JG-0014换热器

1、化工设备：化工设备： 换热器换热器 换热器广泛应用于化工、石油、制药、能换热器广泛应用于化工、石油、制药、能 源等工业生产过程中，其主要用途适用于加热、冷却、源等工业生产过程中，其主要用途适用于加热、冷却、蒸发、冷凝、干燥等方面，因其使用的条件不同，其容蒸发、冷凝、干燥等方面，因其使用的条件不同，其容量、压力、温度等变动范围较大，为了适应不同的用途，量、压力、温度等变动范围较大，为了适应不同的用途，故要采用各种形式及结构的换热器。故要采用各种形式及结构的换热器。一、换热器简介 加热器加热器 冷却器冷却器 冷凝器冷凝器 蒸发器蒸发器 再沸器再沸器 按用途分按传热方式分直接接触式直接接触式 蓄热式

2、蓄热式间壁式间壁式 换热器的分类 直接接触式直接接触式蓄热式蓄热式间壁式换热器的类型间壁式换热器间壁式换热器管式换热器管式换热器板式换热器板式换热器翘片式换热器翘片式换热器沉浸式蛇管换热器沉浸式蛇管换热器喷淋式换热器喷淋式换热器套管换热器套管换热器管壳换热器管壳换热器固定管板式固定管板式U型管型管浮头式浮头式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平板式换热器平板式换热器板翘式换热器板翘式换热器翘片管换热器翘片管换热器 1、固定管板式换热器、固定管板式换热器 1封头；2法兰；3排气口；4壳体；5换热管；6波形膨胀节；7折流板（或支持板）；8防冲板；9壳程接管；10管板；11管程接管

3、；12隔板；13封头；14管箱；15排液口；16定距管；17拉杆；18支座；19垫片；20、21螺栓、螺母 二、管壳式换热器管壳式换热器管壳式换热器优点：换热器结构简单、优点：换热器结构简单、造价低，每根管子都能单造价低，每根管子都能单独更换，管内便于清洗独更换，管内便于清洗缺点：管外清洗困难，管缺点：管外清洗困难，管壳间有温差应力存在。当壳间有温差应力存在。当两种介质温差较大时，必两种介质温差较大时，必须设置膨胀节。须设置膨胀节。固定管板式换热器适用于固定管板式换热器适用于壳程介质清洁、不易结垢、壳程介质清洁、不易结垢、温差不大和壳程压力不高温差不大和壳程压力不高的场合。的场合。2、 浮头式

4、换热器浮头式换热器1防冲板；2折流板；3浮头管板；4钩圈；5支耳 浮头式换热器中只有一块管板与壳体刚性固定在一起，另一端的管板可在壳体浮头式换热器中只有一块管板与壳体刚性固定在一起，另一端的管板可在壳体内自由移动。管束和壳体在不同温度下膨胀自由，互不牵连。内自由移动。管束和壳体在不同温度下膨胀自由，互不牵连。优点：这种换热器消除了温优点：这种换热器消除了温差应力的影响，可用于温差差应力的影响，可用于温差较大的两种介质的换热。管较大的两种介质的换热。管程和壳程均能承受较高的介程和壳程均能承受较高的介质压力。管束可从壳程一端质压力。管束可从壳程一端抽出，壳程与管程的清洗均抽出，壳程与管程的清洗均很

5、方便。很方便。缺点：由于换热器管束与壳缺点：由于换热器管束与壳程之间存在较大的环隙，设程之间存在较大的环隙，设备的紧凑性差，传热效率较备的紧凑性差，传热效率较低。结构复杂，浮头部分由低。结构复杂，浮头部分由活动管板、浮头盖和勾圈组活动管板、浮头盖和勾圈组成，浮头处发生内漏不便检成，浮头处发生内漏不便检查。金属消耗量大，造价也查。金属消耗量大，造价也较高。较高。 3 3、U U形管式换热器形管式换热器 1 1中间挡板；中间挡板；2 2U U形换热管；形换热管；3 3排气口；排气口；4 4防冲板；防冲板；5 5分程隔板分程隔板U型管式换热器主要用于管内清洁而不结垢的高温、高压介质。型管式换热器主要

6、用于管内清洁而不结垢的高温、高压介质。壳层介质适应性强，常用于高压、高温、粘度较大的场合。壳层介质适应性强，常用于高压、高温、粘度较大的场合。优点：换热器只有一块管优点：换热器只有一块管板，结构简单，造价便宜。板，结构简单，造价便宜。管束可以抽出清洗，管子管束可以抽出清洗，管子可以自由膨胀。可以自由膨胀。缺点：管内不便清洗，管缺点：管内不便清洗，管板上布管少，结构不紧凑。板上布管少，结构不紧凑。管外介质易短路，影响传管外介质易短路，影响传热效果。内层管子损坏后热效果。内层管子损坏后不易更换。不易更换。管壳式换热器流体的流程管壳式换热器流体的流程 一种流体走管内、称为管程，另一种流体走管外、称为

7、壳程。管一种流体走管内、称为管程，另一种流体走管外、称为壳程。管内流体从换热管一端流向另一端一次，称为一程；对内流体从换热管一端流向另一端一次，称为一程；对U U形管换热器，管形管换热器，管内流体从换热管一端经过内流体从换热管一端经过U U形弯曲段流向另一端一次，称为两程形弯曲段流向另一端一次，称为两程. . 管壳式换热器的结构管壳式换热器的结构常用管程分程图常用管程分程图1）不洁净或易结垢的液体宜在管程，因管内清洗方便。）不洁净或易结垢的液体宜在管程，因管内清洗方便。2）腐蚀性流体宜在管程，以免管束和壳体同时受到腐蚀。）腐蚀性流体宜在管程，以免管束和壳体同时受到腐蚀。3）压力高的流体宜在）压

8、力高的流体宜在管程管程，以免壳体承受压力。，以免壳体承受压力。4）有毒的液体宜走管程。）有毒的液体宜走管程。5）饱和蒸汽宜走壳程，饱和蒸汽比较清洁，而且冷凝液容易排出。）饱和蒸汽宜走壳程，饱和蒸汽比较清洁，而且冷凝液容易排出。6）流量小而粘度大的流体一般以壳程为宜。）流量小而粘度大的流体一般以壳程为宜。7）需要被冷却物料一般选壳程，便于散热。）需要被冷却物料一般选壳程，便于散热。换热器流体流道的选择换热器流体流道的选择管子的规格和材料管子的规格和材料 目前我国试行的系列标准规定采用目前我国试行的系列标准规定采用 252.5和和 192两种规两种规格。此外，还有格。此外，还有 382.5， 57

9、2.5的碳钢和低合金钢无缝的碳钢和低合金钢无缝钢管，钢管，不锈钢管常采用不锈钢管常采用 252, 382.5。管子材料应根据设计压力、温度、介质的腐蚀等条件来选择，管子材料应根据设计压力、温度、介质的腐蚀等条件来选择，在满足以上条件的前提下，尽量选择导热性能好的材料，对于在满足以上条件的前提下，尽量选择导热性能好的材料，对于一般介质，可选用普通碳素钢，特别是一般介质，可选用普通碳素钢，特别是10、20号无缝钢管。号无缝钢管。常用管长规格为常用管长规格为1.5、2、2.5、3、4.5、5、6、7.5、9、12m等等换热管及其在管板上的排列换热管及其在管板上的排列 换热管在管板上的排列形式有换热管

10、在管板上的排列形式有正三角形、转角正三角形、正三角形、转角正三角形、正方形和转角正方形正方形和转角正方形等等 换热管的排列形式换热管的排列形式 管箱管箱 管箱位于壳体两端，其作用是控制及分配管程流体。管箱位于壳体两端，其作用是控制及分配管程流体。 管箱结构形式管箱结构形式1 1隔板；隔板；2 2管板；管板；3 3箱盖箱盖 壳体及其与管板的连接壳体及其与管板的连接 在壳程进口接管处常装有防冲板或称缓冲板。在壳程进口接管处常装有防冲板或称缓冲板。 进口接管及防冲板的布置进口接管及防冲板的布置 在固定管板式中，两端管板均与壳体采用焊接连接、且管板在固定管板式中，两端管板均与壳体采用焊接连接、且管板兼

11、作法兰用，在浮头式、兼作法兰用，在浮头式、U U形管式及填料函式换热器中采用可形管式及填料函式换热器中采用可拆连接，将管板夹持在壳体法兰和管箱法兰之间。拆连接，将管板夹持在壳体法兰和管箱法兰之间。管板与壳体连接结构管板与壳体连接结构 折流板折流板 折流板的作用折流板的作用 引导壳程流体反复地改变方向作错流流动或其他形式的流引导壳程流体反复地改变方向作错流流动或其他形式的流动，并可调节折流板间距以获得适宜流速，提高传热效率。另动，并可调节折流板间距以获得适宜流速，提高传热效率。另外，折流板还可起到支撑管束的作用。外，折流板还可起到支撑管束的作用。 折流板的折流板的 分类分类 常用折流板有弓形和圆

12、盘常用折流板有弓形和圆盘- -圆环形两种圆环形两种 弓形的有单弓形、双弓形及三弓形，单弓形和双弓形应弓形的有单弓形、双弓形及三弓形，单弓形和双弓形应用最多用最多。 弓形折流板弓形折流板带扇形切口的折流板带扇形切口的折流板圆盘圆盘-圆环形折流板圆环形折流板 为提高壳程流体流速，往往在壳体内安装一定数目为提高壳程流体流速，往往在壳体内安装一定数目 与管束相互垂直的折流挡板。折流挡板不仅可防止流体与管束相互垂直的折流挡板。折流挡板不仅可防止流体 短路、增加流体流速，还迫使流体按规定路径多次错流短路、增加流体流速，还迫使流体按规定路径多次错流 通过管束，使湍动程度大为增加通过管束，使湍动程度大为增加。

13、 a.切除过少切除过少 b.切除适当切除适当 c.切除过切除过多多 挡板切除对流动的影响挡板切除对流动的影响 一般取挡板间距为壳体内径的一般取挡板间距为壳体内径的0.21.0 倍。倍。我国系列标准中采用的板间距为：固定管我国系列标准中采用的板间距为：固定管板式有板式有150，300和和600mm三种，浮头式有三种，浮头式有100，150，200，300，480和和600mm五种。五种。 折流板的固定折流板的固定 折流板的固定是通过拉杆和定距管来实现的。折流板的固定是通过拉杆和定距管来实现的。 拉杆结构拉杆结构 流体在管程或壳程中的流速，不仅直接影响表面传热系数，而且流体在管程或壳程中的流速，不

14、仅直接影响表面传热系数，而且影响污垢热阻，从而影响传热系数的大小，特别对于含有泥沙等较易影响污垢热阻，从而影响传热系数的大小，特别对于含有泥沙等较易沉积颗粒的流体，流速过低甚至可能导致管路堵塞，严重影响到设备沉积颗粒的流体，流速过低甚至可能导致管路堵塞，严重影响到设备的使用，但流速增大，又将使流体阻力增大。因此选择适宜的流速是的使用，但流速增大，又将使流体阻力增大。因此选择适宜的流速是十分重要的。根据经验，表十分重要的。根据经验，表1及表及表2列出一些工业上常用的流速范围，列出一些工业上常用的流速范围，以供参考。以供参考。 不同粘度液体在列管换热器中流速不同粘度液体在列管换热器中流速 （在钢管

15、中）（在钢管中） 列管换热器内常用的流速范围列管换热器内常用的流速范围流速的选择流速的选择换热器型号表示方法为：换热器型号表示方法为：固定管板式换热器型号介绍固定管板式换热器型号介绍2.5970020041.625BEM 4.065007521.619BIU 2.59120061041.025BJS 1 1、固定管板式换热器、固定管板式换热器封头管箱，公称直径封头管箱，公称直径700mm700mm，管程设计压力，管程设计压力2.5MPa2.5MPa，壳程设计压力，壳程设计压力1.6MPa1.6MPa，公称，公称换热面积换热面积200m2200m2，换热管外径，换热管外径25mm25mm，管长，

16、管长9m9m，4 4管程，单壳程固定管板式换热器，管程，单壳程固定管板式换热器，其型号为其型号为2 2、U U型管换热器型管换热器封头管箱，公称直径封头管箱，公称直径500mm500mm，管程设计压力，管程设计压力4MPa4MPa，壳程设计压力，壳程设计压力1.6MPa1.6MPa，公称换，公称换热面积热面积75m275m2，换热管外径，换热管外径19mm19mm，管长，管长6m6m，2 2管程，单壳程的管程，单壳程的U U型管换热器，其型型管换热器，其型号为号为3 3、浮头式冷凝器、浮头式冷凝器封头管箱，公称直径封头管箱，公称直径1200mm1200mm，管程设计压力，管程设计压力2.5MP

17、a2.5MPa，壳程设计压力，壳程设计压力1.0MPa1.0MPa，公，公称换热面积称换热面积610m2610m2，换热管外径，换热管外径25mm25mm，管长，管长9m9m，4 4管程，单壳程的浮头式冷凝器，管程，单壳程的浮头式冷凝器，其型号为其型号为 GB151G壳式换热器管壳式换热器 是由国家技术监督局发布的关于管壳式换热器的国是由国家技术监督局发布的关于管壳式换热器的国家标准。该标准是管壳式换热器设计和制造的主要依据。家标准。该标准是管壳式换热器设计和制造的主要依据。 标准代号为标准代号为JBJBT4714T4714472047209292 该标准对浮头式换热

18、器和冷凝器、固定管板式换热该标准对浮头式换热器和冷凝器、固定管板式换热器、立式热虹吸式重沸器及器、立式热虹吸式重沸器及U U形管式换热器的具体结构形形管式换热器的具体结构形式、基本参数及其组合都作了具体的规定式、基本参数及其组合都作了具体的规定( (定型定型) )。 管壳式换热器的标准管壳式换热器的标准三、螺旋板换热器简介 螺旋板式换热器螺旋板式换热器 螺旋板换热器是一种高效换螺旋板换热器是一种高效换热器设备热器设备,适用汽汽、汽液、适用汽汽、汽液、液液，对液传热。它适用于液液，对液传热。它适用于化学、石油、溶剂、医药、食化学、石油、溶剂、医药、食品、轻工、纺织、冶金、轧钢、品、轻工、纺织、冶

19、金、轧钢、焦化等行业。焦化等行业。 换热器的结构是由两张平换热器的结构是由两张平行的钢板在专用的卷床上卷制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而成，它是具有一对螺旋通道的圆柱体，再加上顶盖和进出的圆柱体，再加上顶盖和进出口接管而构成的。口接管而构成的。优点：两种流体都能以高优点：两种流体都能以高速流动，传热效率高；结速流动，传热效率高；结构紧凑，单位体积传热面构紧凑，单位体积传热面积大；螺旋流动，有自冲积大；螺旋流动，有自冲刷作用，适于处理粘性和刷作用，适于处理粘性和易结垢流体。易结垢流体。缺点：缺点：损坏后检修困难。损坏后检修困难。承压能力差（承压能力差（P1MPa，t500

20、C）IIIIII型可拆式螺旋型可拆式螺旋板换热器结构原理板换热器结构原理与不可拆式换热器与不可拆式换热器基本相同，但其两基本相同，但其两个通道可拆开清洗，个通道可拆开清洗，适用范围较广。适用范围较广。I I型不可拆式螺旋板式换热型不可拆式螺旋板式换热器螺旋通道的端面采用焊接器螺旋通道的端面采用焊接密封，因而具有较高的密封密封，因而具有较高的密封性性IIII型可拆式螺旋板型可拆式螺旋板换热器结构原理与换热器结构原理与不可拆式换热器基不可拆式换热器基本相同，但其中一本相同，但其中一个通道可拆开清洗，个通道可拆开清洗，特别适用有粘性、特别适用有粘性、有沉淀液体的热交有沉淀液体的热交换。换。螺旋板换热器结构形式螺旋板换热器结构形式 按结构形式可分为按结构形式可分为 不可拆式（不可拆式（型）、型）、可拆式（可拆式（型、型、型）螺旋型）螺旋 板式换热板式换热器器四、换热设备的使用与维护一、换热器的日常维护一、换热器的日常维护 日常操作应特别注意防止温度、压力的波动，首先应保证日常操作应特别