項(xiàng)目二物料換熱操作任務(wù)二換熱器結(jié)構(gòu)認(rèn)知2

換熱器在我國(guó)石油化工、煉油、冶金、輕工、制藥、食品等行業(yè)應(yīng)用極為普遍，占全部工藝設(shè)備投資的20－40％。流體在換熱設(shè)備中進(jìn)行熱量傳遞將低溫流體加熱或?qū)⒏邷亓黧w冷卻，將液體汽化成汽體或?qū)⑵w冷凝成液體，這些過(guò)程都與熱量傳遞密切相關(guān)----傳熱設(shè)備實(shí)現(xiàn)。

傳熱設(shè)備-----換熱器3一、換熱器分類冷熱流體直接接觸，傳熱直接、效率高、熱阻小冷熱流體隔一固體壁面，傳熱效率不如直接接觸式。工業(yè)應(yīng)用最廣。（一）

按照接觸方式低溫流體高溫流體結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，可耐高溫，常用于高溫氣體熱量的回收或冷卻4①直接接觸式換熱器兩流體直接混合進(jìn)行的換熱。

結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，傳熱效率高，適用于兩流體允許混合的場(chǎng)合。56②

間壁式換熱器兩流體被固體壁面分開(kāi)，互不接觸。

冷流體t1t2熱流體T1T2熱流體T1T2冷流體t1t27冷溶液進(jìn)冷溶液出熱溶液進(jìn)熱溶液出間壁式換熱器

8低溫流體高溫流體優(yōu)點(diǎn)：結(jié)構(gòu)較簡(jiǎn)單耐高溫缺點(diǎn)：設(shè)備體積大有一定程度的混合③蓄熱式換熱器

借助于熱容量較大的固體蓄熱體，將熱量由熱流體傳給冷流體。9（二）按換熱器的用途分類1.加熱器

用于把流體加熱到所需的溫度，被加熱流體在加熱過(guò)程中不發(fā)生相變。2.預(yù)熱器

用于流體的預(yù)熱，以提高整套工藝裝置的效率。3.過(guò)熱器

用于加熱飽和蒸汽，使其達(dá)到過(guò)熱狀態(tài)。4.蒸發(fā)器

用于加熱液體，使之蒸發(fā)汽化。5.再沸器

是蒸餾過(guò)程的專用設(shè)備，用于加熱已冷凝的液體，使之再受熱汽化。6.冷卻器

用于冷卻流體，使之達(dá)到所需的溫度。7.冷凝器

用于冷凝飽和蒸汽，使之放出潛熱而凝結(jié)液化。10(三)按換熱器傳熱面的形狀和結(jié)構(gòu)分類1.管式換熱器

管式換熱器通過(guò)管子壁面進(jìn)行傳熱。按傳熱管的結(jié)構(gòu)不同，可分為列管式換熱器、套管式換熱器、蛇管式換熱器和翅片管式換熱器等幾種。管式換熱器應(yīng)用最廣。2.板式換熱器

板式換熱器通過(guò)板面進(jìn)行傳熱。按傳熱板的結(jié)構(gòu)形式，可分為平板式換熱器、螺旋板式換熱器、板翅式換熱器和熱板式換熱器等幾種。3.特殊形式換熱器

這類換熱器是指根據(jù)工藝特殊要求而設(shè)計(jì)的具有特殊結(jié)構(gòu)的換熱器。如回轉(zhuǎn)式換熱器、熱管換熱器、同流式換熱器等。11(四)按換熱器所用材料分類1.金屬材料換熱器

金屬材料換熱器是由金屬材料制成，常用金屬材料有碳鋼、合金鋼、銅及銅合金、鋁及鋁合金、鈦及鈦合金等。由于金屬材料的導(dǎo)熱系數(shù)較大，故該類換熱器的傳熱效率較高，生產(chǎn)中用到的主要是金屬材料換熱器。2.非金屬材料換熱器

非金屬材料換熱器由非金屬材料制成，常用非金屬材料有石墨、玻璃、塑料以及陶瓷等。該類換熱器主要用于具有腐蝕性的物料。由于非金屬材料的導(dǎo)熱系數(shù)較小，所以其傳熱效率較低。12二、間壁換熱器的結(jié)構(gòu)與性能特點(diǎn)13二、間壁換熱器的結(jié)構(gòu)與性能特點(diǎn)(一)管式換熱器1.套管換熱器

優(yōu)點(diǎn)：結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，能耐高壓，傳熱面積可根據(jù)需要增減。缺點(diǎn)：?jiǎn)挝粋鳠崦娣e的金屬耗量大，管子接頭多，檢修清洗不方便。142.蛇管換熱器(1)沉浸式蛇管換熱器優(yōu)點(diǎn)：結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，造價(jià)低廉，便于防腐，能承受高壓。缺點(diǎn)：管外對(duì)流傳熱系數(shù)小，常需加攪拌裝置(2)噴淋式蛇管換熱器優(yōu)點(diǎn)：檢修清洗方便，傳熱效果好等。缺點(diǎn)：體積龐大，占地面積多，冷卻水耗用量較大，噴淋不均勻等。15

3.列管換熱器

又稱管殼換熱器，是一種通用的標(biāo)準(zhǔn)換熱器。具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、堅(jiān)固耐用，用材廣泛、清洗方便、適用性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)，在生產(chǎn)中得到廣泛應(yīng)用。基本結(jié)構(gòu)：殼體、封頭、管束、管板、折流擋板折流擋板：（1）增強(qiáng)流體在管間流動(dòng)的湍動(dòng)程度，增大傳熱系數(shù)，提高傳熱效率；（2）還起到支撐管束的作用管程：管外的通道及其貫通的部分，即一種流體走管內(nèi)，稱為管程；殼程：管內(nèi)的通道及其相貫通的部分，即另一種流體走管外，稱為殼程。一程：管內(nèi)流體從換熱器一端流向另一端一次，稱為一程；兩程：對(duì)U形管換熱器，管內(nèi)流體從換熱器一端經(jīng)過(guò)U形彎曲段流向另一端一次。1718192021

4.翅片管換熱器

化工生產(chǎn)中常遇到氣體的加熱或冷卻問(wèn)題。因氣體的對(duì)流傳熱系數(shù)較小，所以當(dāng)換熱的另一方為液體或發(fā)生相變時(shí)，換熱器的傳熱熱阻主要在氣體一側(cè)。此時(shí)，在氣體一側(cè)設(shè)置翅片，既可增大傳熱面積，又可增加氣體的湍動(dòng)程度，減少了氣體側(cè)的熱阻，提高了傳熱效率。

22(二)板式換熱器1.夾套換熱器

優(yōu)點(diǎn)：結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，容易制造，可與反應(yīng)器或容器構(gòu)成一個(gè)整體。缺點(diǎn)：傳熱面積小，器內(nèi)流體處于自然對(duì)流狀態(tài)，傳熱效率低，夾套內(nèi)部清洗困難。

232.平板式換熱器

優(yōu)點(diǎn)：結(jié)構(gòu)緊湊，單位體積設(shè)備提供的傳熱面積大；組裝靈活，可隨時(shí)增減板數(shù)；板面波紋使流體湍動(dòng)程度增強(qiáng)，從而具有較高的傳熱效率；裝拆方便，有利于清洗和維修。

缺點(diǎn)：處理量?。皇軌|片材料性能的限制，操作壓力和溫度不能過(guò)高。24平板式換熱器25增加剛性；提高湍動(dòng)程度；增加A；易于液體均勻分布263.螺旋板式換熱器

4.板翅式換熱器27螺旋板式換熱器28優(yōu)點(diǎn)：結(jié)構(gòu)緊湊不易結(jié)垢,堵塞

K大保持逆流,tm大缺點(diǎn)：壓力,溫度不能太高難以維修29板翅式換熱器優(yōu)點(diǎn)：流體湍動(dòng)程度高，K大；結(jié)構(gòu)緊湊，單位體積的A較大；缺點(diǎn)：易堵塞，清洗困難；構(gòu)造復(fù)雜30