第二章傳熱換熱器ppt課件

1、Logo2-32-3熱交換器熱交換器n換熱器是化工、石油、動(dòng)力、食品及換熱器是化工、石油、動(dòng)力、食品及其它許多工業(yè)部門的通用設(shè)備，在生其它許多工業(yè)部門的通用設(shè)備，在生產(chǎn)中占有很重要的地位。產(chǎn)中占有很重要的地位。n換熱器分為混合式、蓄熱式和間壁式換熱器分為混合式、蓄熱式和間壁式三種。三種。蓄熱式換熱和蓄熱器蓄熱式換熱和蓄熱器 間壁式換熱和間壁式換熱器間壁式換熱和間壁式換熱器 n熱流體通過間壁將熱熱流體通過間壁將熱量傳遞給冷流體，化量傳遞給冷流體，化工中應(yīng)用極為廣泛。工中應(yīng)用極為廣泛。n特點(diǎn)特點(diǎn): : 冷、熱兩流體冷、熱兩流體被固體壁面隔開，不被固體壁面隔開，不相混合，通過間壁進(jìn)相混合，通過間壁進(jìn)

2、行熱量的交換。行熱量的交換。間間壁壁熱流體熱流體冷流體冷流體對(duì)對(duì)流流對(duì)對(duì)流流導(dǎo)導(dǎo)熱熱n管式管式 沉浸式換熱器蛇管式換熱器）沉浸式換熱器蛇管式換熱器）n 噴淋式換熱噴淋式換熱器器n 套管式換熱套管式換熱器器n 列管式換熱列管式換熱器器n板式板式 夾套式換熱器夾套式換熱器n 板式板式換熱器換熱器n翅片式翅片式 翅片管換熱器翅片管換熱器n 板翅式換熱器板翅式換熱器n其它類型，如熱管。其它類型，如熱管。 間壁式換熱器的類型n1. 1.管式換熱器的類型管式換熱器的類型n1). 1). 沉浸式沉浸式n2). 2). 噴淋式噴淋式n3). 3). 套管式套管式n4). 4). 列管式列管式).).沉浸式蛇管

3、換熱器沉浸式蛇管換熱器 蛇管多以金屬管子彎繞而成，或制成適應(yīng)蛇管多以金屬管子彎繞而成，或制成適應(yīng)容器需要的形狀，沉浸在容器中，兩種流體分容器需要的形狀，沉浸在容器中，兩種流體分別在管內(nèi)、外進(jìn)行換熱。別在管內(nèi)、外進(jìn)行換熱。蛇管式換熱器蛇管式換熱器 ). ).噴淋式換熱器噴淋式換熱器 冷水由最上面管子的噴淋裝置中淋下，沿管表面冷水由最上面管子的噴淋裝置中淋下，沿管表面下流，而被冷卻的流體自最下面管子流入，由最下流，而被冷卻的流體自最下面管子流入，由最上面管子中流出，與外面的冷流體進(jìn)行熱交換上面管子中流出，與外面的冷流體進(jìn)行熱交換9).).套管式換熱器套管式換熱器 留意：適當(dāng)選擇兩個(gè)管徑，以使內(nèi)管與

4、環(huán)隙間的流體留意：適當(dāng)選擇兩個(gè)管徑，以使內(nèi)管與環(huán)隙間的流體呈湍流狀態(tài)，使具有較高的總傳熱系數(shù)，同時(shí)也減少呈湍流狀態(tài)，使具有較高的總傳熱系數(shù)，同時(shí)也減少垢層的形成。垢層的形成。 優(yōu)點(diǎn)：結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、能耐高壓、制造方便、應(yīng)用靈便、優(yōu)點(diǎn)：結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、能耐高壓、制造方便、應(yīng)用靈便、傳熱面易于增減。傳熱面易于增減。缺陷：?jiǎn)挝粋鳠崦娴慕饘傧牧亢艽?，占地較大，故缺陷：?jiǎn)挝粋鳠崦娴慕饘傧牧亢艽?，占地較大，故一般適用于流量不大、所需傳熱面亦不大及高壓的場(chǎng)一般適用于流量不大、所需傳熱面亦不大及高壓的場(chǎng)合。合。).).列管式換熱器列管式換熱器 又稱管殼式換熱器又稱管殼式換熱器 歷史悠久，工業(yè)上應(yīng)用最廣泛歷史悠久，工業(yè)

5、上應(yīng)用最廣泛優(yōu)點(diǎn)：?jiǎn)挝惑w積所具有的傳熱面積大，結(jié)構(gòu)優(yōu)點(diǎn)：?jiǎn)挝惑w積所具有的傳熱面積大，結(jié)構(gòu)緊湊、鞏固，傳熱效果好。能用多種材料制緊湊、鞏固，傳熱效果好。能用多種材料制造，適用性強(qiáng)，廣泛應(yīng)用于高溫、高壓和大造，適用性強(qiáng)，廣泛應(yīng)用于高溫、高壓和大型設(shè)備。型設(shè)備。構(gòu)造：殼體、管束、管板又稱花板）、構(gòu)造：殼體、管束、管板又稱花板）、封頭端蓋等。封頭端蓋等。單程列管換熱器單程列管換熱器單殼程水平圓缺形折流板管殼式換熱器流體在殼內(nèi)的流動(dòng)單殼程水平圓缺形折流板管殼式換熱器流體在殼內(nèi)的流動(dòng)流體流經(jīng)管束稱為流經(jīng)管程，流體流經(jīng)管束稱為流經(jīng)管程，該流體稱為管程流體；該流體稱為管程流體；換熱換熱器內(nèi)通器內(nèi)通過過管內(nèi)的流

6、體每通管內(nèi)的流體每通過過一次管束稱一次管束稱為為一一個(gè)管程；管程數(shù)多有利于提高管程流體的流速和個(gè)管程；管程數(shù)多有利于提高管程流體的流速和對(duì)對(duì)流流傳熱傳熱系數(shù)，但能量系數(shù)，但能量損損失增加，失增加，傳熱傳熱溫度差小，程數(shù)以溫度差小，程數(shù)以2、 、4、 、6程多程多見見。 。管外流體每通管外流體每通過過一次殼體成一次殼體成為為一個(gè)殼程。在管外一個(gè)殼程。在管外裝有折流板或裝有折流板或擋擋板可以提高殼程流體的流速，以保板可以提高殼程流體的流速，以保持持較較高的高的傳熱傳熱系數(shù)，折流板形式常用的有弓形和系數(shù)，折流板形式常用的有弓形和盤環(huán)盤環(huán)形兩種。折流板同形兩種。折流板同時(shí)時(shí)起中起中間間支架作用。支架作

7、用。 a. 固定管板式固定管板式換熱換熱器器熱補(bǔ)償方法熱補(bǔ)償方法 a.補(bǔ)償圈補(bǔ)償：在外殼上焊上一個(gè)補(bǔ)償圈。補(bǔ)償圈補(bǔ)償：在外殼上焊上一個(gè)補(bǔ)償圈。當(dāng)外殼和管子熱脹冷縮時(shí)，補(bǔ)償圈發(fā)生彈當(dāng)外殼和管子熱脹冷縮時(shí)，補(bǔ)償圈發(fā)生彈性形變，防止殼體和管束受熱膨脹不同導(dǎo)性形變，防止殼體和管束受熱膨脹不同導(dǎo)致的設(shè)備變形、管子扭彎或松脫。致的設(shè)備變形、管子扭彎或松脫。b.b.浮頭式換熱器：有一端管板不與外殼連為浮頭式換熱器：有一端管板不與外殼連為一體，可以沿軸自由浮動(dòng)，此端稱為浮頭，一體，可以沿軸自由浮動(dòng)，此端稱為浮頭，當(dāng)管子受熱或受冷時(shí)，連同浮頭一起自由伸當(dāng)管子受熱或受冷時(shí)，連同浮頭一起自由伸縮，而與外殼的膨脹無關(guān)

8、?？s，而與外殼的膨脹無關(guān)。c. Uc. U型管換熱器：每根管子都彎成形型管換熱器：每根管子都彎成形將管子兩端都固定在同一管板上，每根管子將管子兩端都固定在同一管板上，每根管子可以自由伸縮，與其他管子和外殼無關(guān)?？梢宰杂缮炜s，與其他管子和外殼無關(guān)。2、板式換熱器、板式換熱器板式換熱器是以板壁為換熱壁的換板式換熱器是以板壁為換熱壁的換熱器，常見的有熱器，常見的有1)夾套式、夾套式、2) 螺旋螺旋板式板式 和和 3)平板式三種。平板式三種。1). 夾套式換熱器夾套式換熱器 本卷須知：本卷須知：當(dāng)用蒸汽進(jìn)行加熱時(shí)，當(dāng)用蒸汽進(jìn)行加熱時(shí)，蒸汽由上部接管進(jìn)入蒸汽由上部接管進(jìn)入夾套，冷凝水由下部夾套，冷凝水由

9、下部接管中排出。接管中排出。 用于冷卻時(shí)，則冷卻水由下部進(jìn)入，由上用于冷卻時(shí)，則冷卻水由下部進(jìn)入，由上部流出。部流出。 由于夾套內(nèi)部清洗困難，故一般用不易產(chǎn)由于夾套內(nèi)部清洗困難，故一般用不易產(chǎn)生垢層的水蒸汽、冷卻水等作為載熱體。生垢層的水蒸汽、冷卻水等作為載熱體。 ).).夾套式換熱器夾套式換熱器 ). ). 螺旋板式換熱器螺旋板式換熱器 優(yōu)點(diǎn)：結(jié)構(gòu)緊湊，單位體積提供的優(yōu)點(diǎn)：結(jié)構(gòu)緊湊，單位體積提供的傳熱面積大，總傳熱系數(shù)較大，傳傳熱面積大，總傳熱系數(shù)較大，傳熱效率高，不易堵塞。熱效率高，不易堵塞。缺陷：操作壓力和溫度不能太高，流體缺陷：操作壓力和溫度不能太高，流體阻力大，不易檢修。阻力大，不易

10、檢修。). ). 螺旋板式換熱器螺旋板式換熱器 ).).平板式換熱器平板式換熱器 ).).平板式換熱器平板式換熱器 ). ).平板式換熱器平板式換熱器 優(yōu)點(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)： ).).平板式換熱器平板式換熱器 3.3.翅片式換熱器翅片式換熱器 ).).翅片管換熱器翅片管換熱器).).板翅式換熱器板翅式換熱器).).翅片管換熱器翅片管換熱器 通常，當(dāng)兩種流體的對(duì)流傳通常，當(dāng)兩種流體的對(duì)流傳熱系數(shù)之比為熱系數(shù)之比為3：1或更大時(shí)，或更大時(shí)，宜采用翅片式換熱器宜采用翅片式換熱器 翅片管換熱器翅片管換熱器 翅片管換熱器翅片管換熱器 ).).板翅式換熱器板翅式換熱器 在兩塊平行的薄金在兩塊平行的薄金屬板屬板( (

11、平隔板平隔板) )間，間，夾入波紋狀的金屬夾入波紋狀的金屬翅片，兩邊以側(cè)條翅片，兩邊以側(cè)條密封，組成一個(gè)單密封，組成一個(gè)單元體元體 優(yōu)點(diǎn)：結(jié)構(gòu)輕巧、緊湊、傳熱效率高優(yōu)點(diǎn)：結(jié)構(gòu)輕巧、緊湊、傳熱效率高缺陷：流道小，容易阻塞，清洗檢修困難缺陷：流道小，容易阻塞，清洗檢修困難4. 4. 熱管換熱器熱管換熱器 選擇換熱器時(shí)需要考慮冷、熱流體的流量、進(jìn)出口溫度、操冷、熱流體的流量、進(jìn)出口溫度、操作壓力等；作壓力等；冷、熱流體的物性參數(shù)、工藝特點(diǎn)、冷、熱流體的物性參數(shù)、工藝特點(diǎn)、腐蝕性、懸浮物含量；腐蝕性、懸浮物含量；價(jià)錢、維修等。價(jià)錢、維修等。我國(guó)我國(guó)換熱換熱器器產(chǎn)業(yè)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)現(xiàn)狀狀n去年中國(guó)換熱器產(chǎn)業(yè)市場(chǎng)規(guī)模在去年中國(guó)換熱器產(chǎn)業(yè)市場(chǎng)規(guī)模在500億元左億元左右，主要集中于石油、化工、冶金、電力、右，主要集中于石油、化工、冶金、電力、船舶、集中供暖、制