简要地各类换热器.docx

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1、简要地各类换热器目录1 .换热器分类：11.1. 1.概述11.2. 直接接触式换热器21.3. 蓄能式换热器31.4. 间壁式换热器32 .间壁式换热器的类型：31. 1.夹套式换热器32. 2.沉浸式蛇管换热器33. 3.喷淋式换热器44. 4.套管式换热器45. 5.管壳式换热器53 .列管式换热器的设计和选用：91. 1.列管式换热器设计和选用应考虑的问题93. 2.流体通过换热器时阻力的计算：111 .换热器分类：1.1. 概述1）按用途分类-加热器、冷却器、冷凝器、再沸器、蒸发器等。2）按冷热流体热量交换的原理和方式分类2.1） 直接接触式：冷、热直接混合。2.2） 蓄热式:蓄热式

2、换热器示意图流体通过间壁的热交换电接接触式换热N换热器间壁式换热W管式换热器(式换怨器HByI2.3） 间壁式：冷、热两流体由固体壁隔开，不直接接触。1.2.直接接触式换热器直接接触式换热器，也叫混合式换热器，是冷热流体直接接触进行换热的设备。通常见到的是一种流体为气体，另一种流体为汽化压力较低的液体，而且在换热后容易分离开来。例如，在水冷却塔中，热水和空气在直接接触的过程中发生热和质的传递，达到冷却水的目的。1. 3.蓄能式换热器简称蓄能器，这种换热器的原理是热介质先通过加热固体物质达到一定温度后，冷介质再通过固体物质被加热，冷热交替使之达到传递热量的目的。主要用于回收和利用高温废气的热量。

3、1.4. 间壁式换热器这类换热器是冷、热两种介质被固体间壁隔开，并通过间壁进行热量交换。这类换热器的用量非常大，占总量的99%。根据结构不同可分为管式、板式等。2.间壁式换热器的类型：2.1.夹套式换热器结构：在容器外壁安装夹套制成。优点：结构简单。缺点：传热面受容器壁面限制，传热系数小。应用范围：主要用于反应过程的加热或冷却。强化传热方法：釜内安装搅拌器，加螺旋隔板，在釜内安装蛇管。夹套式换热器2.2.沉浸式蛇管换热器结构：将金属管子绕成各种形状，沉浸在液体中。优点：结构简单，便于防腐，能承受高压。缺点：管外流体的湍流程度低，表面传热系数较小。管内易除垢。强化传热方法：可安装搅拌器。蛇管的形

4、状2.3.喷淋式换热器结构：将换热管成排地固定于支架上，热流体在管内流动，冷却水由管上方的喷淋。优点：湍流程度高，传热效果好；冷却水在喷林中气化，携带热量，降低冷却水温度；便于检修和清洗。缺点：喷淋不易均匀，杂质易进入冷却水。应用范围：多用于冷却管内的热流体。2. 4.套管式换热器套管式换热器结构：将两种直径大小不同的直管装成同心套管，并可用U形肘管把管段串联起来，每一段直管称作一程。优点：表面传热系数大；逆流流动，平均温差最大；结构简单；能承受高压。缺点：占地面极大；耗材量大；易泄漏。应用范围：流量不大，粘度较大，传热面积不多，压强较高。2. 5.管壳式换热器又称为列管式换热器，是最典型的间

5、壁式换热器。结构：壳体、管束、管板、折流挡板和封头。一种流体在管内流动，其行程称为管程；另一种流体在管外流动，其行程称为壳程。管束的壁面即为传热面。优点：单位体积设备所能提供的传热面积大，传热效果好，结构坚固，可选用的结构材料范围宽广，操作弹性大。多管程：封头内设置分程隔板。单管程一多管程。多壳程：相当于单壳程串联，传热面积tO传热面积：4双=4单=兀d1n流通截面积：=j说明：管程数f,流通截面积I,管内流速t,hit,强化传热。折流挡板：作用：提高壳程流体湍动程度（Re100湍流），ho,强化传热。冲刷沉积物，减小污垢热阻;对壳体起支撑作用。代价：壳体阻力t,系统动力消耗tO安装：上下安装

6、，常用；左右安装，排液不畅时采用。常用形式：弓形，圆盘形。单壳程垂直圆缺形折流板管壳式换热器流体在壳内的流动a）固定管板式换热器固定管板式浮头式U形管式0优点：结构简单，成本低；局限：管、壳温度不同，产生热应力，当At50C时，管弯曲、断裂或管板变形。壳程不易机械清洗;适用:*壳程流体不易结垢或容易化学清洗;*壳体与传热管壁温度之差小于50,否则加膨胀节。带膨胀节的固定管板换热器b)浮头式换热器一端可以沿轴向自由浮动:JJ适用：应用广泛。c)U形管式换热器特点：具有温度补偿作用；管程不易清洗。适用：可用于高温高压，适用于管程为洁净而不易结垢的流体。3.列管式换热器的设计和选用:3.1. 列管式

7、换热器设计和选用应考虑的问题(a)选择流程：哪一个物流走管程，哪一个物流走壳程。一般经验原则：流体有结垢管程腐蚀性管程压力高的高低管程饱和蒸汽，需要冷却的流体壳程流量小而粘度大的流体壳程表面传热系数大的流体壳程(b)流速的选择流速I,表面传热系数I,污垢热阻t,流体阻力I；流速t，表面传热系数t,污垢热阻I,流体阻力tO管程和壳程都需要选择适宜的流速：管程一般流体0.5-30.2-1.5易结垢液体10.5气体5-303*15对于液体，一般粘度越大，要求流速越大。(C)流动方式的选择对于同样的进、出口条件，传热量相同，A逆A并；管程或壳程t,表面传热系数t,但同时流动阻力t,tmI,应权衡确定。

8、单管程逆流多管程20010016060J110200100(d)换热管规格和排列的选择换热管规格：025x2519x2,025x2,038x2.5等换热管规格越小；单位体积传热面积越大；容易结垢、赌塞，阻力大；制造、检修不便。管长选取：有利于清洗和选材。1.5m、2m、3m4.5m6m9m一般情况下：4-6D正三角形排列、正方形排列两种:管子在管板上的排列：正三角形排列优点：结构紧凑；管外湍流程度高，表面传热系数大。正方角形排列优点：易于检修、清洗。(e)折流挡板：可大幅度提高管外表面传热系数。考察折流板的参数：形式、缺口大小、折流板间距。圆缺形折流挡板的缺口大小的选择：圆缺形折流挡板的间距的选择：间距太大，表面传热系数下降，间距太小，阻力增大，不便制造、检修。挡板间距：一般取壳体内径的0.21.0倍。我国系列标准：固定管板：100、150、200、300、450、600、700；浮头式：100、150、200、250、300、350、450、600。3.2.流体通过换热器时阻力的计算：管程阻力：管程总阻力：Npt=(Np+Np)F/NsNp