换热设备的使用与维护.ppt

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1、化工设备使用与维护第三章换热设备的使用与维护第一节换热设备的工作过程及类型工作过程在炼油、化工生产工艺中，各种化学反应和各种化工过程，都有一定的温度要求，因此需要进行各种传热过程：如反应物料的加热或冷却，产品的冷凝或冷却，反应热量的取出或供给，液体的蒸馏、汽化或稀溶液的蒸发，工业余热（废热）的回收和热能的综合利用等。换热设备是非常重要且被广泛应用的化工工艺设备。广泛应用于化工、炼油、动力、食品、轻工、原子能、制药、机械等在化工厂中，换热设备投资占35%-40%工作过程热量传递方式传导传热传导传热是热量从物体的高温部分沿物体本身传至低温部分的一种传热方式。对流传热对流传热是靠液体或

2、气体的流动，也就是各分子团间相对位置的改变来传递热量的。辐射传热辐射传热是热能不借助任何传递介质，而是以电磁波的形式（或称辐射能）在空间传播，遇到另一物体时，辐射能被部分或全部吸收转变为热能。工作过程换热设备的换热过程第一节换热设备的工作过程及类型换热设备的类型按用途分类冷却器用水或其他冷却介质冷却液体或气体。冷凝器用于冷凝蒸汽或混合蒸汽加热器加热工艺介质，提高其温度换热器两种不同的工艺介质之间进行显热交换再沸器用蒸汽或其他高温介质将蒸馏塔底的物料加热至沸腾，以提供蒸馏时所需的热量第一节换热设备的工作过程及类型蒸汽发生器用燃料油或气的燃烧加热产生蒸汽过热器将水蒸气或其他蒸汽加热到

3、饱和温度以上第一节换热设备的工作过程及类型换热设备的类型按作用原理或换热方式直接接触换热器蓄热式换热器间壁式换热器换热设备的类型直接接触换热器又称混合式换热器，它是利用冷、热流体直接接触，彼此混合进行换热的换热器。如冷却塔、气压冷凝器等传热效率高、单位容积提供的传热面积大、设备结构简单、价格便宜，但仅适合工艺上允许两种流体混合的场合热流体冷流体热流体冷流体换热设备的类型蓄热式换热器又称回热式换热器，它是借助于由固体（如固体填料或多孔性格子砖等）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。若两种流体不允许有混合，则不能采用蓄热式换热器热流体冷流体热流体

4、冷流体载热体换热设备的类型间壁式换热器又称表面式换热器，它是利用间壁（固体壁面）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。是工业中应用最为广泛的换热器热流体冷流体热流体冷流体间壁式换热器管式换热器板面式换热器其他形式换热器蛇管式换热器套管式换热器管壳式换热器：应用最广螺旋管式换热器沉浸式蛇管换热器喷淋式蛇管换热器螺旋板式换热器：不易结垢板式换热器板翅式换热器：效率最高板壳式换热器伞板式换热器石墨、聚四氟乙烯、热管换热器这是什么？间壁式换热器螺旋管式换热器折流杆换热器浮头式外导流筒换热器U型管式换热器折流杆换热器其他形式的换热器按材料分类金

5、属材料换热器：导热系数大、传热效率高非金属材料换热器：具有腐蚀性物系换热设备的类型第一节换热设备的工作过程及类型换热设备的性能对比及选择换热器的基本要求传热效率高换热器的结构能适应所规定的工艺操作条件，运转安全可靠、密封性好、清洗、检修方便、流体阻力小。价格便宜，维护容易，使用时间长。传热设备具有尽可能小的传热面积，在单位时间内传递尽可能多的热量。第三章换热设备的使用与维护第二节换热设备的结构管壳式换热器的类型及特点管壳式换热器也称为列管式换热器，它制造容易，选材范围广，清洗方便，适应性强，处理量大，工作可靠，且能适应高温高压。虽然它在结构紧凑性、传热强度和单位金属消耗量方面不如

6、板式或板翅式换热器，但由于具有前述的一些优点，因而在化工、石油、能源等行业的应用中仍处于主导地位。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；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、螺母固定管板式换热器点击点击点击点击优点：结构简单、紧凑。在相同的壳体直径内，排管数最多，旁路最少；每根换热管都可以进行更换，且管内清洗方便缺点：壳程不能进行机械清洗；当换热管与壳体的温差较

7、大（大于50℃）时产生温差应力浮头式换热器优点：当换热管与壳体有温差存在、壳体或换热管膨胀时，互不约束，不会产生温差应力；管束可从壳体内抽出，便于管内和管间的清洗缺点：结构较复杂，材料用量大，造价高；浮头盖与浮动管板之间若密封不严会发生内漏，造成两种介质的混合适用于：壳体和管束壁温差较大或壳程介质易结垢的场合。可在高温、高压下工作，一般温度低于450℃，压力低于6.4MPa场合点击点击U形管式换热器优点：结构简单，密封面少、运行可靠、造价低；管束可以抽出，管间清洗方便缺点：管内清