1、换热器的结构与性能特点换热器的结构与性能特点 12021/7/22在工业生产中，要实现热量的传递，须采用一定的设备，此种传递热量的设备，称换热器或热交换器。换热器广泛应用于各种工业生产过程中，其主要用途适用于加热、冷却、蒸发、冷凝、干燥等方面，因其使用的条件不同，其容量、压力、温度等变动范围较大，为了适应不同的用途，存在各种形式及结构的换热器。22021/7/22换热器的分类换热器的分类按换热原理分类按换热原理分类一一 混合式换热器混合式换热器亦称为直接接触式换热器，它是将冷热两流体通过直接接触进行热量交换实现传热的，如工业上的冷却塔，洗涤塔等。二二 蓄热式换热器蓄热式换热器蓄热式换热器，是将
2、高温流体和低温流体交替地通过表面进行换热的，是一种间歇操作的换热设备。三三 间壁式换热器间壁式换热器亦称表面式换热器或间接式换热器，即冷热两流体被一固体壁隔开，而热量传递是通过固体壁进行的。32021/7/22按换热器的用途分类按换热器的用途分类(1)加热器加热器：加热器用于把流体加热到所需的温度，被加热流体在加热过程中不发生相变。(2)预热器预热器：预热器用于流体的预热，以提高整套工艺装置的效率。(3)过热器过热器：过热器用于加热饱和蒸汽，使其达到过热状态。(4)蒸发器蒸发器：蒸发器用于加热液体，使之蒸发汽化。(5)再沸器再沸器：再沸器是蒸馏过程的专用设备，用于加热已冷凝的液体，使之再受热汽
3、化。(6)冷却器冷却器：冷却器用于冷却流体，使之达到所需要的温度。(7)冷凝器冷凝器：冷凝器用于冷凝饱和蒸汽，使之放出潜热而凝结液化42021/7/22按换热器所用材料分类按换热器所用材料分类(1)金属材料换热器金属材料换热器：金属材料换热器是由金属材料制成，常用金属材料有碳钢、合金钢、铜及铜合金、铝及铝合金、钛及钛合金等。由于金属材料的热导率较大，故该类换热器的传热效率较高，生产中用到的主要是金属材料换热器。(2)非金属材料换热器非金属材料换热器：非金属材料换热器由非金属材料制成，常用非金屑材料有石墨、玻璃、塑料以及陶瓷等。该类换热器主要用于具有腐蚀性的物料由于非金属材料的热导率较小，所以其
4、传热效率较低。52021/7/22按换热器传热面形状和结构分类按换热器传热面形状和结构分类(1)管式换热器管式换热器：管式换热器通过管子壁面进行传热，按传热管的结构不同，可分为列管式换热管、套管式换热器、蛇管式换热器和翅片管式换热器等几种。管式换热器应用最广。(2)板式换热器板式换热器：板式换热器通过板面进行传热，按传热板的结构形式，可分为平板式换热器、螺旋板式换热器、板翅式换热器和热板式换热器。(3)特殊形式换热器特殊形式换热器：这类换热器是指根据工艺特殊的要求而设计的具有特殊结构的换热器。如回转式换热器、热管式换热器、空气冷却器等。62021/7/22一、夹套式换热器夹套式换热器是最简单的
5、板式换热器，它是在容器外壁安装夹套制成，夹套与容器之间形成的空间为加热介质或冷却介质的通路。这种换热器主要用于反应过程的加热或冷却。在用蒸汽进行加热时，蒸汽由上部接管进入夹套，冷凝水由下部接管流出。作为冷却器时，冷却介质（如冷却水）由夹套下部接管进入，由上部接管流出。特点：特点：传热系数不高（传热系数不高（可在釜内安装搅拌可在釜内安装搅拌器、蛇管、螺旋隔板器、蛇管、螺旋隔板）；）；换热介质为水蒸气、冷却水。换热介质为水蒸气、冷却水。应用：反应过程的加热和冷却。应用：反应过程的加热和冷却。72021/7/22二、管式换热器的结构形式二、管式换热器的结构形式1管壳式换热器管壳式换热器管壳式换热器又
6、称列管式换热器，是一种通用的标准换热设备。它具有结构简单、坚固耐用、造价低廉、用材广泛、清洗方便、适应性强等优点，应用最为广泛，在换热设备中占据主导地位。主要由壳体、管束、管板、折流挡板和封头等组成。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。目前工业生产中采用的主要有固定管板式，浮头式和U型管式三类。其主要构造都是在一圆筒形壳体内设置许多平行管组成的管束构成的。82021/7/22shell-and tube heat exchangers（管壳式换热器）封头shell cover固定管法兰stationary head flange-ch
7、annel膨胀节expansion joint 壳体shell横向折流板或支持板transverse baffles or support plate管程tube（side）pass 壳程shell（side）pass 放气接口vent connection排液接口 drain connection 支撑托架support bracket 壳体接管shell nozzle 管箱接管stationary head nozzle 92021/7/22 为提高壳程流体流速，往往在壳体内安装一定数目与管束相互垂直的折流挡板。折流挡板不仅可防止流体短路、增加流体流速，还迫使流体按规定路径多次错流通过管束
8、，使湍动程度大为增加。a.a.切除过少切除过少 b.b.切除适当切除适当 c.c.切除过多切除过多 挡板切除对流动的影响挡板切除对流动的影响 102021/7/22112021/7/22122021/7/22管子的规格和排列方式管子的规格和排列方式 管子的规格：最常用的直径为19 mm、22 mm、25 mm、32 mm、38 mm、57 mm 管长：1.5、2.0、3.0、6.0m L/D=410（管长/壳体直径）132021/7/22142021/7/22布管基本原则：布管基本原则：应使传热管在整个换热器截面上均匀分布均匀分布，同时还应考虑流体流体性质性质、管箱结构管箱结构和加工制造加工制
9、造等方面的问题。正三角形排列：正三角形排列：优点：管子较多，传热系数较大；缺点：管外机械清洗较为困难，管外流体的流动阻力较大。正方形排列正方形排列：(1)在相同的管板面积上可配置的传热管最少(2)易于用机械清洗管外壁同心圆排列同心圆排列：(1)靠近壳体的地方管子分布比较均匀；(2)在壳体直径很小的换热器中可排列的管子数目比正三角形多。152021/7/22列管式换热器流体流道的选择列管式换热器流体流道的选择1）不洁净或易结垢的液体宜在管程，因管内清洗方便。）不洁净或易结垢的液体宜在管程，因管内清洗方便。2）腐蚀性流体宜在管程，以免管束和壳体同时受到腐蚀。）腐蚀性流体宜在管程，以免管束和壳体同时
10、受到腐蚀。3）压力高的流体宜在管内，以免壳体承受压力。）压力高的流体宜在管内，以免壳体承受压力。4）饱和蒸汽宜走壳程，饱和蒸汽比较清洁，而且冷凝液容）饱和蒸汽宜走壳程，饱和蒸汽比较清洁，而且冷凝液容易排出。易排出。5）流量小而粘度大的流体一般以壳程为宜。）流量小而粘度大的流体一般以壳程为宜。6）需要被冷却物料一般选壳程，便于散热。）需要被冷却物料一般选壳程，便于散热。7）有毒的液体宜走管程。）有毒的液体宜走管程。162021/7/22流体流体 种类种类 流速流速 m/s m/s 管程管程 壳程壳程 一般液体一般液体 宜结垢液体宜结垢液体 气体气体 0.50.50.3 0.3 1 1 5 530
11、 30 0.20.21.5 1.5 0.5 0.5 3 315 15 流体流速的选择172021/7/22不同粘度液体在列管换热器中流速（在钢管中）不同粘度液体在列管换热器中流速（在钢管中）液体粘度液体粘度mPa.s mPa.s 最大流速最大流速m/s m/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 182021/7/22（1）固定管板式换热器）固定管板式换热器结构特点结构特点：两块管板分别焊于壳体的两端，管
12、束两端固定在管板上。整个换热器分为两部分：换热管内的通道及与其两端相贯通处称为管程；换热管外的通道及与其相贯通处称为壳程。冷、热流体分别在管程和壳程中连续流动，流经管程的流体称为管（管程）流体，流经壳程的流体称为壳（壳程）流体。192021/7/22202021/7/22212021/7/22优点：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。缺点缺点：壳程不能进行机械清洗；当换热管与壳体的温差较大（大于50）时产生温差应力，需在壳体上设置膨胀节，因而壳程压力受膨胀节强度的限制不能太高。固定管板式换热器适用于：固定管板式换热器适用于：
13、壳方流体清洁且不易结垢，两流体温差不大或温差较大但壳程压力不高的场合。一般建议在温度差不大于70 时使用。但实际生产经验证明，在温度差不超过100 时使用，并不会对设备寿命有明显的影响。222021/7/22232021/7/22（2）浮头式换热器）浮头式换热器结构特点：结构特点：是两端管板之一不与壳体固定连接，可在壳体内沿轴向自由伸缩，该端称为浮头。浮头式换热器可分为内浮头和外浮头，外浮头又叫填料函式换热器。242021/7/22优点优点：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。缺点缺点：结构较复杂，用材量大，造价高
14、；浮头盖与浮动管板之间若密封不严，发生内漏，造成两种介质的混合。浮头式换热器适用于：浮头式换热器适用于：壳体和管束壁温差较大或壳程介质易结垢的场合。252021/7/22262021/7/22填料函式换热器填料函式换热器其结构特点是管板只有一端与壳体固定连接，另一端采用填料函密封。管束可以自由伸缩，不会产生因壳壁与管壁温差而引起的温差应力。填料函式换热器的优点：结构较浮头式换热器简单，制造方便，耗材少，造价低；管束可从壳体内抽出，管内、管间均能进行清洗，维修方便。缺点：填料函耐压不高，一般小于4.0MPa；壳程介质可能通过填料函外漏，对易燃、易爆、有毒和贵重的介质不适用。填料函式换热器适用于管
15、、壳壁温差较大或介质易结垢，需经常清理且压力不高的场合。272021/7/22 填料函式换热器282021/7/22（3）U 型管式换热器型管式换热器结构特点结构特点：只有一个管板，换热管为 U 型，管子两端固定在同一管板上。管束可以自由伸缩，当壳体与 U 型换热管有温差时，不会产生温差应力。292021/7/22302021/7/22优点优点：结构简单，只有一个管板，密封面少，运行可靠，造价低；管束可以抽出，管间清洗方便。缺点缺点：管内清洗比较困难；由于管子需要有一定的弯曲半径，故管板的利用率较低；管束最内层管间距大，壳程易短路；内层管子坏了不能更换，因而报废率较高。U 型管式换热器适用于：
16、型管式换热器适用于：管、壳壁温差较大或壳程介质易结垢，而管程介质清洁不易结垢以及高温、高压、腐蚀性强的场合。一般高温、高压、腐蚀性强的介质走管内，可使高压空间减小，密封易解决，并可节约材料和减少热损失。312021/7/22（4）插管式换热器）插管式换热器结构特点：结构特点：对热膨胀完全自由，很少发生泄漏。322021/7/22型式型式结构特点结构特点优缺点优缺点固定管板式列管固定在与壳体连接的管板式优点是结构比较简单，造价低，应用广泛。缺点是管外清洗困难，不适于两流体温差大和易生污垢的流体。若应用于温差大的两流体换热，必须在外壳设置膨胀节（圈）。浮头式列管一端固定在与外壳固定的管板上，另一端
17、固定在可自由移动的管板上优点是管束可取出清洗或更换。因为管束可自由移动，所以适用两流体温差大的换热情况。缺点是结构复杂，造价高填料函式管束一端可自由膨胀优点是结构比浮头式简单，造价也比浮头式低。缺点是壳内流体有外漏的可能，所以壳体内不适于流过易挥发，易燃，易爆和有毒介质。只适用于低压流体。U型管式是把U型管束的两端固定在一块固定的管板上优点是管束可自由膨胀，且可抽出清洗。缺点是管子内部清洗困难，更管内侧的U型管困难，管板上排列的管子少。插管式是管子插入另一管中构成管束膨胀完全自由，可适用于温差很大的两流体换热的情况332021/7/222蛇管式换热器蛇管式换热器管式换热器中结构最简单，操作最方
18、便的一种换热设备。通常按照换热方式不同，将蛇管式换热器分为沉浸式沉浸式和喷淋式喷淋式两类。342021/7/22（1）沉浸式蛇管换热器）沉浸式蛇管换热器多以金属管弯绕而成，制成适应容器的形状，沉浸在容器内的液体中。两种流体分别在管内、管外进行换热。352021/7/22几种常用的蛇管形状几种常用的蛇管形状沉浸式蛇管换热器的优点：沉浸式蛇管换热器的优点：结构简单、价格低廉、便于防腐蚀、能承受高压。缺点缺点：由于容器的体积较蛇管的体积大得多，管外流体的传热膜系数较小，故常需加搅拌装置，以提高其传热效率。多应用于小型容器内的液体换热。蛇管的形状主要取决于容器的形状和生产队要求。如化工生产中的反应器内
19、的加热或冷却管，多做成圆盘形或螺旋形的；氨冷的冷冻盐水槽中的换热管，则多用长的蛇形管构成。实际上，蛇管可以制成任意需要的形状。如图所示。蛇管可以由钢管，铜管，银管或其它有色金属和非金属材料如玻璃，陶瓷，石墨和塑料等制成。362021/7/22（2）喷淋式蛇管换热器）喷淋式蛇管换热器喷淋式换热器也为蛇管式换热器，多用作冷却器。这种换热器是将蛇管成行地固定在钢架上，热流体在管内流动，自最下管进入，由最上管流出。冷水由最上面的淋水管流下，均匀地分布在蛇管上，并沿其两侧逐排流经下面的管子表面，最后流入水槽而排出，冷水在各排管表面上流过时，与管内流体进行热交换。这种换热器的管外形成一层湍动程度较高的液膜
20、，因而管外对流传热系数较大。另外，喷淋式换热器常放置在室外空气流通处，冷却水在空气中汽化时也带走一部分热量，提高了冷却效果。372021/7/22优点优点：有检修清理方便，传热效果好等。缺点缺点：体积庞大，占地面积大；冷却水量较大，喷淋不易均匀。蛇管换热器因其结构简单、操作方便、常被用于制冷装置和小型制冷机组中。382021/7/223套管式换热器套管式换热器392021/7/22结构特点结构特点：套管式换热器是由大小不同的直管制成的同心套管，并由U型弯头连接而成。每一段套管称为一程，每程有效长度约为46m，若管子过长，管中间会向下弯曲。在套管式换热器中，一种流体走管内，另一种流体走环隙适当选
21、择两管的管径，两流体均可得到较高的流速，且两流体可以为逆流，对传热有利。402021/7/22套管式换热器套管式换热器优点优点：结构简单；能耐高压；传热面积可根据需要增减；适当地选择管内、外径，可使流体的流速增大，且两种流体呈逆流流动，有利于传热。缺点缺点：单位传热面积的金属耗量大；管子接头多，检修清洗不方便。此类换热器适用于高温、高压及小流量流体间的换热。412021/7/224翅片管式换热器翅片管式换热器翅片管式换热器又称管翅式换热器。422021/7/22翅片管换热器是在管的外表面或内表面加装翅片制成，翅片与管表面的连接应紧密无间，否则连接处的接触热阻很大，影响传热效果。常用的连接方法有
22、热套、镶钳、张力缠绕和焊接等方法。此外，翅片管也可采用整体轧制、整体铸造或机械加工等方法制造。常用的翅片有横向和纵向两类。当两种流体的对流传热系数相差较大时，在传热系数较小的一侧加翅片可以强化传热。例如用水蒸气加热空气，该过程的主要热阻是空气侧对流传热热阻。在空气侧加装翅片，可以起到强化换热器传热的效果。当然，加装翅片会使设备费提高，但一般，当两种流体的对流传热系数之比超过3：1，采用翅片管换热器经济上是合算的。近年来用翅片管制成的空气冷却器（简称空冷器）在化工中应用很广。用空冷代替水冷，不仅在缺水地区适用，而且在水源充足的地方，采用空冷也可取得较大的经济效果。432021/7/22翅片管翅片
23、管亦称肋片管肋片管。为了增加传热面积，提高传热效率，特别当换热量流体中有一流体的给热系数很小时，应该使其流过带翅片的管侧，如气体与水蒸汽或冷凝水换热时，应气体的给热系数很小，所以要提高传热效果，就应该在换热管的气体流过一侧增加翅片，这样既可以增大传热面积，又可增加气体流苏，造成湍流状态，提高气体的给热系数，从而提高传热效果。442021/7/22对换热器的公称直径做如下规定:卷制圆筒卷制圆筒，以圆筒内径圆筒内径作为公称直径，mm；钢管制圆筒钢管制圆筒，以钢管外径钢管外径作为公称直径，mm；换热器的传热面积：是以传热管外径传热管外径为基准，计算所得到的管束外表面积管束外表面积的总和，m2。公称传
24、热面积，指经圆整后的计算传热面积。换热器的公称长度：以传热管长度传热管长度作为换热器的公称长度，m。传热管为直管直管时，取直管长度直管长度；传热管为U型管型管时，取U型管的直管段直管段长度。452021/7/22（二）板式换热器大致可分为以下几类一、平板式换热器二、螺旋板换热器三、板翅式换热器462021/7/221平板式换热器平板式换热器平板式换热器简称板式换热器，是由一组长方形的薄金属板平行排列，加紧组装于支架上而构成。两相邻板片的边缘衬有垫片，压紧后板间形成密封的流体通道，且可用垫片的厚度调节通道的大小。每块板的四个角上，各开一个圆孔，其中有一对圆孔和一组板间流道相通，另外一对圆孔则通过
25、在孔的周围放置垫片而阻止流体进入该组板间的通道。这两对圆孔的位置在相邻板上是错开的以分别形成两流体的通道。冷热流体交错地在板片两侧流过，通过板片进行换热。板片厚度约为0.53mm，通常压制成凹凸地波纹状。例如人字形波纹板。增加了板的刚度以防止板片受压时变形，同时又使流体分布均匀，增强了流体湍动程度和加大了传热面积，有利于传热。472021/7/22平板式换热器主要由传热板片、密封垫片、两端压板、夹紧螺平板式换热器主要由传热板片、密封垫片、两端压板、夹紧螺栓、支架等组成。栓、支架等组成。1.传热板片传热板片 传热板片是换热器主要的换热元件，一般波纹做成人字形，按照流体介质的不同，传热板片的材质也
26、不一样，大多采用不锈钢和钛材制作而成。2.密封垫片密封垫片 板式换热器的密封垫片主要是在换热板片之间起密封作用。材质有：丁腈橡胶，三元乙丙橡胶，氟橡胶等，根据不同介质采用不同橡胶。3.两端压板两端压板 两端压板主要是夹紧压住所有的传热板片，保证流体介质不泄漏。4.夹紧螺栓夹紧螺栓 夹紧螺栓主要是起紧固两端压板的作用。夹紧螺栓一般是双头螺纹，预紧螺栓时，使固定板片的力矩均匀。5.挂架挂架 主要是支承换热板片，使其拆卸、清洗、组装等方便。482021/7/22492021/7/22502021/7/22图中代表冷流体代表热流体512021/7/22522021/7/22特点：特点：传热效率高，结构
27、紧凑，传热效率高，结构紧凑，操作灵活，安装检修方便。操作灵活，安装检修方便。通常操作压强通常操作压强低于低于1.5Mpa，最高不超过最高不超过2.0Mpa，压强过高容易泄露。操作温度压强过高容易泄露。操作温度受垫片材料的耐热性限制，一般不超过受垫片材料的耐热性限制，一般不超过250。另外由于两板的间距。另外由于两板的间距仅几毫米，流通面积较小，流速又不大，处理量较小。仅几毫米，流通面积较小，流速又不大，处理量较小。532021/7/222螺旋板式换热器螺旋板式换热器结构特点结构特点：螺旋板式换热器是由两张间隔一定的平行薄金属板卷制而成，在其内部形成两个同心的螺旋形通道。换热器中央设有隔板，将螺
28、旋形通道隔开，两板之间焊有定距柱以维持通道间距。在螺旋板两侧焊有盖板。冷热流体分别通过两条通道，在器内逆流流动，通过薄板进行换热542021/7/22（1）型螺旋板式换热器两个螺旋通道的两侧完全焊接密封，为不可拆结构，如图（a）。换热器中，两流体均作螺旋流动，通常冷流体由外周流向中心，热流体由中心流向外周，呈完全逆流流动。此类换热器主要用于液体与液体间的传热。552021/7/22（2）型螺旋板式换热器一个螺旋通道的两侧为焊接密封，另一通道的两侧是敞开的，如图片（b）所示。换热器中，一流体沿螺旋通道流动，而另一流体沿换热器的轴向流动。此类换热器适用于两流体流量差别很大的场合，常用作冷凝器、气体
29、冷却器等。562021/7/22（3）型螺旋板式换热器型螺旋板式换热器的结构如图片（c）所示。换热器中，一种流体做螺旋流动，另一流体做兼有轴向和螺旋向两者组合的流动。该结构适用于汽体冷凝。572021/7/22（4）G型螺旋板式换热器G型螺旋板式换热器的结构如图片（d）所示。该结构又称塔上型，常被安装在塔顶作为冷凝器，采用立式安装，下部有法兰与塔顶法兰相连接。汽体由下部进入中心管上升至顶盖折回，然后沿轴向从上至下流过螺旋通道被冷凝。582021/7/22 螺旋板式换热器的优点:螺旋通道中的流体由于惯性离心力的作用和定距柱的干扰，在较低雷诺数下即达到湍流，并且允许选用较高的流速，故传热系数大；由
30、于流速较高，又有惯性离心力的作用，流体中悬浮物不易沉积下来，故螺旋板式换热器不易结垢和堵塞；由于流体的流程长和两流体可进行完全逆流，故可在较小的温差下操作，能充分利用低温热源；结构紧凑，单位体积的传热面积约为管壳式换热器的3倍。其缺点是：操作温度和压力不宜太高，目前最高操作压力为2MPa，温度在400以下；因整个换热器为卷制而成，一旦发现泄漏，维修很困难。592021/7/223、板翅式换热器、板翅式换热器板翅式换热器是一种更为高效、紧凑、轻巧的换热器，过去由于制造成本较高，仅用于宇航、电子、原子能等少数部门。现在已逐渐用于石油化工及其它工业部门，取得良好效果。板翅式换热器的结构形式很多，但是
31、基本结构元件相同，即在两块平行的薄金属板之间，加入波纹状或其它形状的金属翅片，将两侧面封死，即成为一个换热基本元件。将各基本元件进行不同的叠积和适当的排列，并用钎焊固定，即可制成并流、逆流或错流的板束（或称芯部），然后再将带由流体进出口的接管的集流箱焊在板束上，即成为板翅式换热器。我国目前常用的翅片形式有光直型翅片、锯齿型翅片和多孔型翅片三种。其材料可为铝合金，铜合金，金，钢，不锈钢和钛等。目前我国主要用铝合金。602021/7/22612021/7/22622021/7/22632021/7/22642021/7/22板翅式换热器的优点是：结构高度紧密、轻巧、单位体积设备所提供的传热面一般能
32、达到2500 m2/m3，最高可达4300 m2/m3。通常用铝合金制造，故重量轻，在相同的传热面下，其重量约为列管式的十分之一。由于翅片促进了流体的湍动并破坏了热边界层的发展，故其传热系数较高；另外铝合金不仅导热系数高，而且在零度以下操作时，其延性和抗拉强度都很高，适用于低温和超低温的场合，故操作范围广，可在200至绝对零度范围内使用。同时因翅片对隔板有支撑作用，板翅式换热器允许操作压强也比较高，可达5MPa。这种换热器的缺点是设备流道很小，易堵塞，且清洗和检修困难，故所处理的物料应较洁净或预先净制；另外由于隔板的翅片均由薄铝板制称成，故要求介质对铝不腐蚀。652021/7/224 4、热板
33、式换热器、热板式换热器热板式换热器是一种新型高效板面式换热器，其传热基本单元为热板。其成型方法是按等阻力流动原理，将双层或多层金属平板点焊或滚焊成各种图形，并将边缘焊接密封组成一体。平板之间在高压下充气形成空间，实现最佳流动状态的流道结构形式。各层金属板的厚度可以相同，亦可以不同，板数可以为双层或多层，这样就构成了多种热板传热表面形式，如不等厚双层热板（图a）、等厚双层热板（图b）、三层不等厚热板（图c）、四层等厚热板（图d）等，设计时，可根据需要选取。热板式换热器的热板传热表面形式。662021/7/22热板式换热器具有最佳的流动状态，阻力小，传热效率高；根据工程需要可制造成各种形状，亦可根
34、据介质的性能选用不同的板材。热板式换热器可用于加热、保温、干燥、冷凝等多种过程，作为一种新型的换热器，具有广阔的应用前景。672021/7/22空冷与水冷相比的优点空冷与水冷相比的优点 空冷的优点空冷的优点1对环境没有热污染和化学污染；2空气可随意取得，不需任何辅 助设备和 费用；3选厂址不受限制；4空气腐蚀性小，不需要除垢和清洗，使用寿命长；5空气的压降仅有1020毫米，故空气的操作费用低；6空冷系统的维护费用，一般情况下仅为水冷系统的2030%；7一旦风机电源切断，仍有3040%的自然冷却能力。水冷的缺点水冷的缺点1对环境污染严重;2冷却水往往受水源限制，需设置管线和泵站等设施；3特别对较
35、大的厂，选厂址时必须考虑有充足的水源；4水腐蚀性强，需要进行处理，以防结垢和脏物的淤积；5循环水压高（取决于冷却器和冷水塔的相对位置），故水冷能耗高；6由于水冷设备多，易于结垢，在温暖气候条件下还易生长微生附于冷却器表面，常常需要停工清洗；7电源一断，即要全部停产。（四）空气冷却器（四）空气冷却器682021/7/22水冷的优点水冷的优点 1水冷通常能使工艺流体冷却到低于空气温度23，且循环水在水塔中可被冷却到接近环境湿球温度；2水冷对环境温度变化不敏感；3水冷器结构紧凑，其冷却面积比空冷器冷却面积要大的多；4水冷器可以设置在其他设备之间，如管线下面；5用一般列管式换热器即可满足要求；6无噪声
36、。空冷的缺点空冷的缺点1由于空气比热小，且冷却效果取决与干球温度，通常不能把工艺流体冷却到环境温度；2大气温度波动大，风、雨、阳光，及季节变化，均会影响空冷器的性能，在冬季还可能引起管内介质冻结；3由于空气侧膜传热系数低，故空冷器的要小的多；4空冷器不能紧靠大的障碍物，如建筑物、大树，否则会引起热风循环；5要求用特殊工艺制造的翅片管和风机；6有一定的噪声。水冷与空冷相比的优点水冷与空冷相比的优点 692021/7/22空气冷却器空气冷却器基本部件：1.管束 2.风机3.百叶窗 4.构架5.风箱 6.附件基本结构基本结构702021/7/22分类分类：1.按管束布置方式:立式、水平式、斜顶式、圆
37、环式2.按通风方式：鼓风式、引风式和自然通风3.按冷却方式：干式空冷湿式空冷（增湿型、喷雾蒸发型、湿面型）、联合型4.按防寒方式：热风内循环式、热风外循环式、蒸汽伴热式712021/7/22722021/7/22732021/7/22换热器 heat exchanger 冷凝器 Condenser 冷却器 Cooler蒸发器 Evaporator 加热器 Heater 电加热器 Electric heater管壳式换热器 sheet and tube heat exchanger固定管板式换热器 fixed tube sheet heat exchanger浮头式换热器 floating he
38、ad type heat exchangerU形管式换热器 U-tube type heat exchanger釜式换热器 kettle type heat exchanger套管式换热器 double tube type heat exchanger冲洗式冷却器 irrigation cooler蛇管式换热器 coil type heat exchanger插管式换热器 bayonet type heat exchanger板式换热器 plate type heat exchanger螺旋板式换热器 spiral heat exchanger相关词汇相关词汇742021/7/22夹套式换热器
39、 jacket type heat exchanger石墨换热器 graphite heat exchanger 空冷式换热器 air-cooled heat exchanger换热面积 heat transfer area 总传热系数 overall heat transfer coefficient境膜传热系数 film coefficient对数平均温差 logarithmic mean temperature difference(LMTD)平均温差 mean temperature difference(MTD)污垢系数 fouling factor 布管图 tube arrange
40、ment三角形排列 triangular arrangement转角三角形排列 rotated triangular arrangement正方形排列 square arrangement 转角正方形排列 rotated square arrangement 最大布管图 outside tube limit 换热管 tube 折流板 baffle plate 管箱 channel 分程隔板 pass partition plate 浮头 floating head防冲挡板 impingement baffle 管束tube bundle 管板 tube sheet 管子与管板的连接 tube-to-tube sheet joint 管接头 ferrule 752021/7/22注：注：文档资料素材和资料部分来自文档资料素材和资料部分来自网络，如不慎侵犯了您的权益，请网络，如不慎侵犯了您的权益，请联系文库客服，我们将做删除处理，联系文库客服，我们将做删除处理，感谢您的理解。感谢您的理解。
