换热器培训教程

炼油化工设备：换热器换热器广泛应用于化工、石油、制药、能源等工业生产过程中，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，故要采用各种形式及结构的换热器。☛加热器☛冷却器☛冷凝器☛蒸发器☛再沸器1、按用途分2、按传热方式分◎直接接触式◎蓄热式◎间壁式2.1直接接触式2.2蓄热式2.3间壁式换热器2.3.1夹套式换热器结构：在容器（或反应器外部）安装夹套而成，密闭空间成为某种流体的通道。特点：☮传热系数不高（可在釜内安装搅拌器、蛇管、螺旋隔板）；☮换热介质为水蒸气、冷却水。应用：反应过程的加热和冷却。压缩机缸套（夹套式）2.3.2套管式换热器◎结构：将直径不同的直管制成同心套管，并由U形弯头连接，每一段直管称作一程。◎特点：表面传热系数大，平均温差最大，结构简单，能承受高压，传热面积可灵活变化，但易泄漏，金属耗量大。◎应用：流量不大、传热面积不多而要求压强较高的场合。2.3.3.1沉浸式换热器☆结构：以金属管子绕成各种与容器相适应的形状，并沉浸在容器内的液体中。2.3.3蛇管式换热器油浆采样器（蛇管式）☆特点：结构简单，管内只能流入不易结垢的流体，但容器内流体湍动程度低，管外对流传热系数小。☆应用：小型容器内液体的换热。2.3.3.2喷淋式换热器结构：将蛇管成排地固定于钢架上，被冷却的流体在管内流动，冷却水由管上方的喷淋装置中均匀淋下，蛇管内外的两种流体进行热交换。制氮喷淋冷却器（蛇管式）特点：传热推动力大，传热效果好，便于检修和清洗。但喷淋不易均匀而影响传热效果，只能安装在室外。用途：用于冷却或冷凝管内液体。2.3.4板式换热器结构：由一组长方形的薄金属板平行排列构成，用框架夹紧组装在支架上。两相邻流体板的边缘用垫片压紧，四角有圆孔形成流体通道，冷热流体在板片的两侧流过，通过板片换热。空压站板式换热器特点：传热效率高，结构紧凑，操作灵活，安装检修方便。但耐温、耐压性较差，易渗漏，处理量小。应用：食品、轻工、化工。2.3.5空冷式换热器结构：1——翅片管束2——物料进口分配管3——物料流出集液管4——支架5——风机催化干式空冷特点：◈综合费用低于水冷◈空气不易结垢、不腐蚀设备应用：初步冷却或高沸点馏分的冷凝场合，适用于缺水地区。翅片管的断面2.3.6列管式换热器（管壳式换热器）结构：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。管壳式换热器2.3.6.1固定管板式壳体与传热管壁温度之差大于50C，加补偿圈，也称膨胀节，当壳体和管束之间有温差时，依靠补偿圈的弹性变形来适应它们之间的不同的热膨胀。特点：结构简单，成本低，壳程检修和清洗困难，壳程必须是清洁、不易产生垢层和腐蚀的介质。2.3.6.2浮头式当壳体与管束因温度不同而引起热膨胀时，管束连同浮头可在壳体内沿轴向自由伸缩，可完全消除热应力。特点：结构较为复杂，成本高，消除了温差应力，是应用较多的一种结构形式。浮头式换热器管束2.3.6.3U型管式把每根管子都弯成U形，两端固定在同一管板上，每根管子可自由伸缩，来解决热补偿问题。特点：结构较简单，管程不易清洗，常为洁净流体，适用于高压气体的换热。2.4列管式换热器的选用2.4.1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。2）腐蚀性流体宜在管程，以免管束和壳体同时受到腐蚀。3）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，而且冷凝液容易排出。5）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。7）有毒的液体宜走管程。2.4.2.1流体流速的选择2.4.2列管换热器内常用的流速范围流体种类流速m/s管程壳程一般液体宜结垢液体气体0.5～0.315～300.2～1.50.53～152.4.2.2不同粘度液体在列管换热器中流速（在钢管中）液体粘度mPa.s最大流速m/s15001000～500500～100100～5335～110.60.751.11.51.82.42.4.3管子的规格和排列方式管子的规格19×2mm和25×2.5mm管长：1.5、2.0、3.0、6.0mL/D=4～６排列方式：正三角形、正方形直列和错列排列。2.4.4折流挡板与板间距圆缺形圆盘形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，使湍动程度大为增加。a.切除过少b.切除适当c.切除过多挡板切除对流动的影响一般取挡板间距为壳体内径的0.2～1.0倍。我国系列标准中采用的板间距为：固定管板式有150，300和600mm三种，浮头式有100，150，200，300，480和600mm五种。U形管式换热器两管程单壳程U型管换热器1—U形管2—壳程隔板3—管程隔板两管程双壳程4管程双壳程浮头式换热器四管程双壳程谢谢大家！