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1、第五章第五章 换热设备换热设备 目目 录录换热设备的类型及应用换热设备的类型及应用1 1管壳式换热器管壳式换热器2 2其他类型换热设备简介其他类型换热设备简介3 3换热设备的使用与维护换热设备的使用与维护4 4第一节第一节 换热设备的类型及应用换热设备的类型及应用 一、换热设备的应用一、换热设备的应用 定义定义 使传热过程得以实现的设备称之为换热设备。使传热过程得以实现的设备称之为换热设备。二、换热设备的类型二、换热设备的类型 按用途分类按用途分类 冷却器冷却器 冷凝器冷凝器 加热器加热器 换热器换热器 再沸器再沸器 蒸气发生器蒸气发生器 废热或余热锅炉废热或余热锅炉 按换热方式分类按换热方式
2、分类 直接接触式换热器直接接触式换热器 蓄热式换热器蓄热式换热器 间壁式换热器间壁式换热器 三、换热设备性能比照及选择三、换热设备性能比照及选择换热器的基本要求换热器的基本要求 热热量量能能有有效效地地从从一一种种流流体体传传递递到到另另一一种种流流体体，即即传传热热效率高，单位传热面上能传递的热量多。效率高，单位传热面上能传递的热量多。换换热热器器的的结结构构能能适适应应所所规规定定的的工工艺艺操操作作条条件件，运运转转安全可靠，密封性好，清洗、检修方便，流体阻力小。安全可靠，密封性好，清洗、检修方便，流体阻力小。价格廉价，维护容易，使用时间长。价格廉价，维护容易，使用时间长。换热器选型应考
3、虑的因素换热器选型应考虑的因素 流体的性质。流体的性质。换热介质的流量、操作温度、压力。换热介质的流量、操作温度、压力。第二节第二节 管壳式换热器管壳式换热器一、管壳式换热器的类型一、管壳式换热器的类型请观看视频请观看视频 列管式换热器列管式换热器.mpg 固定管板式换热器固定管板式换热器 固定管板式换热器固定管板式换热器1封头；2法兰；3排气口；4壳体；5换热管；6波形膨胀节；7折流板或支持板；8防冲板；9壳程接管；10管板；11管程接管；12隔板；13封头；14管箱；15排液口；16定距管；17拉杆；18支座；19垫片；20、21螺栓、螺母 浮头式换热器浮头式换热器浮头式换热器浮头式换热器
4、1防冲板；2折流板；3浮头管板；4钩圈；5支耳 浮头结构示意图浮头结构示意图浮头式重沸器浮头式重沸器11偏心锥壳；偏心锥壳；22堰板；堰板；33液面计接口液面计接口 U U形管式换热器形管式换热器 U U形管式换热器形管式换热器 1 1中间挡板；中间挡板；2U2U形换热管；形换热管；33排气口；排气口；44防冲板；防冲板；55分程隔板分程隔板 填料函式换热器填料函式换热器 填料函式换热器填料函式换热器 11纵向隔板；纵向隔板；22浮动管板；浮动管板；33活套法兰；活套法兰；44局部剪切环；局部剪切环；55填料压盖；填料压盖；66填料；填料；77填料函填料函二、管壳式换热器的结构二、管壳式换热器
5、的结构 管壳式换热器流体的流程管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。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；对管内流体从换热管一端流向另一端一次，称为一程；对U U形管换热形管换热器，管内流体从换热管一端经过器，管内流体从换热管一端经过U U形弯曲段流向另一端一次，称为形弯曲段流向另一端一次，称为两程两程.换热管及其在管板上的排列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角形、正方形和转角正方形等
6、换热管的排列形式换热管的排列形式 管板和管子的连接管板和管子的连接 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。压下常采用胀、焊并用的方式。胀接胀接 胀接适用于换热管为碳钢，管板为碳钢或低合金钢，胀接适用于换热管为碳钢，管板为碳钢或低合金钢，设计压力不超过设计压力不超过4MPa4MPa、设计温度不超过、设计温度不超过350350，且无特，且无特殊要求的场合。殊要求的场合。焊接焊接 碳钢或低合金钢，温度在碳钢或低合金钢，温度在300300以上，大都采用焊以上，大都采用焊接连接接连接。管板与换热管的焊接连接管板与换热管的焊接连
7、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。管箱结构形式管箱结构形式11隔板；隔板；22管板；管板；33箱盖箱盖 壳体及其与管板的连接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。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进口接管及防冲板的布置 在固定管板式中，两端管板均与壳体采用焊接连接、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、且管板兼作法兰用，在浮头式、U U形管式及填料函式换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热器中采用可拆连接
8、，将管板夹持在壳体法兰和管箱法兰之间。兰之间。管板与壳体连接结构管板与壳体连接结构 折流板折流板 折流板的作用折流板的作用 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。传热效率。另外，折流板还可起到支撑管束的作用。折流板的折流板的 分类分类 常用折流板有弓形和圆盘常用折流板有弓形和圆盘-圆环形两种圆环形两种 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。形应
9、用最多。弓形折流板弓形折流板 圆盘圆盘-圆环形折流板圆环形折流板折流板缺口尺寸折流板缺口尺寸 折流板的固定折流板的固定 折流板的固定是通过拉杆和定距管来实现的。折流板的固定是通过拉杆和定距管来实现的。拉杆结构拉杆结构 三、管壳式换热器的标准三、管壳式换热器的标准 GB1511999GB1511999管壳式换热器管壳式换热器 是由国家技术监督局发布的关于管壳是由国家技术监督局发布的关于管壳式换热器的国家标准。该标准是管壳式换式换热器的国家标准。该标准是管壳式换热器设计和制造的主要依据。热器设计和制造的主要依据。标准代号为标准代号为JBJBT4714T4714472047209292 该标准对浮头
10、式换热器和冷凝器、固该标准对浮头式换热器和冷凝器、固定管板式换热器、立式热虹吸式重沸器及定管板式换热器、立式热虹吸式重沸器及U U形管式换热器的具体结构形式、基本参形管式换热器的具体结构形式、基本参数及其组合都作了具体的规定定型。数及其组合都作了具体的规定定型。换热器的型号换热器的型号 DN -A-或或 管束的级别管束的级别 管程管程/壳程数，单壳程时只写壳程数，单壳程时只写NtNt 公称长度公称长度/换热管外径，换热管外径，m m 公称换热面积公称换热面积 管程管程/壳程设计压力，壳程设计压力，MPaMPa；压力相等时只写；压力相等时只写ptpt 公称直径，公称直径，mmmm；分别表示前端管
11、箱、壳体、后端结构形式分别表示前端管箱、壳体、后端结构形式第三节第三节 其他类型换热设备简介其他类型换热设备简介一、板面式换热器一、板面式换热器 螺旋板式换热器螺旋板式换热器 螺旋板换热器螺旋板换热器.mpg.mpg 螺螺旋旋板板换换热热器器的的结结构构是是由由两两张张平平行行的的钢钢板板在在专专用用的的卷卷床床上上卷卷制制而而成成，它它是是具具有有一一对对螺螺旋旋通通道道的的圆圆柱柱体体，再再加上顶盖和进出口接管而构成的。加上顶盖和进出口接管而构成的。螺旋板换热器结构形式螺旋板换热器结构形式 型螺旋板换热器型螺旋板换热器 板式换热器板式换热器 请观看视频：板式换热器.mpg 板式换热器是由一
12、组长方形的薄金属传热板片构成，板式换热器是由一组长方形的薄金属传热板片构成，用框架将板片夹紧组装于支架上。两个相邻板片的边缘用框架将板片夹紧组装于支架上。两个相邻板片的边缘衬以垫片各种橡胶或压缩石棉等制成压紧，板片四衬以垫片各种橡胶或压缩石棉等制成压紧，板片四角有圆孔，形成流体的通道。角有圆孔，形成流体的通道。1上导杆；2垫片；3传热板片；4角孔；5前支柱；6固定端板；7下导杆；8活动端板 板翅式换热器板翅式换热器请观看视频：请观看视频：翅片式换热器.mpg 板翅式换热器板翅式换热器 1 1，33侧板；侧板；2 2，55隔板；隔板；44翅片翅片二、空冷器二、空冷器 空冷器是以空气作为冷却介质，
13、对流经管内的热流空冷器是以空气作为冷却介质，对流经管内的热流体进行冷却或冷凝。主要由管束、风机、构架及百叶窗体进行冷却或冷凝。主要由管束、风机、构架及百叶窗等部件组成等部件组成。空冷器结构空冷器结构1百叶窗；2管束；3构架；4风机 三、套管式换热器三、套管式换热器请观看视频：请观看视频：套管式换热器套管式换热器.mpg 蛇管换热器蛇管换热器.mpg套管换热器套管换热器a光滑管；b带有翅片的管子和可以拆卸的套管 第四节第四节 换热设备的使用与维护换热设备的使用与维护一、换热器的日常维护一、换热器的日常维护 日常操作应特别注意防止温度、压力的波动，首先日常操作应特别注意防止温度、压力的波动，首先应
14、保证压力稳定，绝不允许超压运行。应保证压力稳定，绝不允许超压运行。二、换热器的清洗二、换热器的清洗 换热设备经长时间运转后，由于介质的腐蚀、冲蚀、换热设备经长时间运转后，由于介质的腐蚀、冲蚀、积垢、结焦等原因，使管子内外外表都有不同程度的结积垢、结焦等原因，使管子内外外表都有不同程度的结垢，甚至堵塞。所以在停工检修时必须进行彻底清洗，垢，甚至堵塞。所以在停工检修时必须进行彻底清洗，常用的清洗扫方法有风扫、水洗、汽扫、化学洗清常用的清洗扫方法有风扫、水洗、汽扫、化学洗清和机械清洗等。和机械清洗等。酸洗法酸洗法 酸洗法是用盐酸作为清洗剂酸洗法是用盐酸作为清洗剂 ，酸洗法又分浸泡法，酸洗法又分浸泡法
15、和循环法两种。和循环法两种。换热器酸洗法流程换热器酸洗法流程 机械清洗法机械清洗法 对严重的结垢和堵塞，可用钻的方法疏通和清理。对严重的结垢和堵塞，可用钻的方法疏通和清理。管式冲击钻管式冲击钻1进水管；2外套管；3填料；4压盖螺母；5填料压盖；6钻杆；7进水口；8钻头 高压水冲洗法高压水冲洗法 高压水冲洗法多用于结焦严重的管束的清洗，如催高压水冲洗法多用于结焦严重的管束的清洗，如催化油浆换热器。化油浆换热器。海绵球清洗法海绵球清洗法 将较松软并富有弹性的海绵球塞入管内，使海绵球将较松软并富有弹性的海绵球塞入管内，使海绵球受到压缩而与管内壁接触，然后用人工或机械法使海绵受到压缩而与管内壁接触，然
16、后用人工或机械法使海绵球沿管壁移动，不断摩擦管壁，到达消除积垢的目的。球沿管壁移动，不断摩擦管壁，到达消除积垢的目的。l9、静夜四无邻，荒居旧业贫。4月-234月-23Tuesday,April 18,2023l10、雨中黄叶树，灯下白头人。08:18:0008:18:0008:184/18/2023 8:18:00 AMl11、以我独沈久，愧君相见频。4月-2308:18:0008:18Apr-2318-Apr-23l12、故人江海别，几度隔山川。08:18:0008:18:0008:18Tuesday,April 18,2023l13、乍见翻疑梦，相悲各问年。4月-234月-2308:18
17、:0008:18:00April 18,2023l14、他乡生白发，旧国见青山。18 四月 20238:18:00 上午08:18:004月-23l15、比不了得就不比，得不到的就不要。四月 238:18 上午4月-2308:18April 18,2023l16、行动出成果，工作出财富。2023/4/18 8:18:0008:18:0018 April 2023l17、做前，能够环视四周；做时，你只能或者最好沿着以脚为起点的射线向前。8:18:00 上午8:18 上午08:18:004月-23l9、没有失败，只有暂时停止成功！。4月-234月-23Tuesday,April 18,2023l1
18、0、很多事情努力了未必有结果，但是不努力却什么改变也没有。08:18:0008:18:0008:184/18/2023 8:18:00 AMl11、成功就是日复一日那一点点小小努力的积累。4月-2308:18:0008:18Apr-2318-Apr-23l12、世间成事，不求其绝对圆满，留一份缺乏，可得无限完美。08:18:0008:18:0008:18Tuesday,April 18,2023l13、不知香积寺，数里入云峰。4月-234月-2308:18:0008:18:00April 18,2023l14、意志坚强的人能把世界放在手中像泥块一样任意揉捏。18 四月 20238:18:00
19、上午08:18:004月-23l15、楚塞三湘接，荆门九派通。四月 238:18 上午4月-2308:18April 18,2023l16、少年十五二十时，步行夺得胡马骑。2023/4/18 8:18:0008:18:0018 April 2023l17、空山新雨后，天气晚来秋。8:18:00 上午8:18 上午08:18:004月-23l9、杨柳散和风，青山澹吾虑。4月-234月-23Tuesday,April 18,2023l10、阅读一切好书如同和过去最杰出的人谈话。08:18:0008:18:0008:184/18/2023 8:18:00 AMl11、越是没有本领的就越加自命非凡。4
20、月-2308:18:0008:18Apr-2318-Apr-23l12、越是无能的人，越喜欢挑剔别人的错儿。08:18:0008:18:0008:18Tuesday,April 18,2023l13、知人者智，自知者明。胜人者有力，自胜者强。4月-234月-2308:18:0008:18:00April 18,2023l14、意志坚强的人能把世界放在手中像泥块一样任意揉捏。18 四月 20238:18:00 上午08:18:004月-23l15、最具挑战性的挑战莫过于提升自我。四月 238:18 上午4月-2308:18April 18,2023l16、业余生活要有意义，不要越轨。2023/4/18 8:18:0008:18:0018 April 2023l17、一个人即使已登上顶峰，也仍要自强不息。8:18:00 上午8:18 上午08:18:004月-23MOMODA POWERPOINTLorem ipsum dolor sit amet,consectetur adipiscing elit.Fusce id urna blandit,eleifend nulla ac,fringilla purus.Nulla iaculis tempor felis ut cursus.感感 谢谢 您您 的的 下下 载载 观观 看看专家告诉