《传热换热器》PPT课件

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1、2-3热交换器换热器是化工、石油、动力、食品及其它许多工业部门的通用设备，在生产中占有很重要的地位。换热器分为混合式、蓄热式和间壁式三种。混合式式换热（直接接触换热器）换热方式：热、冷流体直接混合进行热交换设备：混合式换热器条件：工艺上允许两流体互相混合其他：在进行传热的同时往往伴有传质过程混合式冷凝器优点：传热效果好，设备结构简单蓄热式换热和蓄热器优点：结构简单，且可耐高温。缺点：设备体积庞大，且不能完全避免两种流体的混合在化工生产中使用得不太多。蓄热体高温流体低温流体通常在生产中采用二个并联的蓄热器交替地使用间壁式换热和间壁式换热器热流体通过间壁将热量传递

2、给冷流体，化工中应用极为广泛。特点:冷、热两流体被固体壁面隔开，不相混合，通过间壁进行热量的交换。间壁热流体冷流体对流对流导热管式沉浸式换热器（蛇管式换热器）喷淋式换热器套管式换热器列管式换热器板式夹套式换热器板式换热器翅片式翅片管换热器板翅式换热器其它类型，如热管。间壁式换热器的类型1.管式换热器的类型1).沉浸式2).喷淋式3).套管式4).列管式１).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。蛇管式换热器优点：结构简单、便于制造、便于防腐、且能承受高压。缺点：管外液体的对流传热系数较小

3、，从而总传热系数亦小，如增设搅拌装置，则可提高传热效果。２).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9优点：传热效果比沉浸式好，便于检修和清洗。缺点：占地较大，水滴溅洒到周围环境，且喷淋不易均匀。３).套管式换热器注意：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，同时也减少垢层的形成。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。缺点：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

4、场合。４).列管式换热器又称管壳式换热器历史悠久，工业上应用最广泛优点：单位体积所具有的传热面积大，结构紧凑、坚固，传热效果好。能用多种材料制造，适用性强，广泛应用于高温、高压和大型设备。结构：壳体、管束、管板（又称花板）、封头（端盖）等。单程列管换热器流体流经管束称为流经管程，该流体称为管程流体；流体流经管间环隙称为流经壳程，该流体称为壳程流体。单程列管式换热器1—外壳2—管束3、4—接管　5—封头6—管板7—挡板换热器内通过管内的流体每通过一次管束称为一个管程；管程数多有利于提高管程流体的流速和对流传热系数，但能量损失增加，传热温度差小，程数以2、4、6程多

5、见。管外流体每通过一次壳体成为一个壳程。在管外装有折流板（或挡板）可以提高壳程流体的流速，以保持较高的传热系数，折流板形式常用的有弓形和盘环形两种。折流板同时起中间支架作用。a.固定管板式换热器两端管板和壳体制成一体缺点是清洗和检修困难由于管内外流体温度不同，管束和壳体的温度也不相同，因此它们的热膨胀程度也有差别。若两流体的温差较大，就可能由于热应力而引起设备的变形，管子弯曲，甚至破裂或从管板上松脱。因此，当两流体的温差超过50oC时，就应采取热补偿措施。补偿的方式有以下三种：热补偿方法浮头补偿：换热器两端管板之一不固定在外壳上（此端称为浮头），当管子受热或受冷

6、时，连同浮头一起自由伸缩，而与外壳的膨胀无关。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。U形管补偿：将管子两端都固定在同一管板上，每根管子都弯成Ｕ形，可以自由伸缩，与其他管子和外壳无关。a.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。b.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，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。c.

7、U型管换热器：每根管子都弯成Ｕ形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。2、板式换热器板式换热器是以板壁为换热壁的换热器，常见的有1)夹套式、2)螺旋板式和3)平板式三种。夹套装在容器外部，在夹套和器壁间形成密闭空间，作为流体通道。1).夹套式换热器结构简单，主要用于反应器的加热或冷却。适于传热量不大的场合，为提高传热性能，可在容器内安装搅拌器，使器内液体作强制对流。注意事项：当用蒸汽进行加热时，蒸汽由上部接管进入夹套，冷凝水由下部接管中排出。用于冷却时，则冷却水由下部进入，由上部流出。由于夹套内部清洗困难，故一般用不易产

8、生垢层的水蒸汽、冷却水等