热交换器设计选型介绍.ppt

合式换热器 列管式冷凝器 板壳式换热器 特点： 具有管壳式换热器和板式换热器两者的特点。 结构紧凑，单位体积包含的换热面积比管壳式换热器增加70%，传热效率高，压力降小。较好地解决了耐温、耐压、抗压与高效率的矛盾，容易清洗。 板壳式换热器 缺点：焊接技术要求高。 应用：常用于加热、冷却、蒸发、冷凝等过程。 伞板式换热器 伞板式换热器是中国独创的新型高校换热器。 结构：由伞形传热片、异形垫片、端盖和进出口接管等组成。 优点：制造成本低，结构稳定、紧凑，板片间容易密封。传热效率高，易拆卸。 缺点：流道较小，容易堵塞，不易处理较脏介质。 其它型式换热器 这类换热器是指一些具有特殊结构的换热器，一般是为满足工艺特殊要求而设计的. 石墨换热器 聚四氟乙烯换热器 热管换热器 回转式换热器 石墨换热器 它是一种用不渗透性石墨制造的换热器。 优点：（1）石墨具有优良的物理性能和化学稳定性。除了强氧化性酸以外，几乎可以处理一切酸、碱、无机盐溶液和有机物。（2）石墨的线膨胀系数小、导热系数高，不易结垢。因而石墨换热器具有良好的耐腐蚀性和传热性能，将它用于腐蚀性强的液体和气体场合，最能发挥它的优越性。 石墨换热器 缺点：石墨的抗拉和抗弯强度较低，易脆裂，在结构设计中应尽量采用实体块，以避免石墨件受拉伸和弯曲，同时，应在受压缩的条件下装配石墨件，以充分发挥它抗压强度高的特点。此外，换热器的通道走向必须符合石墨的各向异性所带来的最佳导热方向。根据这些情况，石墨换热器有管壳式、块式和板式等多种形式，其中尤以管壳式和块式更为目前所广泛采用。 聚四氟乙烯换热器 它是最近十余年所发展起来的一种新型耐腐蚀的换热器。 主要的结构形式：管壳式和沉浸式两种。 优点：聚四氟乙烯耐腐蚀、不生锈、能制成小口径薄壁软管，因而可使换热器具有结构紧凑、耐腐蚀等。 缺点：是机械强度和导热性能较差，故使用温度一般不超过150?C ，使用压力不超过l.5MPa . 风冷式四氟换热器 热管换热器 热管换热器由壳体、热管和隔板组成。 热管作为主要传热元件，是一种具有高导热性能的新型传热元件。热管是一根密闭的金属管子，管子内部有用特定材料制的多孔毛细结构和载热介质。当管子在加热区加热时，介质从毛细结构中蒸发出来，带着所吸取的潜热，通过输送区沿温度降低的方向流动，在冷凝区遇到冷表面后冷凝，并放出潜热，冷凝后的载热介质通过它在毛细结构中的表面张力作用，重新返回加热区，如此往复循环，连续不断地把热端的热量传送到冷端。 热管换热器 热管换热器的主要特点：结构简单、重量轻、经济耐用；在极小的温差下，具有极高的传热能力；通过材料的适当选择和组合，可用于大幅度的温度范围，如从-200～2000℃的温度范围内均可应用；且一般没有运动部件，操作无声，不需要维护，寿命长；输热效率高，其效率可达到90％。 热管换热器 热管换热器结构形式复杂多变，用途广泛，如用作传送热量、保持恒温、当作热流间和热流转换器等，特别适用于工业尾气余热回收的换热设备。 管壳式换热器分类 固定管板式换热器：壳体和管束的壁温相差较大时，会产生加大的热应力。 U形管式换热器：壳体和管束的壁温相差较大时，不会产生加大的热应力。 浮头式换热器：（同上） 填料函式换热器：（同上） 釜式重沸器（固定管板式、U形管式、浮头式） 固定管板式换热器 优点：结构简单、紧凑、能承受较高的压力，造价低，管程清洗方便，管子损坏时易于堵管或更换。 缺点：当管束与壳体的壁温或材料的线膨胀系数相差较大时，壳体和管束中将产生较大的热应力。 固定管板式换热器 应用： 这种换热器适用于壳侧介质清洁且不易结垢并能进行清洗，管、壳程两侧温差不大或温差较大但壳侧压力不高的场合。为减少热应力，通常在固定管板式换热器中设置柔性元件膨胀节、挠性管板等人来吸收热膨胀差。 浮头式换热器 特点：管间和管内清洗方便，不会产生热应力； 缺点：结构复杂，造价比固定管板式换热器高，设备笨重，材料消耗量大，且浮头小盖在操作中无法检查，制造时对密封要求较高。 适用于壳体和管束之间温差较大或壳程介质易结垢的场合。 U形管式换热器 结构特点：只有一块管板，管束由多根U形管组成，管的两端固定在同一块管板，管子可以自由伸缩。当壳体与U形换热管有温差时，不会产生热应力。 U形管式换热器 优点：U形管式换热器结构比较简单、价格便宜，承压能力强。 U形管式换热器 缺点：由于受弯管曲率半径的限制，其换热管排布较少，管束最内层管间距较大，管板的利用率较低，壳程流体易形成短路，对传热不利。当管子泄漏损坏时，只有管束外围处的U形管才便于更换，内层换热管坏了不能更换，只能堵死，而坏一根U形管相当于坏两根管，报废率较高。 U形管式换热器 应用： 适用于管、壳壁温差较大或壳程介质易结垢需要清