换热器知识培训.ppt

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1、山东京博石油化工有限公司橡胶分公司材料车间换热器知识培训目录1.换热设备的类型及应用2.管壳式换热器3.其他类型换热设备简介4.换热设备的使用与维护5.列管式换热器的选用6.换热器的热量传导简单计算第一节换热设备的类型及应用一、换热设备的定义定义:使传热过程得以实现的设备称之为换热设备。二、换热设备的类型按用途分类冷却器冷凝器加热器换热器再沸器蒸气发生器废热(或余热)锅炉按换热方式分类直接接触式换热器蓄热式换热器间壁式换热器三、换热设备性能对比及选择换热器的基本要求1）热量能有效地从一种流体传递到另一种流体，即传热效率高，单位传热面上能传

2、递的热量多。2）换热器的结构能适应所规定的工艺操作条件，运转安全可靠，密封性好，清洗、检修方便，流体阻力小。3)价格便宜，维护容易，使用时间长。换热器选型应考虑的因素:●流体的性质。●换热介质的流量、操作温度、压力。第二节管壳式换热器实物图固定管板式换热器固定管板式换热器（换热管、管板、壳体）优点：结构紧凑、简单。管子数量多、管内清洗方便。缺点：管外清洗困难（因而壳程宜通过清洁不易结垢的流体）换热管与壳体热膨胀产生温差应力。温差应力产生原因是圆筒和管束在两端都用管板固定连接起来，要变形同时变形，管束不能自由浮动，由于温度改变而引起的应力。改变的

3、方式是在壳体上设置膨胀节。浮头式换热器浮头式换热器浮头式重沸器1—偏心锥壳；2—堰板；3—液面计接口浮头式重沸器浮头式换热器浮头式换热器（一端管板通过法兰用螺栓固定，另一端可在壳体内自用移动）优点：管子和壳体在热膨胀时可自由伸长，相互不影响，管束可以从一端自由抽出，便于管外清洗。缺点：结构复杂，造价高，浮头处的密封要求较严。密封不严管内外流体相互混合，流体会从压力高的一边泄露到压力低的一边，且泄露量不大时不易觉察。U形管式换热器U形管式换热器1—中间挡板；2—U形换热管；3—排气口；4—防冲板；5—分程隔板U形管式换热器U形管式换热器换热器只有

4、一块管板，换热管被弯成U形，管子两端固定在同一块管板上，因此管子在受热时可以自由膨胀，消除了温度应力而且管束可以抽出，因而管外清洗方便。管内清洗困难，管子拆检不便，管子弯曲时需一定的弯曲半径，使得管间距离较大，管板上布管数较少，结构不紧凑，管束中心部分存在空隙，减少了换热面积，而且管外流体容易短路，影响转热效率。填料函式换热器填料函式换热器1—纵向隔板；2—浮动管板；3—活套法兰；4—部分剪切环；5—填料压盖；6—填料；7—填料函填料函式换热器填料函式换热器结构与浮头式换热器的结构相似只是浮头伸到了壳外且浮头与壳体之间采用了填料函式密封。优点：

5、加工制造方便，管束容易抽出进行检修、清洗，可用于管壳温差较大，介质不清洁或腐蚀严重，需经常清洗或更换管束的场合。缺点：不宜用在直径较大、压力较高的场合。综述综上所述，●固定管板式换热器适用于壳程介质清洁，不易结垢，管、壳温差比较小的场合。●浮头式换热器适用于管、壳温差较大，介质不清洁，需经常清洁的场合。●填料函式换热器适用于管、壳温差较大，介质不清洁或腐蚀严重，需经常清洗或更换管束的场合，由于受到填料密封条件的限制，不宜用在直径较大、壳程压力较高的场合。●U形管换热器适用于管壳温差较大，管内走清洁介质的高温、高压的场合。二、管壳式换热器的结构管

6、壳式换热器流体的流程一种流体走管内、称为管程，另一种流体走管外、称为壳程。管内流体从换热管一端流向另一端一次，称为一程；对U形管换热器，管内流体从换热管一端经过U形弯曲段流向另一端一次，称为两程.换热管及其在管板上的排列换热管在管板上的排列形式有正三角形、转角正三角形、正方形和转角正方形等。管板和管子的连接管板和管子的连接方式有胀接和焊接，对于高温高压下常采用胀、焊并用的方式。胀接胀接适用于换热管为碳钢，管板为碳钢或低合金钢，设计压力不超过4MPa、设计温度不超过350℃，且无特殊要求的场合。管板和管子的连接焊接碳钢或低合金钢，温度在300℃以

7、上，大都采用焊接连接。管箱管箱管箱位于壳体两端，其作用是控制及分配管程流体。管箱结构形式1—隔板；2—管板；3—箱盖壳体及其与管板的连接在壳程进口接管处常装有防冲板或称缓冲板。进口接管及防冲板的布置壳体及其与管板的连接在固定管板式中，两端管板均与壳体采用焊接连接、且管板兼作法兰用，在浮头式、U形管式及填料函式换热器中采用可拆连接，将管板夹持在壳体法兰和管箱法兰之间。管板与壳体连接结构折流板折流板的作用引导壳程流体反复地改变方向作错流流动或其他形式的流动，并可调节折流板间距以获得适宜流速，提高传热效率。另外，折流板还可起到支撑管束的作用。折流板的

8、分类常用折流板有弓形和圆盘-圆环形两种弓形的有单弓形、双弓形及三弓形，单弓形和双弓形应用最多。折流板弓形折流板折流板圆盘-圆环形折流板折流板折流板缺口