的温度超过50℃时，就应当从结构上考虑热膨胀的影响，采 取相应的热补偿措施。根据热补偿方式的不同，列管换热器 分为三种形式：
换热器基础知识.doc
基础知识一、板式换热器：一）、优点：传热效率高，对数温差大。
重量轻，占地面积小，清洗方便，容易改变换热面积或流程组合，适用于多种介质换热。
二）、缺点：工作压力v2Mpa,工作温度V200°C不适用于易堵塞介质。
承温：・160°C~225°C承压：35bar技术参数：板材：AISI316/SUS304等钎焊剂：纯度99.9%铜或银接口连接方式：螺纹、焊接、法兰等。
垫片材料EPDM、NBR胶片。
二、空气换热器：钢制绕片翅片管散热器三、容积式换热器注：碳钢在70%以上的浓硫酸中腐蚀轻微，60%以下稀硫酸中腐蚀严重。
铅对65%以下稀硫酸中耐腐蚀性强，在浓硫酸中腐蚀严重。
硝酸，强烈腐蚀铜，不腐蚀不锈钢，盐酸，腐蚀铜，也腐蚀不锈钢，氯离子，使不锈钢产生晶间腐蚀，变脆。
换热器选型主要因素:1、热负荷及流量大小2、流体的性质3、温度、压力及允许压降的范围4、对清洗、维修的要求5、设备结构、维修的要求6、价格、使用安全性和寿命7、其他：结构强度，材料来源，加工条件，密封性, 安全性等8、板版材质有不锈钢、钛及钛合金、银及鎳铜合金、310S等材B30合金、哈氏合金、蒙乃尔合金、换热器技术问答1.换热设备如何分类？答：按《石油化工总公司设备分类目录》可分为：（1）管壳式换热器(2)套管式换热器(3)水浸式换热器(4)喷淋式换热器(5)凹转（蛇管）式换热器(6)板式换热器(7)板翅式换热器(8)管翅式换热器(9)废热锅炉(10)其他2.换热器是如何传热的？答：在故普遍的间壁式换热器中，主要是传导和对流两种传热方式。
热流体先用对流给热的方式将热最传给管壁的一侧，再以传导的方式将热最从管壁一侧传过另一•侧，最后管壁另一侧乂以对流给热方式将热量传给了冷流体，从而完成了换热器的传热过程。
3.介质流速对换热效果有何影响？答：介质在换热器内的流速越人，其传热系数也越人。
因此提高介质在换热器内的流速可以大大提高换热效果，但增加流速带来的负面影响是增大了通过换热器的压力降，增加了泵的能量消耗，所以要有一定的适宜范围。
换热站设备知识讲解
换热站设备知识讲解1、换热站设备简介：换热站设备是指连接于一次网和二次网并装有用户连接的有关设备、仪表和控制设备的机房，是热量交换、热量分配以及系统监控的枢纽。
一次网：指连接于热电厂换热首站（或大型区域锅炉房）与换热站之间的管网。
二次网：指连接于换热站与热用户之间的管网。
2、换热站主要设备包括：① 换热器：转换供热介质种类，改变供热介质参数的设备。
② 循环泵：为二次循环回水提供动力的设备。
③ 除污器：对系统介质的杂质进行过滤器清理的设备。
④ 补水泵：对系统介质的损失进行补充的设备。
⑤ 疏水器：自动的排除加热器设备或蒸汽管道中的凝结水及空气等不凝结气体且不漏出蒸汽的设备。
⑥ 水箱：储备补水水源、自来水、凝结水的设备。
⑦ 配电设备：主要对泵等设备控制和监控作用。
⑧ 计量设备：对供热进行参数进行统计计算的作用。
其他：各类阀门，如闸阀、截止阀等3、换热站的供热系统包括哪些部分？① 热源，②供热热网，③热用户。
4、换热站的工作原理是什么？换热站的工作原理是：一次网热源通过管道送到换热站，并进入换热器内，通过换热器的换热，将一次网热源交换到二次网供热管道内，二次网供热管道引出至热用户。
二次网回水经过过滤器除污，经由循环进入换热器，被蒸汽或高温水加热后进行供热，蒸汽或高温水进入换热器后，变成凝结水或高温回水，返回热源，进行一、二次网供热系统的循环。
补水泵将软水打入系统中以保持系统压力恒定。
5、换热站的分类① 根据热网输送的热媒不同，分为：热水供热换热站和蒸汽供热换热站；② 根据服务对象不同，可分为工业换热站和民用换热站；③ 根据换热站的位置和功能不同，分为用户换热站（点）和区域性换热站。
6、换热站水泵的选型流程？根据总负荷和供回水温度算出循环水泵流量，根据供热半径和换热站阻力及末端阻力计算循环水泵扬程，根据楼高计算补水泵扬程（楼高加3-5m），依据循环水泵流量计算补水泵流量（系统总循环量的3%-5%）。
7、换热站的热水采暖系统有哪些优点？热能利用率高，输送时无效损失小，散热设备不易腐蚀，使用周期长，且散热设备表面温度低，符合卫生要求，系统操作方便，运行安全，易于实现供水温度的集中调节，系统蓄热能力高，散热均衡，适于远距离输送。
换热器基础必学知识点
换热器基础必学知识点
以下是换热器基础的一些必学知识点：
1. 热传导：介质中的热能通过分子间的碰撞传递的现象，即由高温区到低温区的传导。
热传导正比于温度梯度和介质的热导率。
2. 对流传热：介质周围的流体通过对流现象将热能传递出去。
对流传热正比于流体的流速、温度差和传热系数。
3. 辐射传热：通过辐射形式将热能传递出去，不需要介质的存在。
辐射传热正比于表面的辐射率、温度差和黑体辐射功率。
4. 传热方程：换热器中的传热可以通过传热方程来描述，常用的传热方程有热传导方程（Fourier定律）和对流换热方程（Newton冷却定律）。
5. 传热系数：描述换热器界面传热能力的物理量，是传热率与温度差之间的比例关系。
传热系数决定了传热的效率和速率。
6. 换热器类型：常见的换热器类型有壳管式换热器、板式换热器、管束式换热器等，根据不同的工艺需求选择适合的换热器类型。
7. 换热器设计：换热器的设计要考虑流体流量、温度差、传热系数、换热面积等因素，并进行热力学和动力学计算。
8. 热媒介选择：根据不同的工艺要求选择适合的热媒介，并考虑其传热性能、耐腐蚀性和成本等因素。
9. 损失：换热器中存在一定的传热损失，包括壁面传热损失、传热介质的流动损失和泄漏损失等，需要进行合理的设计和控制。
10. 性能评价：换热器的性能评价包括换热效率、效果、能耗等指标的考核和比较，以提高换热器的工作效率和经济性。
以上是换热器基础必学的知识点，掌握了这些知识可以更好地理解和应用换热器的原理和设计。
换热器基础知识
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隔板：增加管程数，提高管内流体流 速。流速增加，传热效率提高；但流 动的阻力也同时增加。
折流板：提高壳程流体的流速和湍 动 程度。
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带膨胀节的固定管板式换热器结构图
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(2)浮头式换热器：
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浮头式换热器结构图
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套管式换热器
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套管式换热器的特点：
优点：结构简单，拆装方便，灵活性 大
管径可大可小，程数可增可减。 缺点：接头多, 易漏，金属用量大。
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2.列管式换热器
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(1)固定管板式换热器：
两端管板固定。
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固定管板式换热器结构图
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固定管板式换热器的特点：
优点：结构相对简单，应用广泛。
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翅片管结构示意图：
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翅片的作用：增加传热面积及管外流 体的湍动程度。
风机：提高空气流速。
空气冷却器的特点： 优点：省水。 缺点：设备庞大，消耗动力。
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(6)板式换热器：
由传热板片、 密封垫片和压 紧装置组成。
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板式换热器板片
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板式换热器工作原理示意图
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板式换热器的特点：
优点：传热效率高。 缺点：承受压力低。
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(7)螺旋板式换热器：
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螺旋板换热器工作原理示意图
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(8)热管换热器
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换热设备培训学习课件(PPT45张)
供热温度不能满足要求
原因
① 一次侧介质流量不足，导致热侧温差 大，压降小。 ② 冷侧温度低，并且冷、热末端温度低 ③ 并联运行的多台板式换热器流量分配 不均。 ④换热器内部结垢严重。
供热温度不能满足要求
处理办法
① 增加热源的流量或加大热源介质管路 直径。 ② 平衡并联运行的多台板式换热器的流 量。 ③拆开板式换热器清洗板片表面结垢。
串液
原因
① 由于板材选择不当导致板片腐蚀产生 裂纹或穿孔。 ②操作条件不符合设计要求。 ③ 板片冷冲压成型后的残余应力和装配 中夹紧尺寸过小造成应力腐蚀。 ④板片泄漏槽处有轻微渗漏，造成介质中 有害物质(如cl)浓缩腐蚀板片，形成串液。
串液
处理办法
① 更换有裂纹或穿孑L板片，在现场用透 光法查找板片裂纹。 ②调整运行参数，使其达到设计条件。 ③换热器维修组装时夹紧尺寸应符合要求， 并不是越小越好。 ④ 板片材料合理匹配。
三、换
● 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。
● 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。
● 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。
第三节 其他类型换热设备简介
一、板面式换热器
◆ 螺旋板式换热器
螺旋板换热器的结构是由两张平行的钢板在专用的 卷床上卷制而成，它是具有一对螺旋通道的圆柱体，再 加上顶盖和进出口接管而构成的。
螺旋板换热器结构形式
Ⅲ型螺旋板换热器
◆ 板式换热器
换热设备相关资料
换热设备相关资料
换热设备是指用于实现热量传递的机械设备，通常用于加热、冷却或控制流体温度。
换热设备包括各种形式的换热器，如板式换热器、壳管式换热器、换热管等，也包括换热泵、换热器组件等。
换热设备的基本原理是利用热交换介质和传热面之间的温度差，通过传热过程实现热量的传递。
在使用过程中，热源流体和热负载流体通过换热设备分别进入换热介质的两端，经过传热面的热传递，实现热量的交换。
热源流体通常是高温的热源介质，如蒸汽、高温水等，而热负载流体则是需要加热或冷却的流体，如空气、水、油等。
换热设备的应用领域非常广泛，包括工业生产、暖通空调、核能工程、化工及制药等行业。
在工业领域，换热设备常常用于加热或冷却生产过程中的流体介质，以实现能源的高效利用及工艺条件的控制。
在暖通空调领域，换热设备则常用于建筑空调系统中的供暖、制冷及通风过程中，以提高室内舒适度并满足人们的生活需求。
随着科学技术的不断发展和进步，换热设备的技术水平也在不断提高。
新型的换热设备在材料、结构、工艺等方面不断创新，使得换热效果更好、能耗更低、维护更方便，更符合人们对环保与节能的需求。
同时，新型换热设备的应用范围也在不断扩大，为各个行业提供更多更好的选择。
总之，换热设备作为实现热能转换和传递的重要设备，在工业
生产和日常生活中具有不可替代的作用。
随着科技的不断推进，换热设备将会迎来更多的发展机遇，为人们的生活和生产带来更多便利和效益。
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换热设备基础知识
提高传热系数 k 值
1 1 1
k 1 2
提高 k 值的途径：
减小管径，降低壁厚，增大换热面积，增大α换热系数
措施：
改变管径：
原管径φ38×3 42×3.5 改为 φ19 ×2 25×2.5
增加导流和阻流装置，增大α2换热系数，提高容积利用系 数
工作原理：
利用换热器内外管进行冷、 热介质换热
没有贮热空间
用途：
主要用于建筑采暖系统， 或与贮热设备配套用于热 水供应系统
特点——
效率高，体积小， 但无贮热调节容积， 出水温度不稳定 水头损失大，
工作原理
板式换热器由传热板片、密封垫片、 框架和夹紧螺栓等组成。
密封垫片采用粘接，点粘或挂接 的方式固定于板片上，通过夹紧螺 栓，将安装在固定压紧板和活动压 紧板中间的若干张板片和密封垫片 夹紧，相邻两板片间就形成了流体 通道，
两种冷热不同的流体分别在同一板 片两侧的通道中流过，高温流体通 过板片将热量传递给低温流体，从 而实现换热的目的。
特点：
传热效率高、结构紧凑、操作灵 活、维修清洗方便。
特点：
具有自动调温控制器 换热系数大 体积小，换热、贮热 节能 无污染
特点：
热媒与冷水直接混合加热 形成供水
工作过程：
HRV01/02半容积式换热器
内循环泵——换热器的核心部件
作用：1Biblioteka 提高被加热水通过换热器流速，提高换热系数
2）克服被加热水流经换热器的阻力损失
3）使加热水在换热器和贮水罐内循环，容积利用率 高，可达100％
特点：
1）容积利用率100％ 2）传热系数大 3）被加热水阻力损失小 4）换热器体积小，是容积式的1/2~1/3 5）节能，占地面积小，工程造价低。
换热设备培训材料
换热设备培训材料
这份培训材料旨在帮助员工了解换热设备的基本知识和操作技巧，以确保他们在工作中能够安全、高效地操作这些设备。
换热设备是工业生产中常见、重要的设备之一，它能够根据不同的工艺需要，将热能从一个流体传递到另一个流体，用于加热、冷却或其他加工过程。
换热设备主要包括换热器、冷却器、加热炉和换热泵等设备。
这些设备的操作和维护需要一定的技术和安全知识，以避免事故发生和设备损坏。
首先是换热设备的安全知识。
在操作换热设备时，员工需要了解设备的基本结构和功能，了解设备的工作原理和流程，了解设备的安全操作规程和事故应急处理措施。
此外，员工需要了解设备的维护保养知识，包括定期清洁、更换耗损部件和维修保养等操作。
其次是换热设备的操作技巧。
员工需要学习如何正确启动和停止换热设备，如何调节设备的工作参数和操作流程，如何监控设备的运行状态和性能数据，如何处理设备故障和异常情况。
员工还需要了解设备的耗能情况和能源利用效率，以便在操作过程中节约能源并提高设备的工作效率。
最后，员工需了解换热设备的环保要求和节能技术。
他们需要了解设备的排放标准和环保要求，学习如何合理使用能源和减少废气废水排放，积极参与设备的节能改造和技术改进，推动公司的绿色生产和可持续发展。
通过这份培训材料的学习，员工将更加熟悉换热设备的操作和维护技术，提高工作安全性和效率，同时也能够为公司节约能源、降低成本，推动企业的可持续发展。
希望大家能够认真学习，并将所学知识应用到工作中，共同为公司的发展贡献力量。
石油化工换热设备的基础知识
石油化工换热设备的基础知识换热设备是石油、化工等广泛应用的主要设备之一，约占工艺设备总台数的30~70%，占工艺设备总重量的25~50%，占工艺设备总投资的12~20%，在工艺生产操作中对工艺参数的调节，生产稳定性起着重要的作用。
1. 分类1.1 按用途分类：换热器、冷凝器、蒸发器、冷却器、加热器1.1.1 换热器：两种温度不同的流体进行热量的交换，使一种流体降温而另一种流体升温，以满足各自的需要，充分回收热量。
1、1、2冷凝器：在两种温度不同的流体进行热量的交换中，有一种流体是从气态被冷凝成为液态，温度变化不大，为冷凝器。
1、1、3冷却器：凡是热量不回收利用，单纯只要一种流体冷却的换热器，为冷却器。
1.2 按结构型式分类：管式换热设备、板式式换热设备1.2.1 管式换热设备：管壳式换热设备、套管式换热设备、水浸式冷却器、空气冷却器。
1.2.2 管壳式换热设备特点：在圆筒形外壳中装有管束，一种流体在管内流动，另一种流体在管外流动。
可分为：固定管板式、带膨胀节的固定管板式、浮头式、u形管式、填函式。
天然气制氢装置换热设备结构型式主要为固定管板式（131-C、1110-C、1109-C等）、带膨胀节的固定管板式（105-UC2）、u形管式（1111-C、130-CA/CB、1105-C等）。
2. 主要参数压力除注明者外，压力均指表压力。
2.1.1 工作压力工作压力指在正常工作情况下，换热器管、壳程顶部可能达到的最高压力。
2.1.2 设计压力设计压力指设定的换热器管、壳程顶部的最高压力，与相应的设计温度一起作为设计载荷条件，其值不得低于工作压力。
2.1.3 试验压力试验压力指在压力试验时，换热器管、壳程顶部的压力。
2.2 温度2.2.1 设计温度设计温度指换热器在正常工作情况下，设定的元件金属温度(沿元件金属横截面的温度平均值)，设计温度与设计压力一起作为设计载荷条件。
在任何情况下，元件金属的表面温度不得超过材料的允许使用温度。
传热及换热设备总结-V1
传热及换热设备总结-V1
传热及换热设备总结
1. 传热方式
传热方式包括：对流传热、辐射传热、传导传热。
对流传热主要是指
流体流动引起的传热方式，可以通过各种设备进行传热；辐射传热是
通过辐射热量传递来完成的，可以通过传热设备表面的辐射效应来传热；传导传热是材料内部的传热方式，可以通过传热设备内部的材料
来传热。
2. 常见传热及换热设备
常见传热及换热设备包括：
（1）蒸发器，主要用于将液体转化为气态，常用于空调、制冷等领域。
（2）换热器，包括板式换热器、管式换热器、壳管式换热器等，主要
用于进行热量的传递和转移。
（3）冷凝器，主要用于将气体转化为液态，比较常见的应用是在空调、制冷等领域。
（4）蓄热器，一种用于存储热量的设备，主要用于平衡系统中的热量
变化。
（5）加热器，主要用于对流体进行加热，用于生产过程中的热源。
3. 选型及使用注意事项
选型及使用注意事项包括：
（1）设备应满足生产或应用需求，根据不同的场合选择合适的设备，以确保工作效率。
（2）应仔细了解设备的工作原理和结构，保证设备运行的可靠性。
（3）设备使用过程中应定期检查，保养维护，延长设备寿命。
（4）设备使用过程中遵循安全规定和标准，保证工作人员安全。
总之，传热及换热设备是制造业和生产运营等领域的重要设备，通过根据应用场合的不同选择合适的设备，能够有效地提高生产效率，同时也需要注意设备的使用和安全等问题。
换热器基础知识及操作
换热器基础知识及操作
8万吨/年乙苯苯乙烯项目
设备培训课件
换热器基础知识及操作
CONTENTS
01
换热器的分类和结构形式
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03
换热器的投用操作
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02
常用换热器示意图
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04
换热器的吹扫和停用
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一 换热器的分类和结构形式
1、换热器的定义 以在两种流体之间用来传递热量为基本目的的设备称为换热器，换热器的主要功能是保证工艺过程对介质所要求的特定温度，同时也提高能源利用率、回收利用余热等低位热能。 2、按用途分类 1）加热器 用于把流体加热到所需温度，被加热流体在加热过程中不发生相变。 2）预热器 用于流体的预热，以提高整套工艺装置的效率。 3）过热器 用于加热饱和蒸汽，使其达到过热状态。 4）蒸发器 用于加热液体，使其蒸发汽化。 5）再沸器 用于加热已被冷凝的液体，使其再受热汽化，为精馏过程提供热能。 6）冷却器 用于冷却流体，使其达到所需温度。 7）冷凝器 用于冷凝饱和蒸汽，使其放出潜热而凝结液化。
Байду номын сангаас 四 换热器的停用和吹扫
1.换热器的停用 1.1先开热流体的副线阀，后关闭热流体进、出口阀。 1.2先开冷流体的副线阀，后关闭冷流体进、出口阀。 1.3若正常停用，随工艺管线一起进行蒸汽吹扫。 1.4若切除进行检修，换热器必须进行蒸汽吹扫。流体在200℃以上时，应适当冷却后再吹扫。 2、换热器的吹扫 2.1管壳程的扫线流程改通后方能给汽吹扫，以防止超压损坏设备。 2.2蒸汽吹扫时，应考虑到换热器所能承受的单向受热能力，吹扫单程时，另一程放空阀必须打开。 2.3吹扫干净后，停汽，放净水。
换热站中主要设备介绍
换热站中主要设备介绍1. 换热器换热器是换热站中最重要的设备之一。
它用于将热能从一个流体传递到另一个流体，实现热能的转移。
换热器可以根据不同的工作原理分为多种类型，例如壳管式换热器、板式换热器、螺旋板换热器等。
壳管式换热器是一种常用的换热器类型，在换热站中使用较为广泛。
它由一个外壳和多个内部管子组成。
热源流体经过内部管子，被外部流体接触并传热。
壳管式换热器具有换热效率高、结构紧凑、维护方便等优点。
板式换热器则采用一组平行排列的金属板片，通过板间的通道实现热能的传递。
它具有传热效率高、结构紧凑、占地面积小等特点。
螺旋板换热器则是将板片扭转成螺旋形状，使换热效率更高。
2. 泵换热站中的泵主要用于将流体从一处输送到另一处。
在换热过程中，由于流体的阻力损失和压力损失，必须通过泵来提供足够的动力。
泵一般分为离心泵和容积泵两种类型。
离心泵是最常见的泵型之一，它通过转动叶轮产生离心力，使流体产生压力，从而实现流体的输送。
离心泵具有结构简单、运行平稳、安装维护方便等优点，广泛应用于换热站中。
容积泵则是利用容积变化来实现流体输送的泵型。
它根据工作原理的不同，可以分为柱塞泵、齿轮泵、螺杆泵等。
容积泵具有输量可调、结构简单、稳定性高等优点，适用于一些特殊的换热站工况。
3. 换热介质循环装置换热介质循环装置是换热站中的重要组成部分，主要用于将热介质从换热器中循环到各个热力设备中。
它包括循环泵、管道系统、控制阀等设备。
循环泵是换热介质循环装置的核心设备，负责将热介质从换热器中吸出并输送至各个热力设备。
管道系统则负责将热介质从循环泵输送到各个设备，并将冷却后的热介质送回换热器。
控制阀用于调节热介质的流量和温度，保证换热站的稳定运行。
4. 辅助设备换热站中还有一些辅助设备，用于提供稳定的工艺条件和保证换热站的安全运行。
其中包括水处理设备、循环水泵、冷却塔等。
水处理设备用于处理进入换热站的水质，去除水中的杂质和有害物质，保证热介质的纯净度。
换热站中主要设备介绍
换热站中主要设备介绍首先是换热器，它是换热站中最为重要的设备之一。
换热器主要通过传热作用将热能从热源传递到供热系统中，实现热能的传递和利用。
换热器的稳定运行对于换热站的热能传递起着决定性的作用。
其次是泵，泵是用于输送热介质的关键设备。
在供热系统中，泵的作用是将热水从换热器送往用户处，完成供热系统的循环。
泵的运行稳定性和效率对于保障供热系统的正常运行至关重要。
另外一个重要设备是阀门和调节阀，它们在换热站中起着控制流体流动的作用。
阀门和调节阀可以根据需要调节热介质的流量和压力，确保供热系统中热能的平稳传递和利用。
除此之外，换热站中还包括了压力容器、水处理设备、控制系统等设备。
这些设备共同组成了供热系统的基本构成部分，保障了供热系统的正常运行和热能传递效率。
总的来说，换热站中主要设备的作用是相互关联的，它们共同协作完成了供热系统中热能的传递和利用。
只有这些设备稳定运行，供热系统才能够为城市居民提供舒适的供热服务。
换热站作为城市供热系统中的关键设施，其主要设备不仅包括换热器、泵、阀门和调节阀，还包括压力容器、水处理设备、控制系统等各种设备。
这些设备共同构成了供热系统的核心部分，确保了热能的传递和利用。
以下将详细介绍这些主要设备的作用和重要性。
首先我们来看换热器，这是换热站中最为重要的设备之一。
换热器主要通过传热作用将热能从热源传递到供热系统中。
换热器的工作原理是利用传热面积的扩大来提高传热效率，从而实现热能的传递。
在供热系统中，换热器扮演着至关重要的角色，其运行稳定性和传热效率直接影响着供热系统的整体性能。
其次是泵，泵是用于输送热介质的关键设备。
在供热系统中，泵的作用是将热水从换热器送往用户处，完成供热系统的循环。
泵的工作效率和输送能力直接影响着供热系统的热能传递和利用效率。
因此，泵的运行稳定性和有效性是供热系统正常运行所必不可少的条件。
另外一个重要设备是阀门和调节阀，它们在换热站中起着控制流体流动的作用。
换热器培训课件
换热器培训课件一、引言换热器是工业生产过程中重要的热能交换设备，广泛应用于石油、化工、制药、食品、电力等领域。
换热器的设计、制造、安装和维护对企业的生产效率和经济效益具有重要影响。
为了提高员工对换热器的了解和应用能力，本培训课件将介绍换热器的基本原理、分类、结构、性能、选型及维护等方面的知识。
二、换热器的基本原理1.热传递方式（1）对流换热：流体与固体表面之间的热量传递，主要受流体流速、温差、流体性质等因素影响。
（2）导热换热：固体内部的传热，主要受材料导热系数、温度梯度、几何尺寸等因素影响。
（3）辐射换热：物体表面之间的热量传递，主要受物体表面温度、颜色、形状等因素影响。
2.换热器的传热方程Q=U×A×ΔT×τ其中，Q表示热量（W）；U表示总传热系数（W/(m²·K)）；A表示传热面积（m²）；ΔT表示温差（K）；τ表示时间（s）。
三、换热器的分类与结构1.按热流体与冷流体的流动方式分类（1）顺流式换热器：热流体与冷流体在换热器内同向流动。
（2）逆流式换热器：热流体与冷流体在换热器内反向流动。
（3）错流式换热器：热流体与冷流体在换热器内呈交叉流动。
（4）混合流式换热器：热流体与冷流体在换热器内呈混合流动。
2.按传热方式分类（1）直接接触式换热器：热流体与冷流体直接接触进行换热。
（2）间壁式换热器：热流体与冷流体通过换热器壁进行换热。
3.换热器的结构（1）壳体：用于容纳换热管束，承受工作压力。
（2）管束：由多根换热管组成，用于实现热流体与冷流体之间的热量交换。
（3）管板：用于连接换热管与壳体，并传递热量。
（4）折流挡板：用于引导流体流动，增加流体湍流程度，提高传热效率。
四、换热器的性能与选型1.换热器的性能指标（1）传热系数：表示单位时间内单位面积上的热量传递能力。
（2）压降：表示流体在换热器内流动时产生的压力损失。
（3）换热效率：表示实际换热量与理论换热量之比。
换热器基本知识
弓形折流板
圆盘-圆环形折流板
折流板缺口尺寸
● 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
◆ 换热器的型号p t
LN
××× DN — p-s- A-- d--
Nt
N--s Ⅰ或Ⅱ
管束的级别
管程/壳程数，单壳程时只写Nt
公称长度/换热管外径，m 公称换热面积 管程/壳程设计压力，MPa；压力相等时只写pt 公称直径，mm； 分别表示前端管箱、壳体、后端结构形式
• 优点：U形管式换热器结构比较简单、 价格便宜，承压能力强。
U形管式换热器
• 应用：适用于管、壳壁温差较大或壳程 介质易结垢需要清洗，又不适宜采用浮 头式和固定管板式的场合。特别适用于 管内走清洁而不易结垢的高温、高压、 腐蚀性大的物料。
（4） 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
• 缺点：由于受弯管曲率半径的限制，其换热管 排布较少，管束最内层管间距较大，管板的利 用率较低，壳程流体易形成短路，对传热不利 。当管子泄漏损坏时，只有管束外围处的U形 管才便于更换，内层换热管坏了不能更换，只 能堵死，而坏一根U形管相当于坏两根管，报 废率较高。
U形管式换热器
• 结构特点：只有一块管板，管束由多根U 形管组成，管的两端固定在同一块管板， 管子可以自由伸缩。当壳体与U形换热管 有温差时，不会产生热应力。
（1）沉浸式蛇管换热器
沉浸式蛇管换热器
沉浸式蛇管式换热器
• 蛇管沉浸在盛有流体的容器内，一种流体在容器中流动，另 一种流体在蛇管内流动，两者通过蛇管壁进行换热
• 蛇管多以金属管子弯绕而成，或由弯头、管件和直管连接组 成，也可制成适合不同设备形状要求的蛇管。使用时沉浸在 盛有被加热或被冷却介质的容器中，两种流体分别在管内、 外进行换热。
《换热器基础知识》课件
安装前的准备
调试与试运行
根据换热器的型号和规格，确定安装 位置和固定方式，准备安装所需的工 具和材料。
对换热器进行调试和试运行，检查其 工作性能和运行稳定性，确保满足使 用要求。
安装步骤与注意事项
按照安装说明书逐步完成换热器的安 装，注意确保安装的正确性和安全性 。
换热器的维护与保养
日常检查与保养
01
实验测定法
通过在换热器进出口设置温度、 压力等传感器，测量实际运行中 的换热器性能参数。
数值模拟法
02
03
理论分析法
利用计算机模拟软件，对换热器 内部流动和传热过程进行数值计 算，预测换热器的性能。
基于传热学和流体力学的基本原 理，对换热器进行理论分析和计 算。
换热器性能测试设备介绍
温度测量仪表
辐射传热
总结词
辐射传热是通过电磁波的形式传递热量，不需要介质传递。
详细描述
辐射传热的基本原理是黑体辐射定律，即物体以电磁波的形式发射和吸收能量。辐射传热的热量与物体的发射率 、温度和波长等因素有关。在换热器中，辐射传热主要发生在高温环境下，如燃烧过程和高温气体冷却等场合。
03 换热器的设计与优化
衡量换热器传热效果的重要指标，通 常用换热器入口和出口温度的差值与 热负荷的比值表示。
热效率
换热器实际传递的热量与理论热量之 比，反映换热器的能量利用效率。
流动阻力
换热器内部流体流动时所受阻力的大 小，通常以进出口压差表示。
紧凑性
换热器单位体积内的传热面积，反映 了换热器的紧凑程度和空间利用率。
换热器性能测试方法
换热器设计的基本原则
高效性原则
换热器应具备高效率，能够快 速实现热量的传递，以满足工
换热站知识点总结
换热站知识点总结换热站是指用于热力输送和供热的设备，也是热力系统的重要组成部分。
它承担着换热和热力输送的功能，是热力系统的“心脏”。
在供热系统中，换热站的作用是将热水从供热厂输送到各个用户处，实现用户的供热需求。
下面就换热站的知识点进行总结。
换热站的基本组成换热站通常由换热器、泵、阀门、管道和控制系统等部件组成。
其中，换热器是实现热量传递的关键设备，通常采用壳管式换热器或板式换热器。
泵负责将热水从供热厂输送到用户处，是换热站的动力设备。
阀门用于控制管道中的流量和压力，保证系统稳定运行。
管道则连接各个部件，传输热水。
控制系统用于监测和控制换热站的运行状态，保证系统的安全和稳定运行。
换热站的工作原理换热站的工作原理是将供热厂产生的热水通过换热器加热后，再由泵输送到用户处，完成热量的传递。
具体过程如下：首先，从供热厂输送来的低温热水经过换热器加热，然后通过泵增压，最终输送到用户处。
在用户处，热水再经过换热器，将热量传递给用户，同时冷却下来的水再通过管道返回到换热站，形成闭合的循环系统。
在整个过程中，阀门和控制系统起着调节和控制的作用，保证系统的稳定运行。
换热站的分类根据其作用和结构的不同，换热站可以分为供热换热站、供冷换热站和热力站。
其中，供热换热站主要用于供热系统，将热水输送到用户处；供冷换热站用于制冷系统，将冷水输送到用户处；热力站是将热水和冷水输送到用户处的设备，用于集中供暖和制冷。
此外，根据其结构和布局的不同，还可以将换热站分为室内换热站和室外换热站。
换热站的工作参数换热站的工作参数主要包括供热换热站的供热能力、运行压力和温度等。
其中，供热能力是指换热站能够提供的热水量，通常以热功率或者热量流量来表示；运行压力是指供热系统中的压力范围，一般包括供热站的进口、出口和泵站的压力等；温度则是指供热系统中的温度范围，包括供热站的进口、出口和泵站的温度等。
换热站的控制方式换热站的控制方式主要有手动控制和自动控制两种。
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过程设备设计
热流体
载热体
局限——
若两种流体不允 许混合，不能采 用蓄热式换热器
热流体
冷流体
图6-2 蓄热式换热器
9
1 概述
三、间壁式换热器
——又称表面式换热器
利用间壁（固体壁面）进行热交换。 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。
过程设备设计
应用最为广泛，形式多种多样， 如管壳式换热器、板式换热器等
过程设备设计
4
1
6
5
1-管子；2-封头图；73.-6壳体；管4-接壳管式；5换-管热板；器6-折流板
1-管图6子-6 管壳2-式封换头热器 3-壳体
20
1 概述
特点
过程设备设计
结构坚固、可靠性高、适应性广、易于制 造、处理能力大、生产成本较低、选用材 料范围广、换热表面清洗较方便、可用于 高温和高压。
投资比重 化工厂中，约占总投资的10%～20%；
炼油厂中，约占总投资的35%～40%。
工业使用
使流体温度达到工艺流程规定的指标， 以满足工艺流程上的需要。 换热设备也是回收利用余热、废热特别是低
位热能的有效装置。
3
1 概述
过程设备设计
烟道气（约200℃～300℃）、高炉炉气（约1500℃）、 需要冷却的化学反应工艺气(300℃～1000℃)等的余热
缺点： 换热效率、结构紧凑性、单位传热面积的金属
消耗等方面不如其他新型换热器。
1.蛇管式换热器
分类：
2.套管式换热器 3.缠绕管式换热器
4.管壳式换热器
13
1 概述
1.蛇管式换热器
过程设备设计
a.沉浸式蛇管 b.喷淋式蛇管
最早出现的一种换热设备，具有 结构简单和操作方便等优点
图6-3 沉浸式蛇管
图7.3 沉浸式蛇管
利用它来生产压力蒸汽
通过余热锅炉
作为供热、供汽、供电和动力的辅助能源，提高热能的总 利用率，降低燃料消耗和电耗，提高工业生产经济效益。
4
1 概述
1.2 换热设备分类及其特点
过程设备设计
1.2.1 按作用原理和传热方式分类
一、直接接触式换热器 二、蓄热式换热器 三、间壁式换热器 四、中间载热体式换热器
5
1 概述
过程设备设计
一、直接接触式换热器
——又称混合式换热器，见图6-1。 ——利用冷、热流体直接接触，彼此混合进行换热。
如冷却塔、冷却冷凝器等。
为增加两流体接触面积，充分换热，在设备中常放置 填料和栅板，通常采用塔状结构。
6
1 概述
优点—— 传热效率高、单
位容积传热面积大、 设备结构简单、价格 便宜等。
缺点
传热效率、结构紧凑性及单位换热面积所 需金属消耗量等方面均不如一些新型高效 紧凑式换热器。
21
1 概述
单通道形
管侧流体 a)
4.缠绕管式换热器
过程设备设计
壳侧流体 管侧流体
壳侧流体
壳侧流体
No.2 管束流体
No.2 管束流体
No.1 管束流体
1
多通道形
2
3
No.1 管束流体
图6-7 缠绕管式换热器
14
1 概述
沉浸式蛇管 特点
过程设备设计
结构简单，造价低廉，操作敏感性较小， 管子可承受较大流体介质压力。
但管外流体流速很小，因而传热系数小， 传热效率低，需要的传热面积大，设备显 得笨重。
常用于高压流体冷却、反应器的传热元件。
15
1 概述
b.喷淋式蛇管
过程设备设计
3
水
1
2 4
图6-4 喷淋式冷却器
b)
图7.7 缠绕管式换热器
a ）单通道型 b ）多通道型
22
1 概述
过程设备设计
适用于同时处理多种介质、在小温差下需要传 递较大热量且管内介质操作压力较高的场合, 如制氧等低温过程中使用的换热设备等。
23
1 概述
二、板面式换热器
过程设备设计
按换热板面 结构分类
1.螺旋板式换热器 2.板式换热器 3.板翅式换热器 4.板壳式换热器 5.伞板式换热器
1-直管；2-U形管；3-水槽；4-齿
16
1 概述
过程设备设计
喷淋式蛇管优点
管外流体传热系数大，便于检修和清洗。
喷淋式蛇管缺点
体积庞大，冷却水用量较大，有时喷淋 效果不够理想。
17
1 概述
2.套管式换热器
两种管子组装成同心管，用U形弯管连接成排， 根据实际需要，排列组合形成传热单元。
内管
外管
过程设备设计
10
1 概述
四、中间载热体式换热器
过程设备设计
将两个间壁式换热器由在其中循环的载热体 连接。
载热体在高温流体换热器和低温流体换热器 间循环，从高温流体换热器中吸收热量，在 低温流体换热器中释放热量给低温流体；
如热管式换热器。
11
1 概述
1.2.2 间壁式换热器分类
一、管式换热器 传热管的结构
形式不同 二、板面式换热器
三、其它型式换热器
蛇管式换热器 套管式换热器 缠绕管式换热器 管壳式换热器
螺旋板式换热器 板式换热器 板翅式换热器 板壳式换热器 伞板式换热器
过程设备设计
12
1 概述
一、管式换热器
过程设备设计
优点： 结构坚固、可靠、适应性强、易于制造、能承
受较高操作压力和温度。 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。
优点
其结构特点可强化传热； 采用板材制作，大规模生产时，可降低设备成本
缺点
耐压性能比管式换热器差
24
1 概述
1.螺旋板式换热器
过程设备设计
图6-8 螺旋板式换热器
内容
1 概述
1.1 换热设备的应用 1.2 换热设备分类及其特点 1.3 换热器选型
2 管壳式换热器 3 传热强化技术
2
1 概述
1.1 换热设备的应用
过程设备设计
定义 使热量从热流体传递到冷流体的设备称为换热设备
应用
它是化工、炼油、动力、食品、轻工、原子能、制 药、机械及其它许多工业部门广泛使用的一种通用 设备
但仅适用于工艺 上允许两种流体
混合的场合
过程设备设计
图6-1 直接接触式换热过程设备设计
原理——又称回热式换热器
借助固体（如固体填料或多孔性 格子砖等）构成的蓄热体，使热 流体和冷流体交替接触，把热量 从热流体传递给冷流体。
8
1 概述
冷流体
优点——
结构紧凑、价格 便宜、单位体积 传热面大，适用 于气—气热交换。 如回转式空气预热器。
逆流传热
型肘管
图6-5 套管式换热器
18
1 概述
过程设备设计
套管式换热器优点
结构简单，适应广，传热面积弹性大, 两侧流体 均可提高流速，两侧传热系数高。
套管式换热器缺点
金属消耗大，检修、清洗和拆卸较麻烦，可拆连 接处易泄漏。
一般用于高温、高压、小流量 流体和所需传热面积不大的场合
19
1 概述
2
3.管壳式换热器 3