第二章传热换热器ppt课件

1、Logo2-32-3热交换器热交换器n换热器是化工、石油、动力、食品及换热器是化工、石油、动力、食品及其它许多工业部门的通用设备，在生其它许多工业部门的通用设备，在生产中占有很重要的地位。产中占有很重要的地位。n换热器分为混合式、蓄热式和间壁式换热器分为混合式、蓄热式和间壁式三种。三种。蓄热式换热和蓄热器蓄热式换热和蓄热器 间壁式换热和间壁式换热器间壁式换热和间壁式换热器 n热流体通过间壁将热热流体通过间壁将热量传递给冷流体，化量传递给冷流体，化工中应用极为广泛。工中应用极为广泛。n特点特点: : 冷、热两流体冷、热两流体被固体壁面隔开，不被固体壁面隔开，不相混合，通过间壁进相混合，通过间壁进

2、行热量的交换。行热量的交换。间间壁壁热流体热流体冷流体冷流体对对流流对对流流导导热热n管式管式 沉浸式换热器蛇管式换热器）沉浸式换热器蛇管式换热器）n 喷淋式换热喷淋式换热器器n 套管式换热套管式换热器器n 列管式换热列管式换热器器n板式板式 夹套式换热器夹套式换热器n 板式板式换热器换热器n翅片式翅片式 翅片管换热器翅片管换热器n 板翅式换热器板翅式换热器n其它类型，如热管。其它类型，如热管。 间壁式换热器的类型n1. 1.管式换热器的类型管式换热器的类型n1). 1). 沉浸式沉浸式n2). 2). 喷淋式喷淋式n3). 3). 套管式套管式n4). 4). 列管式列管式).).沉浸式蛇管

3、换热器沉浸式蛇管换热器 蛇管多以金属管子弯绕而成，或制成适应蛇管多以金属管子弯绕而成，或制成适应容器需要的形状，沉浸在容器中，两种流体分容器需要的形状，沉浸在容器中，两种流体分别在管内、外进行换热。别在管内、外进行换热。蛇管式换热器蛇管式换热器 ). ).喷淋式换热器喷淋式换热器 冷水由最上面管子的喷淋装置中淋下，沿管表面冷水由最上面管子的喷淋装置中淋下，沿管表面下流，而被冷却的流体自最下面管子流入，由最下流，而被冷却的流体自最下面管子流入，由最上面管子中流出，与外面的冷流体进行热交换上面管子中流出，与外面的冷流体进行热交换9).).套管式换热器套管式换热器 留意：适当选择两个管径，以使内管与

4、环隙间的流体留意：适当选择两个管径，以使内管与环隙间的流体呈湍流状态，使具有较高的总传热系数，同时也减少呈湍流状态，使具有较高的总传热系数，同时也减少垢层的形成。垢层的形成。 优点：结构简单、能耐高压、制造方便、应用灵便、优点：结构简单、能耐高压、制造方便、应用灵便、传热面易于增减。传热面易于增减。缺陷：单位传热面的金属消耗量很大，占地较大，故缺陷：单位传热面的金属消耗量很大，占地较大，故一般适用于流量不大、所需传热面亦不大及高压的场一般适用于流量不大、所需传热面亦不大及高压的场合。合。).).列管式换热器列管式换热器 又称管壳式换热器又称管壳式换热器 历史悠久，工业上应用最广泛历史悠久，工业

5、上应用最广泛优点：单位体积所具有的传热面积大，结构优点：单位体积所具有的传热面积大，结构紧凑、巩固，传热效果好。能用多种材料制紧凑、巩固，传热效果好。能用多种材料制造，适用性强，广泛应用于高温、高压和大造，适用性强，广泛应用于高温、高压和大型设备。型设备。构造：壳体、管束、管板又称花板）、构造：壳体、管束、管板又称花板）、封头端盖等。封头端盖等。单程列管换热器单程列管换热器单壳程水平圆缺形折流板管壳式换热器流体在壳内的流动单壳程水平圆缺形折流板管壳式换热器流体在壳内的流动流体流经管束称为流经管程，流体流经管束称为流经管程，该流体称为管程流体；该流体称为管程流体；换热换热器内通器内通过过管内的流

6、体每通管内的流体每通过过一次管束称一次管束称为为一一个管程；管程数多有利于提高管程流体的流速和个管程；管程数多有利于提高管程流体的流速和对对流流传热传热系数，但能量系数，但能量损损失增加，失增加，传热传热温度差小，程数以温度差小，程数以2、 、4、 、6程多程多见见。 。管外流体每通管外流体每通过过一次壳体成一次壳体成为为一个壳程。在管外一个壳程。在管外装有折流板或装有折流板或挡挡板可以提高壳程流体的流速，以保板可以提高壳程流体的流速，以保持持较较高的高的传热传热系数，折流板形式常用的有弓形和系数，折流板形式常用的有弓形和盘环盘环形两种。折流板同形两种。折流板同时时起中起中间间支架作用。支架作

7、用。 a. 固定管板式固定管板式换热换热器器热补偿方法热补偿方法 a.补偿圈补偿：在外壳上焊上一个补偿圈。补偿圈补偿：在外壳上焊上一个补偿圈。当外壳和管子热胀冷缩时，补偿圈发生弹当外壳和管子热胀冷缩时，补偿圈发生弹性形变，防止壳体和管束受热膨胀不同导性形变，防止壳体和管束受热膨胀不同导致的设备变形、管子扭弯或松脱。致的设备变形、管子扭弯或松脱。b.b.浮头式换热器：有一端管板不与外壳连为浮头式换热器：有一端管板不与外壳连为一体，可以沿轴自由浮动，此端称为浮头，一体，可以沿轴自由浮动，此端称为浮头，当管子受热或受冷时，连同浮头一起自由伸当管子受热或受冷时，连同浮头一起自由伸缩，而与外壳的膨胀无关

8、。缩，而与外壳的膨胀无关。c. Uc. U型管换热器：每根管子都弯成形型管换热器：每根管子都弯成形将管子两端都固定在同一管板上，每根管子将管子两端都固定在同一管板上，每根管子可以自由伸缩，与其他管子和外壳无关。可以自由伸缩，与其他管子和外壳无关。2、板式换热器、板式换热器板式换热器是以板壁为换热壁的换板式换热器是以板壁为换热壁的换热器，常见的有热器，常见的有1)夹套式、夹套式、2) 螺旋螺旋板式板式 和和 3)平板式三种。平板式三种。1). 夹套式换热器夹套式换热器 本卷须知：本卷须知：当用蒸汽进行加热时，当用蒸汽进行加热时，蒸汽由上部接管进入蒸汽由上部接管进入夹套，冷凝水由下部夹套，冷凝水由

9、下部接管中排出。接管中排出。 用于冷却时，则冷却水由下部进入，由上用于冷却时，则冷却水由下部进入，由上部流出。部流出。 由于夹套内部清洗困难，故一般用不易产由于夹套内部清洗困难，故一般用不易产生垢层的水蒸汽、冷却水等作为载热体。生垢层的水蒸汽、冷却水等作为载热体。 ).).夹套式换热器夹套式换热器 ). ). 螺旋板式换热器螺旋板式换热器 优点：结构紧凑，单位体积提供的优点：结构紧凑，单位体积提供的传热面积大，总传热系数较大，传传热面积大，总传热系数较大，传热效率高，不易堵塞。热效率高，不易堵塞。缺陷：操作压力和温度不能太高，流体缺陷：操作压力和温度不能太高，流体阻力大，不易检修。阻力大，不易

10、检修。). ). 螺旋板式换热器螺旋板式换热器 ).).平板式换热器平板式换热器 ).).平板式换热器平板式换热器 ). ).平板式换热器平板式换热器 优点：优点： ).).平板式换热器平板式换热器 3.3.翅片式换热器翅片式换热器 ).).翅片管换热器翅片管换热器).).板翅式换热器板翅式换热器).).翅片管换热器翅片管换热器 通常，当两种流体的对流传通常，当两种流体的对流传热系数之比为热系数之比为3：1或更大时，或更大时，宜采用翅片式换热器宜采用翅片式换热器 翅片管换热器翅片管换热器 翅片管换热器翅片管换热器 ).).板翅式换热器板翅式换热器 在两块平行的薄金在两块平行的薄金属板属板( (

11、平隔板平隔板) )间，间，夹入波纹状的金属夹入波纹状的金属翅片，两边以侧条翅片，两边以侧条密封，组成一个单密封，组成一个单元体元体 优点：结构轻巧、紧凑、传热效率高优点：结构轻巧、紧凑、传热效率高缺陷：流道小，容易阻塞，清洗检修困难缺陷：流道小，容易阻塞，清洗检修困难4. 4. 热管换热器热管换热器 选择换热器时需要考虑冷、热流体的流量、进出口温度、操冷、热流体的流量、进出口温度、操作压力等；作压力等；冷、热流体的物性参数、工艺特点、冷、热流体的物性参数、工艺特点、腐蚀性、悬浮物含量；腐蚀性、悬浮物含量；价钱、维修等。价钱、维修等。我国我国换热换热器器产业现产业现状状n去年中国换热器产业市场规模在去年中国换热器产业市场规模在500亿元左亿元左右，主要集中于石油、化工、冶金、电力、右，主要集中于石油、化工、冶金、电力、船舶、集中供暖、制