常见换热器简介PPT学习教案

1、会计学1常见换热器简介常见换热器简介第1页/共29页T t 间壁式 热流体 蓄热式 t T 直接接触式 冷流体二、二、换热器的分类换热器的分类 蓄热式蓄热式间壁式间壁式直接接触式直接接触式1. 1. 按热量的传递方式分按热量的传递方式分类类 3/20第2页/共29页 热管：热管：夹套式：夹套式：板式：螺旋板式、板式：螺旋板式、板式、板翅式等等、喷淋式等、喷淋式等列管式、套管式、盘管式列管式、套管式、盘管式管式管式2. 按结构分类按结构分类: 再沸器再沸器蒸发器蒸发器冷凝器冷凝器冷却器冷却器加热器加热器3.按用途分类按用途分类4/20二、二、换热器的分类换热器的分类 第3页/共29页第4页/共2

2、9页优点：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：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。适用于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。第5页/共29页优点：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：结构较复杂，用材量大，造价高；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。适用于壳体和管束壁温差较大或壳程介质

3、易结垢的场合。第6页/共29页优点：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：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。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。第7页/共29页套管式换热器：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：单位传热面积的金属耗量大；管子接头多，检修清洗不方便。适用于高温、高压及小流量流体间

4、的换热。第8页/共29页优点：结构简单、价格低廉、便于防腐蚀、能承受高压。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。第9页/共29页优点：检修清理方便，传热效果好等。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。第10页/共29页按材质分类：碳钢、不锈钢、钛材、衬钽、哈氏合金、石墨、石墨改性聚丙烯等 按安装方式：立式、卧式第11页/共29页优点：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。缺点：操作温度和压力

5、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。第12页/共29页第13页/共29页板翅式换热器，通常由隔板、翅片、封条、导流片组成。在相邻两隔板间放置翅片、导流片以及封条组成一夹层，称为通道。板翅式换热器结构紧凑，轻巧，适应性强，并且传热效率高；但其易堵塞，不耐腐蚀。目前在工程机械、通用机械等领域，板翅式换热器被广泛应用于各种油、水、气体冷却器等。第14页/共29页优点：结构紧凑，单位体积设备所提供的换热面积大；组装灵活，具有较高的传热效率，一般约为管壳式换热器的35倍；拆装方便，有利于维修和清洗。 缺点：处理量小；操作压力和温度受密

6、封垫片材料性能限制而不宜过高。 适用于经常需要清洗、工作环境要求十分紧凑，工作压力在2.5 MPa以下，温度在 -35200场合。第15页/共29页用焊接结构替代橡胶垫密封, 全焊式和半焊式板式换热器的出现, 消除了由于垫片材料耐温、耐腐蚀、耐压方面的限制。耐压耐温达3. 2MPa 和300, 单台换热面积F 为3m22 000m2。可用于气- 气、气- 液、液- 液的换热和蒸气的冷凝第16页/共29页第17页/共29页第18页/共29页第19页/共29页 适用范围 特别适用于低温差传热及某些等温性要求较高的场合。热管换热器具有结构简单、使用寿命长、工作可靠、应用范围广等优点，可用于气气、气液

7、和液液之间的换热过程。第20页/共29页图2 螺旋缠绕换热器图1 螺旋折流板换热器第21页/共29页7.1、换热器选型 选择换热器需注意的三个基本参数1）换热介质的温度2）工作压力3）介质物性例如： 管式换热器具有能适应高温、高压场合换热的特点，但是换热效率相对板式换热器而言要低，且体积较大。 板式换热器具有结构紧凑、换热效率高的特点，但其不适用于高温高压的换热场合第22页/共29页7.1、换热器选型-流体流经管程或壳程的选择原则：传热效果好；结构简单；清洗方便不洁净或易结垢的液体宜在管程；腐蚀性流体宜在管程，以免管束和壳体同时受到腐蚀；压力高的流体宜在管内，以免壳体承受压力；饱和蒸汽宜走壳程

8、，饱和蒸汽比较清洁，且冷凝液容易排出；流量小而粘度大的流体一般走壳程为宜；需要被冷却物料一般走壳程，便于散热 第23页/共29页7.2、提高换热效率的途径强化传热过程传热计算的基本公式：其中：Q为换热量；K为换热系数；S为换热面积；tm为对数平均温差。 第24页/共29页7.3、强化传热过程方式：1、增大总传热系数K 方法： 降低污垢热阻 通过增大流速冲刷管壁防止污垢沉积，或采用阻垢剂等化学和机械方法来抑制污垢的生成速度，并注意及时消除。 提高对流传热系数 增加湍动程度、减少层流底层的厚度，比如：（1）提高流速，增加雷诺系数。如增加折流层数。（2）增加流体的扰动。如采用浅密波纹。第25页/共29页2、增大传热面积S方法：1、提高单位体积内的传热面积，采用小管径，板状换热表面，改变传热面形状等；