模块三换热器

1、模块三模块三 换热器换热器 工厂中换热器区图片项目一项目一 管式换热器管式换热器 管式换热器是工厂中常见的换热器，主要管式换热器是工厂中常见的换热器，主要的任务是为各工序提供适宜的温度条件，的任务是为各工序提供适宜的温度条件，各岗位操作人员要熟悉换热器的操作，不各岗位操作人员要熟悉换热器的操作，不仅要熟悉开停车和正常操作的方法，而且仅要熟悉开停车和正常操作的方法，而且要了解各类型管式换热器的结构特点及应要了解各类型管式换热器的结构特点及应用场合。用场合。 知识点一知识点一 工业上换热方式工业上换热方式工业上常见换热方式有三种，分别是：间工业上常见换热方式有三种，分别是：间壁式换热、直接混合式换

2、热、蓄热式换热。壁式换热、直接混合式换热、蓄热式换热。间壁式换热1、间壁式换热、间壁式换热 冷热流体不直接冷热流体不直接接触，传热时由高温接触，传热时由高温流体传给壁面，壁面流体传给壁面，壁面再传给冷流体。这是再传给冷流体。这是工厂中应用最广的方工厂中应用最广的方法。法。2、直接混合式换热、直接混合式换热 冷热流体直接接冷热流体直接接触。像凉水塔、喷淋触。像凉水塔、喷淋式冷却塔等。式冷却塔等。3、蓄热式换热、蓄热式换热 通常在蓄热器中通常在蓄热器中进行。这种方法效率进行。这种方法效率很高，但会出现两股很高，但会出现两股流体混合，因此使用流体混合，因此使用不多。不多。直接混合式换热蓄热式换热 知

3、识点二知识点二 管式换热器管式换热器一、管式换热器的种类一、管式换热器的种类1、列管式换热器、列管式换热器 列管式换热器是最典型列管式换热器是最典型的间壁式换热器，具有的间壁式换热器，具有坚固、处理能力大，传坚固、处理能力大，传热效果好，结构简单，热效果好，结构简单，适用性强等特点，在工适用性强等特点，在工厂中应用最为广泛，尤厂中应用最为广泛，尤其是在高温、高压、大其是在高温、高压、大装之中使用广泛。折流装之中使用广泛。折流板可以增加流体的扰动板可以增加流体的扰动作用。作用。图3-1 列管式换热器2、套管式换热器、套管式换热器 由两种直径不同的同心由两种直径不同的同心直管焊接而成，具有结直管焊

4、接而成，具有结构简单，耐高压，传热构简单，耐高压，传热效果好等特点。传热面效果好等特点。传热面积可根据工艺需要增减，积可根据工艺需要增减，流体严格逆流流动。但流体严格逆流流动。但易发生泄露，占地面积易发生泄露，占地面积大，可用在传热面积不大，可用在传热面积不大，但要求传热效果好大，但要求传热效果好的场合。的场合。 3、蛇管式换热器、蛇管式换热器 由盘成螺旋形或由盘成螺旋形或其它形状的直管，其它形状的直管，可分为喷淋式和可分为喷淋式和沉浸式两种，具沉浸式两种，具有结构简单，便有结构简单，便于防腐，能承受于防腐，能承受高压，换热效果高压，换热效果差等特点。差等特点。 喷淋换热器二、列管式换热器二、

5、列管式换热器 在列管式换热器中，由于冷热流体温度不在列管式换热器中，由于冷热流体温度不同，导致管程和壳程热膨胀程度不同，当同，导致管程和壳程热膨胀程度不同，当温差很大时，可能引起管子变形，甚至断温差很大时，可能引起管子变形，甚至断裂，造成内部泄露，从管板中松脱，严重裂，造成内部泄露，从管板中松脱，严重时可能毁掉换热器，因此当壳体和管体温时可能毁掉换热器，因此当壳体和管体温差达到差达到50时，要进行热补偿。时，要进行热补偿。 常采用的热补偿措施有：补偿圈、浮头补偿、常采用的热补偿措施有：补偿圈、浮头补偿、U形管补偿。形管补偿。 1、固定管板式换热器、固定管板式换热器结构：管束两端的管板结构：管束

6、两端的管板和壳体焊接成一体。和壳体焊接成一体。使用范围：由于没有热使用范围：由于没有热补偿，仅使用于流体补偿，仅使用于流体温差不大，不易结垢温差不大，不易结垢的物料。的物料。使用范围：由于没有热使用范围：由于没有热补偿，仅使用于流体补偿，仅使用于流体温差不大，不易结垢温差不大，不易结垢的物料。的物料。图3-5 固定管板式换热器2、具有补偿圈的固定管板、具有补偿圈的固定管板式换热器式换热器结构：与固定管板式换热器结构：与固定管板式换热器相类似，在壳体合适位置相类似，在壳体合适位置加一补偿圈（又称膨胀加一补偿圈（又称膨胀节）。节）。使用范围：温度差小于使用范围：温度差小于60-70K，壳体压力小于

7、，壳体压力小于0.6MPa。优缺点：结构简单，造价低优缺点：结构简单，造价低廉，能解决热补偿问题，廉，能解决热补偿问题，但壳程清洗困难。但壳程清洗困难。图3-5 固定管板式换热器3、浮头式列管换热器、浮头式列管换热器结构：两端管板有一端不与壳体相连，连接结构：两端管板有一端不与壳体相连，连接在一个可以沿着管长方向自由移动的封头在一个可以沿着管长方向自由移动的封头 上，这个封头称为浮头。浮头能在壳盖里上，这个封头称为浮头。浮头能在壳盖里边自由移动，可解决热补偿问题。边自由移动，可解决热补偿问题。图3-6 浮头式列管换热器使用范围：温差较大（使用范围：温差较大（70-120K）的场合。）的场合。应

8、用较为广泛。应用较为广泛。优缺点：管束可以从壳体中抽出来，便于优缺点：管束可以从壳体中抽出来，便于清洗和检修，但结构比较复杂，金属耗量清洗和检修，但结构比较复杂，金属耗量多，造价较高。多，造价较高。4、U形管式列管换热器形管式列管换热器结构：换热器内每一根管子都弯成结构：换热器内每一根管子都弯成U形，固形，固定在同一管板上。当管子受热或冷却时，定在同一管板上。当管子受热或冷却时，每根管子均可自由膨胀。每根管子均可自由膨胀。图3-7 U形管式列管换热器使用范围：高温高压情况。使用范围：高温高压情况。优缺点：结构简单，质量轻，但管程清洗困优缺点：结构简单，质量轻，但管程清洗困难，管程隔板利用率差。

9、难，管程隔板利用率差。项目二项目二 板式换热器板式换热器 板式换热器早期用于食品行业，板式换热器早期用于食品行业，50年代推年代推广到化工行业中，近几年来发展迅速使用广到化工行业中，近几年来发展迅速使用范围越来越广。范围越来越广。 1、平板式换热器、平板式换热器结构：由传热板片、垫片、压紧装置组成。结构：由传热板片、垫片、压紧装置组成。图3-8 平板式换热器换热原理图优点：传热系数大，结构紧凑，操作灵活，优点：传热系数大，结构紧凑，操作灵活，单位体积内换热面积大可根据需要调节板单位体积内换热面积大可根据需要调节板片数，安装检修方便。片数，安装检修方便。缺点：操作压强小，操作温度不能太高，板缺点

10、：操作压强小，操作温度不能太高，板间距小，处理量小。间距小，处理量小。应用：适用于介质压力和温差较小的场合。应用：适用于介质压力和温差较小的场合。2、螺旋板式换热器、螺旋板式换热器 结构：由两平行的薄钢板卷制而成，中心设结构：由两平行的薄钢板卷制而成，中心设有中心隔板，使两个螺旋通道隔开。两流体有中心隔板，使两个螺旋通道隔开。两流体必须逆流流动。必须逆流流动。 图3-9螺旋板式换热器优点：结构紧凑，传热系数大，平均温度差优点：结构紧凑，传热系数大，平均温度差大，传热效率高；不易堵塞，不易结垢，大，传热效率高；不易堵塞，不易结垢，成本较低。成本较低。缺点：维修比较困难，流体阻力大，操作压缺点：维

11、修比较困难，流体阻力大，操作压强温度不能太高。强温度不能太高。应用：适用于粘性流体或含有固体颗粒的悬应用：适用于粘性流体或含有固体颗粒的悬浮液的换热。浮液的换热。3、板翅式换热器、板翅式换热器结构：主要由平隔板和各种形式的翅片组装结构：主要由平隔板和各种形式的翅片组装而成，翅片一般安装在管外，增大传热面而成，翅片一般安装在管外，增大传热面积积 。图3-10 板翅式换热器优点：轻巧紧凑，传热面积大，热导率高，优点：轻巧紧凑，传热面积大，热导率高，结构牢固，适应性强。结构牢固，适应性强。缺点：制造工艺复杂，焊接要求高；流道小，缺点：制造工艺复杂，焊接要求高；流道小，易堵塞，检修清洗困难。易堵塞，检修清洗困难。应用：用于冷凝和蒸发，特别适用于低温和应用：用于冷凝和蒸发，特别适用于低温和超低温操作。超低温操作。 小结小结 换热设