換熱器培訓(xùn)課件

換熱器基礎(chǔ)知識(shí)鄭占利目錄換熱器的分類(lèi)31常用換熱器的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)2常用換熱器基本參數(shù)和型號(hào)表示方法33管殼式換熱器常用材料4目錄管殼式換熱器常見(jiàn)故障及處理方法35管殼式換熱器檢修程序及注意事項(xiàng)6強(qiáng)化管殼式換熱器傳熱的途徑37管殼式換熱器常用防腐方法及原理8概述“換熱器”(Heatexchanger)是熱交換器的簡(jiǎn)稱(chēng)。使熱量從熱流體傳遞到冷流體的設(shè)備稱(chēng)為換熱設(shè)備。它不僅是石油、化工、動(dòng)力、輕工、食品和原子能等許多工業(yè)部門(mén)所廣泛應(yīng)用的工藝設(shè)備，也是重要的節(jié)能設(shè)備之一。據(jù)統(tǒng)計(jì)，在石油煉制和石油化工裝置中，換熱器約占裝置工藝設(shè)備總重量的40％、投資的20％左右（不包括空氣冷卻器）。隨著石油煉制和化工工業(yè)的發(fā)展，國(guó)內(nèi)外對(duì)換熱器無(wú)論從設(shè)計(jì)、制造、結(jié)構(gòu)改進(jìn)到傳熱機(jī)理的試驗(yàn)研究一直都在進(jìn)行。各種新型、高效換熱器在不斷出現(xiàn)。第一章?lián)Q熱器分類(lèi)換熱器分類(lèi)使用材料種類(lèi)分類(lèi)金屬材料換熱器非金屬材料換熱器

傳熱方式分類(lèi)混合式換熱器蓄熱式換熱器間接式換熱器

混合式換熱器

混合式換熱器蓄熱式換熱器蓄熱式換熱器間接式換熱器最常見(jiàn)為管殼式換熱器第一章?lián)Q熱器的分類(lèi)間接式換熱器管式換熱器板面式換熱器擴(kuò)展表面式換熱器第一章?lián)Q熱器的分類(lèi)套管式換熱器螺旋管式換熱器管殼式換熱器管式換熱器第一章?lián)Q換熱熱器的分分類(lèi)套管式換換熱器第一章?lián)Q換熱熱器的分分類(lèi)螺旋管式式換熱器器第一章?lián)Q換熱熱器的分分類(lèi)板面式換熱器板式換熱熱器螺旋板式式換熱器板殼式換熱器第一章?lián)Q換熱熱器的分分類(lèi)板式換熱熱器流動(dòng)動(dòng)示意圖圖第一章?lián)Q換熱熱器的分分類(lèi)螺旋板式式換熱器器第一章?lián)Q換熱熱器的分分類(lèi)板殼式換換熱器的的基本元元件與組組合第一章?lián)Q換熱熱器的分分類(lèi)擴(kuò)展表面面式換熱器板翅式換換熱器管翅式換換熱器強(qiáng)化的傳傳熱管第一章?lián)Q換熱熱器的分分類(lèi)板翅式換換熱器第一章?lián)Q換熱熱器的分分類(lèi)管翅式換換熱器翅翅片管第一章?lián)Q換熱熱器的分分類(lèi)管翅式換換熱器內(nèi)內(nèi)翅片管管第一章?lián)Q換熱熱器的分分類(lèi)強(qiáng)化的傳傳熱管螺螺旋槽紋紋管第一章?lián)Q換熱熱器的分分類(lèi)強(qiáng)化的傳傳熱管橫橫紋管第一章?lián)Q換熱熱器的分分類(lèi)釜式重沸器固定管板式浮頭式U形管式填料函式管殼式換換熱器按其結(jié)構(gòu)構(gòu)特點(diǎn)分分成管殼式換換熱器是是間接式式換熱器器的一種種是最為為常用的的換熱器器第二章常常用換換熱器的的結(jié)構(gòu)特特點(diǎn)(a)固固定管板板式換熱熱器管板與殼殼體焊接接在一起起,不能能從殼體體上拆卸卸下來(lái).優(yōu)點(diǎn)：結(jié)構(gòu)比較較簡(jiǎn)單，，緊湊，，造價(jià)低低，應(yīng)用用廣泛。。缺點(diǎn)：管外不能能采用機(jī)機(jī)械法進(jìn)進(jìn)行清洗洗，要求求殼程液液體必須須清潔，，不易結(jié)垢垢或不易易對(duì)殼體體造成腐腐蝕第二章常常用換換熱器的的結(jié)構(gòu)特特點(diǎn)(b)浮浮頭式換換熱器兩端管板板中只有有一端與與殼體固固定，另另一端可可相對(duì)殼殼自由移移動(dòng)，稱(chēng)稱(chēng)為浮頭頭。分為為內(nèi)浮頭頭式和外外浮頭式式兩種。。內(nèi)浮頭式式優(yōu)點(diǎn)：：能在較高高溫差和和壓差下下工作，，管間和和管內(nèi)清清洗方便便，易結(jié)結(jié)垢的流流體。內(nèi)浮頭缺缺點(diǎn)：結(jié)構(gòu)復(fù)雜雜，造價(jià)價(jià)比固定定管板式式換熱器器高，設(shè)設(shè)備笨重重，材料料消耗量量大，且且浮頭端端蓋在操操作中無(wú)無(wú)法檢查查，制造造時(shí)對(duì)密密封要求求較高。。第二章常常用換換熱器的的結(jié)構(gòu)特特點(diǎn)(c)U形管式式換熱器器將換熱管管彎成U形，管管子兩端端固定在在同一管管板上，，與浮頭頭式換熱熱器比省省了浮頭頭,但管管束與殼殼體間仍仍可自由由伸縮，，管束與與殼體間間不會(huì)有有溫差應(yīng)應(yīng)力產(chǎn)生生。優(yōu)點(diǎn)點(diǎn)：：結(jié)構(gòu)構(gòu)簡(jiǎn)簡(jiǎn)單單，，價(jià)價(jià)格格便便宜宜，，承承壓壓能能力力強(qiáng)強(qiáng)，，適適用用于于管管殼殼壁壁溫溫差差較較大大或或殼殼程程介介質(zhì)質(zhì)易易結(jié)結(jié)垢垢，，又又不不適適宜宜采采用用浮浮頭頭式式和和固固定定管管板板式式的的場(chǎng)場(chǎng)合合。。缺點(diǎn)點(diǎn)：：加工工困困難難，清洗洗困困難難，，拆拆修修更更管管不不方方便便。。第二二章章常常用用換換熱熱器器的的結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)特特點(diǎn)點(diǎn)(d)填填料料函函式式換換熱熱器器換熱熱器器的的浮浮頭頭部部分分與與殼殼體體之之間間利利用用填填料料函函密密封封優(yōu)點(diǎn)點(diǎn)：：加工工制制造造方方便便，，節(jié)節(jié)省省材材料料，，造造價(jià)價(jià)比比較較低低廉廉，，管管束束從從殼殼體體內(nèi)內(nèi)可可以以抽抽出出，，管管內(nèi)內(nèi)、、管管間間都都能能進(jìn)進(jìn)行行清清洗洗，，維維修修方方便便。。缺點(diǎn)點(diǎn)：：填料料處處易易產(chǎn)產(chǎn)生生泄泄漏漏，，適適用用于于4MPa以以下下的的工工作作條條件件,不不適適用用于于易易揮揮發(fā)發(fā)、、易易燃燃、、易易爆爆、、有有毒毒及及貴貴重重介介質(zhì)質(zhì)，，使使用用溫溫度度也也受受填填料料的的物物性性限限制制。。第二二章章常常用用換換熱熱器器的的結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)特特點(diǎn)點(diǎn)(e)填填料料函函分分流流式式換換熱熱器器優(yōu)點(diǎn)點(diǎn)：：可用用機(jī)機(jī)械械法法清清洗洗，，結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)較較浮浮頭頭式式簡(jiǎn)簡(jiǎn)單單，，造造價(jià)價(jià)比比浮浮頭頭式式換換熱熱器器低低。。加加工工方方便便，，節(jié)節(jié)省省鋼鋼材材。。填填料料函函處處泄泄漏漏能能及及時(shí)時(shí)發(fā)發(fā)現(xiàn)現(xiàn),檢檢修修清清洗洗方方便便。。殼程程開(kāi)開(kāi)口口為為一一個(gè)個(gè)進(jìn)進(jìn)口口兩兩個(gè)個(gè)出出口口，，殼殼程程流流體體靠靠自自然然分分流流流流至至兩兩個(gè)個(gè)出出口口，，故故稱(chēng)稱(chēng)之之為為分分流流式式換換熱熱器器。。缺點(diǎn)點(diǎn)：：殼程程介介質(zhì)質(zhì)有有外外漏漏可可能能，，殼殼程程壓壓力力不不宜宜過(guò)過(guò)高高,不不宜宜處處理理易易揮揮發(fā)發(fā)、、易易燃燃、、易易爆爆、、有有毒毒及及貴貴重重介介質(zhì)質(zhì)。。使使用用溫溫度度受受到到填填料料性性能能影影響響,一一般般不不超超過(guò)過(guò)315℃℃。。第二二章章常常用用換換熱熱器器的的結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)特特點(diǎn)點(diǎn)(f)釜釜式式重重沸沸器器俗稱(chēng)稱(chēng)““大大肚肚子子重重沸沸器器””系系帶帶有有蒸蒸發(fā)發(fā)空空間間的的加加熱熱器器優(yōu)點(diǎn)：清洗維修方方便，可處處理不清潔潔、易結(jié)垢垢的介質(zhì)，，并能承受受高溫、高高壓。缺點(diǎn)：必須須保證殼程液體介介質(zhì)有足夠夠的蒸發(fā)空空間。第二章常常用換熱器器的結(jié)構(gòu)特特點(diǎn)管殼式換熱熱器的結(jié)構(gòu)構(gòu)種類(lèi)雖然然繁多,通通常將其總總成分成:前端管箱殼體體后端結(jié)構(gòu)(包括管束束)第二章常常用換熱器器的結(jié)構(gòu)特特點(diǎn)管殼式換熱熱器型號(hào)的的表示方法法第二章常用用換熱器的的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)點(diǎn)結(jié)構(gòu)部件的的英文代號(hào)號(hào)A-平蓋蓋管箱（可可拆蓋板實(shí)實(shí)現(xiàn)不拆卸卸管箱就檢檢修換熱管管的工作））B-封頭頭管箱（無(wú)無(wú)可拆蓋板板）C-用于于可拆管束束與管板制制成一體的的管箱N(xiāo)-與管管板制成一一體的固定定管板管箱箱D-特殊殊高壓管箱箱（用于高高壓換熱器器的螺紋鎖鎖緊環(huán)管箱箱）E-單程程殼體（一一般換熱器器上使用））F-具有有縱向隔板板的雙程殼殼體（雙殼殼程換熱器器上使用））G-分流流殼體（一一進(jìn)一出，，殼體中間間有縱向隔隔板）H-分流流殼體（兩兩進(jìn)兩出，，殼體中間間有縱向隔隔板）I-U型管式換換熱器殼體體J-無(wú)隔板板分流（或或冷凝器））殼體（一一進(jìn)兩出，，無(wú)隔板自自然分流））K-釜式式重沸器殼殼體O-外導(dǎo)導(dǎo)流殼體L\M\N-與前前端管箱頭頭形式A\B\C相相似的固定定管板結(jié)構(gòu)構(gòu)P-外填填料函式浮浮頭S-鉤圈式式浮頭T-抽式式浮頭U-U形管管束W-帶套套環(huán)填料函函式浮頭第三章浮頭頭式換熱器器、冷凝器器和U形形管式換熱熱器標(biāo)準(zhǔn)系系列基本參參數(shù)和型號(hào)號(hào)表示方法法浮頭式換熱熱器、冷凝凝器和U形形管式換換熱器型號(hào)號(hào)符合GB151《《鋼制管管殼式換熱熱器》標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)。舉例例如下：BIU8OO--165--4I公稱(chēng)直徑800mm的封頭頭管箱U形形管換熱熱器，管程設(shè)計(jì)壓壓力為4MPa,殼程設(shè)計(jì)壓壓力為2.5MPa公稱(chēng)換熱面面積為165m2；；換熱管直管管段長(zhǎng)度為為6m，，換熱管外徑徑為Ф25mm，，換熱管精度度等級(jí)為I級(jí)，管管程數(shù)為四四。公稱(chēng)直徑400mm的平蓋蓋管箱，鉤圈式浮頭頭式換熱器器。管殼程設(shè)計(jì)計(jì)壓力均為為1.6MPa。。公稱(chēng)換熱面面積為20m2，，換熱管直管管段長(zhǎng)度為為3米，換換熱管外徑徑為Ф19mm，，換熱管精度度等級(jí)為ⅡⅡ級(jí)，管程數(shù)為二二管程。第三章浮頭頭式換熱器器、冷凝器器和U形形管式換熱熱器標(biāo)準(zhǔn)系系列基本參參數(shù)和型號(hào)號(hào)表示方法法在諸多類(lèi)型型的換熱器器中，煉油油廠使用最最多的是管管殼式換熱熱器中的它們的型式式與參數(shù)已已由部頒標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)JB/T4714《浮頭式換換熱器和冷冷凝器型式式與基本參參數(shù)》和和JB/T4717《U型型管式換熱熱器型式與與基本參數(shù)數(shù)》加以以規(guī)定，這給設(shè)計(jì)選型、制造、配管、安裝、檢修、配件供應(yīng)和設(shè)備更新都帶來(lái)了極極大的方便便。第三章浮頭頭式換熱器器、冷凝器器和U形形管式換熱熱器標(biāo)準(zhǔn)系系列基本參參數(shù)和型號(hào)號(hào)表示方法法基本參數(shù)公稱(chēng)直徑公稱(chēng)傳熱面積管程殼程鋼板卷制殼殼體以圓筒內(nèi)直直徑（mm）作為公公稱(chēng)直徑;鋼管制殼體體以鋼管外徑徑（mm））作為公稱(chēng)稱(chēng)直徑。以換熱管外外徑為基準(zhǔn)準(zhǔn)，扣除伸伸人管板內(nèi)內(nèi)的換熱管管長(zhǎng)度后，對(duì)對(duì)所有換熱熱管的外表表面積求和和，經(jīng)圓整得到到的總面積積。指介質(zhì)流經(jīng)經(jīng)換熱管內(nèi)內(nèi)的通道及及與其相貫貫通的部分分。指介質(zhì)流經(jīng)經(jīng)換熱管外外的通道及及與其相貫貫通的部分分。第四章管殼殼式換熱器器常用材料料換熱管法蘭蓋、管板大法蘭蘭管箱和殼體換熱器管箱箱和殼體材材料的選擇擇原則、鋼鋼材標(biāo)準(zhǔn)、、熱處理狀狀態(tài)及許用用應(yīng)力值均均按GB150““鋼制壓力力容器”中中有關(guān)材料料章節(jié)的規(guī)規(guī)定?？捎?0R、16MnR等等壓力容器器用鋼板選用碳素鋼鋼和低合金金鋼鍛件碳素鋼或低低合金鋼加加不銹鋼襯襯層不銹鋼板一般可按使使用條件選選用國(guó)標(biāo)有有關(guān)規(guī)定中中的冷拔管管。第四章管殼殼式換熱器器常用材料料螺栓和螺母母墊片其他零部件件螺栓用鋼應(yīng)應(yīng)符合GB150有有關(guān)材料料章節(jié)的規(guī)規(guī)定；碳素鋼螺栓栓一般按GB3098.1一一82《緊固件件機(jī)械性能能螺栓、螺螺釘和螺柱柱》選用用；螺栓和螺母母應(yīng)根據(jù)介介質(zhì)的情況況和壓力、、溫度等工工況選取。。可按JB/T4718《《管殼殼式換熱器器用金屬包包墊片》、、JB/T4719《管管殼式換換熱器用纏纏繞墊片》》、JB/T4720《管管殼式換換熱器用非非金屬墊片片》的規(guī)規(guī)定選用。。管束附件根根據(jù)換熱管管的材質(zhì)選選用普通碳碳素鋼板Q235一一A和不不銹鋼。鞍座墊板的的材料應(yīng)與與與之相焊焊接的殼體體材料相同同。第五章管殼殼式換熱器器常見(jiàn)故障障及處理方法1換熱器操操作不穩(wěn)定定,溫度、、壓力波動(dòng)動(dòng)引起2螺栓緊固固力不均勻勻或螺栓應(yīng)應(yīng)力松弛3密封墊片片損壞、偏偏斜4法蘭密封封面偏斜、、有劃痕或或被損壞5管線安裝裝有偏差，，強(qiáng)行連接接6墊片選擇擇不適當(dāng)1法蘭、墊墊片泄漏產(chǎn)生原原因第五章管殼殼式換熱器器常見(jiàn)故障障及處理方法1保證溫度度、壓力穩(wěn)穩(wěn)定，不超超溫、超壓壓運(yùn)行2密封面如如有劃痕等等更換法蘭蘭或研磨密密封面3安裝如傾傾斜需調(diào)整整管線，重重新安裝法法蘭4按受力對(duì)對(duì)稱(chēng)點(diǎn)位均均勻堅(jiān)固固螺栓1法蘭、墊墊片泄漏處理方法第五章管殼殼式換熱器器常見(jiàn)故障障

及處理理方法原因處理方法換熱管穿孔或開(kāi)裂，焊接接頭產(chǎn)生裂紋2腐蝕引起管束失效

管束修理方法故障第五章管殼殼式換熱器器常見(jiàn)故障障

及處理理方法3由介質(zhì)流流動(dòng)誘導(dǎo)振振動(dòng)引起管束失效碰撞破壞折流板處換熱管切開(kāi)換熱管與管板的連接處破壞材料缺陷擴(kuò)展第五章管殼殼式換熱器器常見(jiàn)故障障

及處理理方法換熱效率下下降增加熱阻、、增大壓降降換熱面積減減少介質(zhì)通道堵堵塞4結(jié)垢引起起管束失效效第五章管殼殼式換熱器器常見(jiàn)故障障

及處理理方法操作條件不不當(dāng)或介質(zhì)質(zhì)改變維修不當(dāng)5操作維修修不當(dāng)引引起起管束失效效第五章管殼殼式換熱器器常見(jiàn)故障障

及處理理方法管束失效處理方法3、更換管束2、更換換熱管1、堵管第六章管殼殼式換熱器器常規(guī)檢檢修程序及及注意事項(xiàng)項(xiàng)1對(duì)管、殼殼程清洗4更換法蘭蘭墊片等3對(duì)損壞換換熱管、零件進(jìn)行修修復(fù)更換換熱器檢修修的主要任任務(wù)2檢查換熱熱管脹口及及其它連接接處嚴(yán)密性性1對(duì)管、殼殼程清洗4更換法蘭蘭墊片等3對(duì)損壞換換熱管、零件進(jìn)行修修復(fù)更換換熱器檢修修的主要任任務(wù)2檢查換熱熱管脹口及及其它連接接處嚴(yán)密性性第六章管殼殼式換熱器器常規(guī)檢檢修程序及及注意事項(xiàng)項(xiàng)浮頭管殼式式換熱器為為例,其檢檢修順序如如下:拆外浮頭蓋蓋、管箱及及法蘭停氣吹掃、、準(zhǔn)備工具拆小浮頭抽管束安裝管束安裝管箱、、試壓胎具具及試壓法法蘭，殼體體接管法蘭蘭加盲板試壓（A））檢查管管口及換熱熱管殼程注水，，配試壓管管線拆試壓浮頭頭，裝小浮浮頭及盲板板蓋外觀檢查和和無(wú)損檢驗(yàn)驗(yàn)、清掃準(zhǔn)備墊片、、盲板及試試壓胎具具管程注水，，裝配試壓壓管線試壓（B））檢查小小浮頭墊片片及管束殼程注水，，試壓（C）檢查殼殼體密封安裝外頭蓋拆除盲板，，填寫(xiě)檢修修卡片管箱接管法法蘭加盲板板第六章管殼式式換熱器常規(guī)規(guī)

檢修程序序及注意事項(xiàng)項(xiàng)用試壓法檢查查固定管板式換熱器的試壓壓浮頭式管殼式式換熱器的試壓壓初步檢查試壓壓法試壓用浮頭試試壓法第六章管殼式式換熱器常規(guī)規(guī)

檢修程序序及注意事項(xiàng)項(xiàng)污垢基本形式3生物污垢粘附1碳?xì)淠畚镂锍练e2無(wú)機(jī)鹽類(lèi)的的沉積第六章管殼式式換熱器常規(guī)規(guī)

檢修程序序及注意事項(xiàng)項(xiàng)1人工清洗2機(jī)械清洗法法清洗冷換設(shè)備主要方法4超高壓水射流清洗3化學(xué)清洗第七章強(qiáng)化管管殼式換熱器器

傳熱的途途徑強(qiáng)化管殼式換換熱器傳熱的的三大途徑增大傳熱系數(shù)c增大平均溫度度差b增大傳熱面積a金屬腐蝕化學(xué)腐蝕電化學(xué)腐蝕金屬的高溫氧化及脫碳第八章管殼式式換熱器常用用

防腐方法法及原理氫腐蝕第八章管殼式式換熱器常用用

防腐方法法及原理電化學(xué)腐蝕必必備的三個(gè)條條件①同一金屬屬上存在不同電位位部分或不同金屬之間存在在電位差②陰極和陽(yáng)陽(yáng)極相互連接③陽(yáng)極和陰陰極處在互相聯(lián)通通的電解