换热器培训课件

t2
折流板 管子
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管板
壳体
t1
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第一章 换热器的分类
管式换热器
间接式 换热器
板面式换热器
扩展表面式 换热器
第一章 换热器的分类
套管式换热器
管式换热器
螺旋管式 换热器
管壳式换热器
第一章 换热器的分类
2 3
1 1-- 型肘管；2-- 内管；3-- 外管
套管式换热器
第一章 换热器的分类
壳体 壳侧入口 传热管 入口管 壳侧出口
浮头式管壳式 换热器的试压
固定管板式 换热器的试压
初步检查试压法
试压用浮头试压法
第六章管壳式换热器常规 检修程序及注意事项
3生物污 垢粘附
污垢 基本形式
1碳氢凝聚物 沉积
2无机盐类的 沉积
第六章管壳式换热器常规 检修程序及注意事项
1人工清洗
清洗 冷换设备 主要方法
2机械清洗法
4超高压水 射流清洗
第二章 常用换热器的结构特点 (c)U形管式换热器
将换热管弯成U形，管子两端固定在同一管板上，与浮头式换热器比省了 浮头,但管束与壳体间仍可自由伸缩，管束与壳体间不会有温差应力产生。 优点： 结构简单，价格便宜，承压能力 强，适用于管壳壁温差较大或壳 程介质易结垢，又不适宜采用浮 头式和固定管板式的场合。
板条 滚焊
基本元件
金属窄条
卡圈 滚焊
15 填焊
(a)
15
(b)
(c)
(d)
板壳式换热器的基本元件与组合
第一章 换热器的分类
板翅式换热器
扩展表面式
换热器
管翅式换热器
强化的传热管
第一章 换热器的分类
板翅式换热器
第一章 换热器的分类
管翅式换热器翅片管
第一章 换热器的分类
(a)
(b)
管翅式换热器内翅片管
第一章 换热器分类
换热器分类
使用材料种类分类
金属材料换热器 非金属材料换热 器
传热方式分类
混合式换热器 蓄热式换热器 间接式换热器
混合式换热器
混合式换热器
热流体
冷流体
热流体
冷流体
蓄热式换热器
蓄热式换热器
冷流体 热流体
载流体
热流体
冷流体
间接式换热器
最常见为管壳式换热器
第一章 换热器的分类
强化的传热管螺旋槽纹管
第一章 换热器的分类
强化的传热管横纹管
第一章 换热器的分类
管壳式换热器是间接式换热器 的一种是最为常用的换热器 固定 管板式
浮头式
釜式 重沸器
管壳式换热器 按其结构特点分成
U形 管式 填料 函式
第二章 常用换热器的结构特点
(a)固定管板式换热器
管板与壳体焊接在一起,不能从壳体上拆卸下来. 优点： 结构比较简单，紧凑，造价 低，应用广泛。 缺点： 管外不能采用机械法进行清洗， 要求壳程液体必须清洁， 不易结垢或不易对壳体造成腐蚀
第二章 常用换热器的结构特点
管壳式换热器型号的表示方法
第二章常用换热器的结构特点
结构部件的英文代号
A- 平盖管箱（可拆盖板实现不拆卸管箱就检修换热管的工作） B- 封头管箱（无可拆盖板） C- 用于可拆管束与管板制成一体的管箱 N- 与管板制成一体的固定管板管箱 D- 特殊高压管箱（用于高压换热器的螺纹锁紧环管箱） E- 单程壳体（一般换热器上使用） F- 具有纵向隔板的双程壳体（双壳程换热器上使用） G- 分流壳体（一进一出，壳体中间有纵向隔板） H- 分流壳体（两进两出，壳体中间有纵向隔板） I- U型管式换热器壳体 J-无隔板分流（或冷凝器）壳体（一进两出，无隔板自然分流） K- 釜式重沸器壳体 O- 外导流壳体
5管线安装有偏差，强行连接 6垫片选择不适当
第五章管壳式换热器常见故障 及处理方法
1保证温度、压力稳定，不超温、超压运行
2密封面如有划痕等更换法兰或研磨密封面
1法兰、垫片 泄漏处理方法
3安装如倾斜需调整管线，重新安装法兰
4按受力对称点位 均匀坚固螺栓
第五章管壳式换热器常见故障 及处理方法
换热管穿孔或 开裂，焊接接头 产生裂纹
管束附件根据 换热管的材质选 用普通碳素钢板 Q235 一A和不 锈钢。 鞍座垫板的材 料应与与之相焊 接的壳体材料相 同。
第五章管壳式换热器常见故障 及处理方法
1换热器操作不稳定,温度、压力波动引起
2螺栓紧固力不均匀或螺栓应力松弛
3密封垫片损坏、偏斜 4法兰密封面偏斜、有划痕或被损坏
1法兰、垫片 泄漏产生原因
缺点： 加工困难 ，清洗困难，拆修更管 不方便。
第二章 常用换热器的结构特点 (d)填料函式换热器
换热器的浮头部分与壳体之间 利用填料函密封 优点： 加工制造方便，节省材料，造价 比较低廉，管束从壳体内可以抽 出，管内、管间都能进行清洗， 维修方便。 缺点： 填料处易产生泄漏，适用于4MPa 以下的工作条件,不适用于易挥发、 易燃、易爆、有毒及贵重介质， 使用温度也受填料的物性限制。
第三章浮头式换热器、冷凝器和U 形管式换热 器标准系列基本参数和型号表示方法
在诸多类型的换热器中，炼油厂使用最多的是 管壳式换热器中的
它们的型式与参数已由部颁标准 JB / T4714 《浮头式换热器和冷凝器型式与基本参数》 和 JB / T47 17 《 U 型管式换热器型式与基本参数》 加以规定， 这给设计选型、制造、配管、安装、检修、配件供应和设备更新 都带来了极大的方便。
第二章 常用换热器的结构特点
(e)填料函分流式换热器
壳程开口为一个进口两个出口 ，壳程流体靠自然分流 流至两个出口 ， 故称之为分流式换热器。 优点： 可用机械法清洗，结构较浮头式 简单，造价比浮头式换热器低。 加工方便，节省钢材。填料函处 泄漏能及时发现,检修清洗方便。 缺点： 壳程介质有外漏可能，壳程压力 不宜过高,不宜处理易挥发、易燃、 易爆、有毒及贵重介质。使用温 度受到填料性能影响,一般不超过 315℃。
换 热 器 基 础 知识
郑占利
目录
3 1
2 换 热 器 的 分 类
常用换热器的结构特点
3 4
常用换热器基本参数和型号表示方法
管壳式换热器常用材料
目录
3 5 6 3 7 8
管壳式换热器常见故障及处理方法
管壳式换热器检修程序及注意事项
强化管壳式换热器传热的途径
管壳式换热器常用防腐方法及原理
概述
“换热器”(Heat exchanger)是热交换器的简称。
L\M\N- 与前端管箱头形式A\B\C相似的固定管板结构 P- 外填料函式浮头 S- 钩圈式浮头 T- 抽式浮头 U- U形管束 W- 带套环填料函式浮头
第三章浮头式换热器、冷凝器和U 形管式换热 器标准系列基本参数和型号表示方法


浮头式换热器、冷凝器和U 形管式换热器型号 符合GB151 《 钢制管壳式换热器》 标准。举例如下：
第来自百度文库章 常用换热器的结构特点 (b)浮头式换热器
两端管板中只有一端与壳体固定，另一端可相对壳自 由移动，称为浮头。分为内浮头式和外浮头式两种。 内浮头式优点： 能在较高温差和压差下工作， 管间和管内清洗方便，易结垢 的流体。 内浮头缺点： 结构复杂，造价比固定管板式换 热器高，设备笨重，材料消耗量 大，且浮头端盖在操作中无法检 查，制造时对密封要求较高。
壳程注水， 配试压管线
试压（A ） 拆试压浮头， 检查管口 装小浮头及 及换热管 盲板盖
管箱接管 管程注水， 法兰加盲 装配试压 管线 板
试压（B ）检 查小浮头垫片 及管束
安装 外头盖
壳程注水，试 压（C）检查 壳体密封
拆除盲板， 填写检修卡 片
第六章管壳式换热器常规 检修程序及注意事项
用试压法检查
BIU8OO- 4.0
2.5
AES400-1.6-20- 3 -2Ⅱ 公称直径400mm 的平盖管箱， 19 钩圈式浮头式换热器。 管壳程设计压力均为1 .6MPa 。 公称换热面积为20 m2 ， 换热管直管段长度为3米，换热管外径为Ф19mm ， 换热管精度等级为Ⅱ 级， 管程数为二管程。
2腐蚀 引起管束失效
管束修理方 法
故障
原因
处理方法
第五章管壳式换热器常见故障 及处理方法
换热管与 管板的连 接处破坏 折流板处 换热管 切开 材料缺陷 扩展
碰撞破坏
管束失效
3由介质流动诱导振动引起
第五章管壳式换热器常见故障 及处理方法
换热效率下降
4结垢引起管束失效
增加热阻、增大压降
换热面积减少
介质通道堵塞
Rmin
Rmax DHmax
螺旋管式换热器
Rt
出口管
DHmin
第一章 换热器的分类
板式换热器
板面式
换热器
螺旋板式 换热器
板壳式 换热器
第一章 换热器的分类
热流体 冷流体 热流体 冷流体
板式换热器流动示意图
第一章 换热器的分类
热流体
冷流体
热流体
热流体
冷流体
冷流体
螺旋板式换热器
第一章 换热器的分类
管
程
指介质流经换热管内的通道及与其相贯通的部分。
壳
程
指介质流经换热管外的通道及与其相贯通的部分。
第四章管壳式换热器常用材料
管箱 和壳体 换热器管箱和壳体 材料的选择原则、钢 材标准、热处理状态 及许用应力值均按 GB150 “钢制压力容 器”中有关材料章节 的规定。
法兰盖、 管板大法兰
换热管
可用20R 、16MnR 等压力容器用钢板 选用碳素钢和低合 金钢锻件 碳素钢或低合金钢 加不锈钢衬层 不锈钢板
4更换法兰垫片等
3对损坏换热管、 零件进行修复更换
第六章管壳式换热器常规 检修程序及注意事项
浮头管壳式换热器为例,其检修顺序如下:
停气吹扫、 准备工具
拆外浮头盖、 管箱及法兰 拆小浮头 抽管束 外观检查和无 损检验、清扫
准备垫片、 盲板及 安装管束 试压胎具
安装管箱、试 压胎具及试压 法兰，壳体接 管法兰加盲板
使热量从热流体传递到冷流体的设备称为换热设备。
它不仅是石油、化工、动力、轻工、食品和原子能等许多工
业部门所广泛应用的工艺设备，也是重要的节能设备之一。 据统计，在石油炼制和石油化工装置中，换热器约占装置工 艺设备总重量的40 ％、投资的20 ％左右（不包括空气冷却 器）。 随着石油炼制和化工工业的发展，国内外对换热器无论从设 计、制造、结构改进到传热机理的试验研究一直都在进行。 各种新型、高效换热器在不断出现。
公称直径800mm 的封头管箱U 形管换热器， 管程设计压力为4MPa , 6 -165- -4I 壳程设计压力为2 .5MPa 25 BIU8OO- -165--4I 公称换热面积为 165m2 ； 换热管直管段长度为6m ， 换热管外径为Ф25mm ， 换热管精度等级为I 级，管程数为四。
第二章常用换热器的结构特点
(f)釜式重沸器
俗称“大肚子重沸器”系带有蒸发空间的加热器
优点：清洗维修方便，可处理不清洁、易结垢的介质， 并能承受高温、高压。
缺点：必须保证壳程液体介质有足够的蒸发空间。
第二章 常用换热器的结构特点
管壳式换热器的结构种类虽然繁多,通常将其总成分成:
前端管箱
壳
体
后端结构 (包括管束)
第五章管壳式换热器常见故障 及处理方法
操作条件不当或介质改变
5操作维修不当 引起管束失效
维修不当
第五章管壳式换热器常见故障 及处理方法
1、堵管
管束失效 处理方法
2、更换 换热管 3、更换 管束
第六章管壳式换热器常规 检修程序及注意事项
1对管、壳程清洗
2检查换热管胀口及 其它连接处严密性
换热器检修 的主要任务
3化学清洗
第七章强化管壳式换热器 传热的途径
强化管壳式换热器传热的三大途径
增大 传热面积
增大 传热系数 c 增大平均 温度差 b
a
第八章管壳式换热器常用 防腐方法及原理
金属腐蚀
化学腐蚀
电化学腐蚀
金属的高温 氧化及脱碳
氢腐蚀
第八章管壳式换热器常用 防腐方法及原理
一般可按使用条件 选用国标有关规定中 的冷拔管。
第四章管壳式换热器常用材料
螺栓和螺母 螺栓用钢应符合 GB150 有关材料章 节的规定； 碳素钢螺栓一般按 GB3098.1 一82 《 紧固件机械性能 螺栓、螺钉和螺柱》 选用； 螺栓和螺母应根据 介质的情况和压力、 温度等工况选取。 垫片 可按JB / T4718 《 管壳式换热器用 金属包垫片》、 JB / T4719 《 管 壳式换热器用缠绕 垫片》 、 JB / T4720 《 管 壳式换热器用非金 属垫片》 的规定选 用。 其他零部件
第三章浮头式换热器、冷凝器和U 形管式换热 器标准系列基本参数和型号表示方法
基本参数
公 称 直径
钢板卷制壳体以圆筒内直径（mm）作为公称直径; 钢管制壳体以钢管外径（mm）作为公称直径。 以换热管外径为基准，扣除伸人管板内的换热管 长度后，对所有换热管的外表面积求和， 经圆整得到的总面积。
公称传热面积