换热站培训资料(整好的)

换热站培训资料

一、换热站概述

换热器是将热流体的部分热量传递给冷流体的设备，又称热交换器。

换热器的应用广泛，日常生活中取暖用的暖气散热片、汽轮机装置中的凝汽器和航天火箭上的油冷却器等，都是换热器。它还广泛应用于化工、石油、动力和原子能等工业部门。它的主要功能是保证工艺过程对介质所要求的特定温度，同时也是提高能源利用率的主要设备之一。

换热器既可是一种单独的设备，如加热器、冷却器和凝汽器等；也可是某一工艺设备的组成部分，如氨合成塔内的热交换器。我们厂的四个换热站就可以称为独立的系统.

一般换热器都用金属材料制成，其中碳素钢和低合金钢大多用于制造中、低压换热器；不锈钢除主要用于不同的耐腐蚀条件外，奥氏体不锈钢还可作为耐高、低温的材料；铜、铝及其合金多用于制造低温换热器；镍合金则用于高温条件下；非金属材料除制作垫片零件外，有些已开始用于制作非金属材料的耐蚀换热器，如石墨换热器、氟塑料换热器和玻璃换热器等。

二、神华包头煤化工换热站

全厂设置4个换热站，分别为第一换热站、第二换热站、第三换热站、第四换热站。用于全厂的热水采暖，工艺管道线热水伴热。

第一换热站布置在回用水装置区内,服务的区域包含：污水处理厂，碱液加药间，雨排水泵站，硫回收装置，装车栈台，车站综合楼，回用水装置，酸碱站，烯烃装置中间罐区，甲醇罐区，全厂火炬，以及外管伴热等。

第二次换热站布置在运行中心综合楼的西侧,服务的区域包含：全厂仓库，全厂维修设施，生产管理区，净水厂，运行综合楼，车库，警卫楼，气体防护站，全厂中心化验及质量检测中心，甲醇中心控制室，烯烃中心控制室，甲醇装置等。

第三换热站布置在煤气化装置的西北角,服务的区域包含：煤气化装置，空分装置，热电站，净化与回收装置，卸储煤装置，第一及第二循环水装置，以及外管伴热等。

第四换热站布置在聚丙烯装置的西南角,服务的区域包含：MTO装置，LORU 装置，聚乙烯装置，聚丙稀装置，第三循环水，外管伴热等。

三、我厂换热站的技术分类和特点

换热站属于公用工程设施，是神华包头煤制烯烃项目的配套装置。各换

热站由采暖系统和伴热系统组成，采暖系统运行天数为164日，伴热系统运

行天数根据工艺要求确定。采用日常巡检，无人值守方式。

四、换热器的分类

1、按照传统方式的不同，换热设备可分为三类：

(1)．混合式换热器

利用冷、热流体直接能与混合的作用进行热量的交换这类交换器的结构简单、但价便宜、常做成塔状。

两种容许完全混合且不同温度的介质，在直接接触的过程中完成其热量的传递。

例如：冷水塔（凉水塔）、造粒塔、气流干燥装置、流化床等。(2)．蓄热式换热器

在这类换热器中，能量传递是通过格子砖或填料等蓄热体来完成的。首先让热流体通过，把热量积蓄在蓄热体中，然后再让冷流体通过，把热量带走。由于两种流体交变转换输入，因此不可避免的存在着一小部分流体相互掺和的现象，造成流体的“污染”。

蓄热式换热器结构紧凑、价格便宜、单位体积传热面大，故较适用于气——气热交换的场合。主要用于石油化工生产中的原料气转化和空气余热。回转蓄热式换热器的结构特点是实现连续操作，换热器中的蓄热体一般采用成型板片或金属丝网组装的扇形柜内，其外部由金属壳体密封，并以每分1～4转得慢速转动进行连续换热

(3)、间壁式换热器

所谓间壁式换热器，是指两种不同温度的流体在固定的壁面（称为传热面）相隔的空间里流动，通过璧面得导热和壁表面的对流换热进行热量的传递。参加换热的流体不会混合，传递过程连续而稳定地进行。间壁式换热器的传热面大多采用导热性能良好的金属制造。在某些场合由于防腐的需要，也有用非金属（如石墨，聚四乙烯等）制造的。这是工业制造最为广泛应用的一类换热器。冷、热流体被一固体壁面隔开通过璧面进行传热。

按照传热面的形状与结构特点它可分为：

（1）管式换热器：

如套管式、螺旋管式、管壳式、热管式等。

（2）板面式换热器：

如板式、螺旋板式，、板壳式等。

（3）扩展表面式换热器：

如板翅式、管翅式、强化的传热管等。

2、按作用原理或传热方式分类

(1).直接接触式换热器（混合式换热器）

利用冷、热流体直接接触与混合的作用进行热量的交换。如：冷却塔等。

(2).蓄热式换热器（回热式换热器）

借助于固体构成的蓄热体与热流体和冷流体交替接触，把热量从热流体传递给冷流体的换热器。两种流体有少量混合。如：回转式空气预热器等。

(3).间壁式换热器（表面式换热器）

利用间壁（固体表面）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。如：管壳式换热器等。(4).中间载热体式换热器

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。载热体在高温流体和低温流体之间循环。如：热管式换热器等。

其中间壁式换热器分类：

a.管式换热器

通过管子壁面进行传热的换热器。

优点：结构坚固、可靠性高、适应性广、易于制造，能承受较高的温度和压力。

缺点：传热效率、结构紧凑性及金属的消耗量等均不如高效紧凑式换热器。

b.板面式换热器

通过板面进行传热的换热器。

优点：传热性比管式换热器优越，流体在较低流速下即可达到湍流，强化了传热。制造成本低，结构紧凑、使用灵活、清洗和维修方便、

能精确控制换热温度等。

缺点：(a). 密封周边太长，不易密封，渗漏的可能性大；

(b). 承压能力低,耐压性差；

(c).使用温度受密封垫片材料耐温性能的限制不宜过高；

3、就我们厂使用的换热器,也是目前普遍使用的换热器-------管壳式换热器作一介绍:

管壳式换热器由壳体、管束、管箱等结构组成，根据其结构特点的不同可分为两大类：一类时刚性结构，如不带膨胀节的固定管板式换热器；另一类是具有温差补偿结构的管壳式换热器，如带膨胀节的固定管板式换热器、浮头式、U型管式换热器等。

(1)、固定管板式换热器

优点：a. 结构简单紧凑，制造成本低

b. 与其它类型换热器相比，在相同壳体直径下，排管数目最多

c. 管内便于清洗

缺点：a. 壳程不能用机械方法清洗，应走清洁流体

b. 不设膨胀节时，管、壳程可能产生较大的温差应力

(2)、浮头式换热器

优点：a. 壳体和管束热变形自由，不产生热应力

b. 管束可从壳体中抽出，便于壳程的检修和清洗

缺点：a. 结构复杂，造价高。

b. 为使一端管板浮动，需增加一个浮头盖及相关连接件以保证壳程密

封，操作时，如果浮头盖连接处泄漏将无法发现，所以应严格保证

其密封性能

c. 为使浮头管板和管束检修时能够一起抽出，在管束外缘与壳壁之间

形成宽度为16~22mm的环隙，这样不仅减少了排管数目，而且增

加了旁路流路，降低了换热器的热效率。

(3)、填料函式换热器

优点：a. 结构比浮头式换热器简单，壳体和管束热变形自由，不产生热应力

b.管束可从壳体中抽出，壳程的检修和清洗方便

缺点：填料函处形成动密封，壳程介质易泄漏，要求壳程介质温度和压力不能过高，且无毒、非易燃和易爆

(4)、U形管式换热器

优点：a. 结构简单，省去一块管板和一个管箱，造价低

b. 管束和壳体分离，热膨胀时互不约束，消除热应力