換熱器培訓教程

1、煉油化工設備：煉油化工設備： 換熱器換熱器 換熱器廣泛應用于化工、石油、制藥、能換熱器廣泛應用于化工、石油、制藥、能 源等工業(yè)生產過程中，其主要用途適用于加熱、源等工業(yè)生產過程中，其主要用途適用于加熱、冷卻、蒸發(fā)、冷凝、干燥等方面，因其使用的條冷卻、蒸發(fā)、冷凝、干燥等方面，因其使用的條件不同，其容量、壓力、溫度等變動范圍較大，件不同，其容量、壓力、溫度等變動范圍較大，為了適應不同的用途，故要采用各種形式及結構為了適應不同的用途，故要采用各種形式及結構的換熱器。的換熱器。 加熱器加熱器 冷卻器冷卻器 冷凝器冷凝器 蒸發(fā)器蒸發(fā)器 再沸器再沸器 1、按用途分 2、按傳熱方式分直接接觸式直接接觸式 蓄

2、熱式蓄熱式間壁式間壁式 2.1直接接觸式 2.2蓄熱式 2.3間壁式換熱器間壁式換熱器2.3.12.3.1夾套式換熱器夾套式換熱器結構：在容器（或反應器外部）安裝結構：在容器（或反應器外部）安裝夾套而成，密閉空間成為某種流體的夾套而成，密閉空間成為某種流體的通道通道 。 特點：特點：傳熱系數不高（可在釜內安裝攪拌傳熱系數不高（可在釜內安裝攪拌器、蛇管、螺旋隔板）；器、蛇管、螺旋隔板）；換熱介質為水蒸氣、冷卻水。換熱介質為水蒸氣、冷卻水。應用：反應過程的加熱和冷卻。應用：反應過程的加熱和冷卻。 壓縮機缸套（夾套式）壓縮機缸套（夾套式）2.3.22.3.2套管式換熱器套管式換熱器 結構：將直徑不同

3、的直管制成同心套結構：將直徑不同的直管制成同心套管，并由管，并由U形彎頭連接，每一段直管稱作形彎頭連接，每一段直管稱作一程。一程。 特點特點： 表面?zhèn)鳠嵯禂荡?，表面?zhèn)鳠嵯禂荡螅?平均溫差平均溫差最大，結構簡單，最大，結構簡單， 能承受高壓，傳熱面能承受高壓，傳熱面積可靈活變化，但易泄漏，金屬耗量大。積可靈活變化，但易泄漏，金屬耗量大。 應用應用 ： 流量不大、傳熱面積不多而要流量不大、傳熱面積不多而要求壓強較高的場合。求壓強較高的場合。 2.3.3.1沉浸式換熱器沉浸式換熱器 結構：結構：以金屬管子繞成各種與以金屬管子繞成各種與 容器相適應的形狀，并沉浸在容容器相適應的形狀，并沉浸在容 器內的

4、液體中。器內的液體中。 2.3.32.3.3蛇管式換熱器蛇管式換熱器油漿采樣器（蛇管式）油漿采樣器（蛇管式） 特點：特點： 結構簡單，管內只結構簡單，管內只 能流入不易結垢的流體，能流入不易結垢的流體， 但容器內流體湍動程度但容器內流體湍動程度 低，管外對流傳熱系數低，管外對流傳熱系數 小。小。 應用：應用： 小型容器內液體的換熱。小型容器內液體的換熱。2.3.3.2 噴淋式換熱器噴淋式換熱器 結構：結構： 將蛇管成排地固定于鋼架將蛇管成排地固定于鋼架 上，被冷卻的流體在管內流上，被冷卻的流體在管內流 動，冷卻水由管上方的噴淋動，冷卻水由管上方的噴淋 裝置中均勻淋下，蛇管內外裝置中均勻淋下，蛇

5、管內外 的兩種流體進行熱交換。的兩種流體進行熱交換。 制氮噴淋冷卻器（蛇管式）制氮噴淋冷卻器（蛇管式）特點：特點： 傳熱推動力大，傳熱效果好，便于檢修和清洗。但傳熱推動力大，傳熱效果好，便于檢修和清洗。但噴噴淋不易均勻而影響傳熱效果，只能安裝在室外。淋不易均勻而影響傳熱效果，只能安裝在室外。 用途：用途： 用于冷卻或冷凝管內液體。用于冷卻或冷凝管內液體。 2.3.4板式換熱器結構：板式換熱器結構： 由一組長方形的薄由一組長方形的薄金屬板金屬板 平行排列構成，平行排列構成，用框架夾緊組用框架夾緊組 裝在支架裝在支架上。兩相鄰流體板的上。兩相鄰流體板的 邊邊緣用墊片壓緊，四角有緣用墊片壓緊，四角有

6、圓孔形成流體通道，冷圓孔形成流體通道，冷熱流體在板片的兩側流熱流體在板片的兩側流過，通過板片換熱。過，通過板片換熱?？諌赫景迨綋Q熱器空壓站板式換熱器特點：特點： 傳熱效率高，結構緊湊，傳熱效率高，結構緊湊， 操作靈操作靈活，安裝檢修方便?；?，安裝檢修方便。 但耐溫、耐但耐溫、耐壓性較差，易滲壓性較差，易滲 漏，處理量小。漏，處理量小。 應用：食品、輕工、化工。應用：食品、輕工、化工。2.3.5空冷式換熱器空冷式換熱器結構：結構： 1翅片管束翅片管束 2物料進口分配管物料進口分配管 3物料流出集液管物料流出集液管 4支架支架 5風機風機催化干式空冷催化干式空冷特點：特點： 綜合費用低于水冷綜合費

7、用低于水冷 空氣不易結垢、不腐蝕設備空氣不易結垢、不腐蝕設備 應用：應用： 初步冷卻或高沸點餾分的初步冷卻或高沸點餾分的 冷凝場合，適用于缺水地區(qū)。冷凝場合，適用于缺水地區(qū)。翅片管的斷面翅片管的斷面2.3.6列管式換熱器（管殼式換熱器）列管式換熱器（管殼式換熱器） 結構：結構： 主要由殼體、管主要由殼體、管束、管板、束、管板、折流擋板和封頭等組成。折流擋板和封頭等組成。一種流體在管內流動，其一種流體在管內流動，其行程稱為管程；另一種流行程稱為管程；另一種流體在管外流動，其行程稱體在管外流動，其行程稱為殼程。管束的壁面即為為殼程。管束的壁面即為傳熱面。傳熱面。管殼式換熱器管殼式換熱器2.3.6.

8、1固定管板式固定管板式 殼體與傳熱管壁溫殼體與傳熱管壁溫 度之差大于度之差大于5050 C C，加，加 補償圈，也稱補償圈，也稱膨脹節(jié)，膨脹節(jié)， 當殼體和管束之間有當殼體和管束之間有 溫差時，依靠補償圈溫差時，依靠補償圈 的彈性變形來適應它的彈性變形來適應它 們之間的不同的熱膨們之間的不同的熱膨 脹。脹。 特點：特點： 結構簡單，成結構簡單，成 本低，殼程檢修和本低，殼程檢修和 清洗困難，殼程必清洗困難，殼程必 須是清潔、不易產須是清潔、不易產 生垢層和腐蝕的介生垢層和腐蝕的介 質。質。 2.3.6.2浮頭式浮頭式 當殼體與管束因當殼體與管束因溫度溫度不同而引起熱膨脹時，管不同而引起熱膨脹時，

9、管束連同浮頭可在殼體內沿束連同浮頭可在殼體內沿軸向自由伸縮，可完全消軸向自由伸縮，可完全消除熱應力。除熱應力。 特點：特點： 結構較為復雜，成本結構較為復雜，成本高，消除了溫差應力，是高，消除了溫差應力，是應用較多的一種結構形式。應用較多的一種結構形式。 浮頭式換熱器管束浮頭式換熱器管束2.3.6.3 U型管式型管式 把每根管子都彎成把每根管子都彎成U U形，兩端固定在同一管板上，每形，兩端固定在同一管板上，每根管子可根管子可自由伸縮，來解決熱補償問題。自由伸縮，來解決熱補償問題。 特點：特點： 結構較簡單，管程不易清洗，常為潔凈流體，適用于高壓氣結構較簡單，管程不易清洗，常為潔凈流體，適用于

10、高壓氣體的換熱體的換熱 。2.4列管式換熱器的選用列管式換熱器的選用2.4.1列管式換熱器流體流道的選擇列管式換熱器流體流道的選擇1）不潔凈或易結垢的液體宜在管程，因管內清洗方便。）不潔凈或易結垢的液體宜在管程，因管內清洗方便。2）腐蝕性流體宜在管程，以免管束和殼體同時受到腐蝕。）腐蝕性流體宜在管程，以免管束和殼體同時受到腐蝕。3）壓力高的流體宜在管內，以免殼體承受壓力。）壓力高的流體宜在管內，以免殼體承受壓力。4）飽和蒸汽宜走殼程，飽和蒸汽比較清潔，而且冷凝液容易排出。）飽和蒸汽宜走殼程，飽和蒸汽比較清潔，而且冷凝液容易排出。5）流量小而粘度大的流體一般以殼程為宜。）流量小而粘度大的流體一般

11、以殼程為宜。6）需要被冷卻物料一般選殼程，便于散熱。）需要被冷卻物料一般選殼程，便于散熱。7）有毒的液體宜走管程。）有毒的液體宜走管程。2.4.2.1流體流速的選擇流體流速的選擇 2.4.2列管換熱器內常用的流速范圍列管換熱器內常用的流速范圍流體流體 種類種類 流速流速 m/sm/s 管程管程 殼程殼程 一般液體一般液體 宜結垢液體宜結垢液體 氣體氣體 0.50.50.3 0.3 1 1 5 530 30 0.20.21.5 1.5 0.5 0.5 3 315 15 2.4.2.2不同粘度液體在列管換熱器中流速（在鋼管中）不同粘度液體在列管換熱器中流速（在鋼管中） 液體粘度液體粘度mPa.sm

12、Pa.s 最大流速最大流速m/sm/s 1500 1500 10001000500 500 500500100 100 10010053 53 35351 1 1 1 0.6 0.6 0.75 0.75 1.1 1.1 1.5 1.5 1.8 1.8 2.4 2.4 2.4.3管子的規(guī)格和排列方式管子的規(guī)格和排列方式 管子的規(guī)格管子的規(guī)格 19192mm2mm和和 25252.5mm 2.5mm 管長：管長：1.51.5、2.02.0、3.03.0、6.0m 6.0m L/D=4L/D=4 排列方式：正三角形、正方形直列和錯列排列。排列方式：正三角形、正方形直列和錯列排列。 2.4.4折流擋板

13、與板間距折流擋板與板間距圓缺形圓缺形 圓盤形圓盤形 為提高殼程流體流速，往往在殼體內安裝一定數目為提高殼程流體流速，往往在殼體內安裝一定數目 與管束相互垂直的折流擋板。折流擋板不僅可防止流體與管束相互垂直的折流擋板。折流擋板不僅可防止流體 短路、增加流體流速，還迫使流體按規(guī)定路徑多次錯流短路、增加流體流速，還迫使流體按規(guī)定路徑多次錯流 通過管束，使湍動程度大為增加。通過管束，使湍動程度大為增加。 a.a.切除過少切除過少 b.b.切除適當切除適當 c.c.切除過多切除過多 擋板切除對流動的影響擋板切除對流動的影響 一般取擋板間距為殼體內徑的一般取擋板間距為殼體內徑的0.21.0 倍。我國系列標準中采用的板間距為：固倍。我國系列標準中采用的板間