[物理]换热器培训换灯片.ppt

传热及主要设备—换热器 传热的基本知识 化工生产需要大规模改变物质的化学性质和物理性质，而这些性质的变化都涉及热能的传递，主要应用在： （1）化学反应：向反应器提供热量或从反应器移走热量； （2）蒸发、蒸馏、干燥：按一定的速率向这些设备输入热量； （3）高温或低温设备：隔热保温，减少热损失； （4）热能的合理利用和废热回收。 热量传递的方式 （1）热传导：依靠物体中微观粒子的热运动，如固体中的传热； （2）热对流：流体质点（微团）发生宏观相对位移而引起的传热现象，对流传热只能发生在流体中，通常把传热表面与接触流体的传热也称为对流传热； （3）热辐射：高温物体以电磁波的形式进行的一种传热现象，热辐射不需要任何介质做媒介；在高温情况下，辐射传热成为主要传热方式。 换热器的分类 换热器的种类很多，就换热原理来分，可以分为三大类 间壁式换热器：冷、热流体被固体传热表面隔开，而热量的传递通过固体传递面而进行。 直接接触式换热器：冷、热流体直接接触进行热量交换。 蓄热式换热器：冷、热流体交替通过传热表面，冷流体通过时贮存冷量，热流体通过时取走冷量。 按工艺功能分类 （1）冷却器：冷却工艺物流的设备。冷却剂有水、氨、氟利昂等。 （2）加热器：加热工艺物流的设备。加热介质有水蒸汽、导热油、熔盐等。 （3）再沸器：用于蒸发蒸馏塔底部的物料设备；分热吸式和动力循环式再沸器。 （4）冷凝器：蒸馏塔顶物流的冷凝或者反应器冷凝循环回流的设备。 （5）蒸发器：专门用于蒸发溶液中水分或者溶剂的设备。 （6）过热器：对饱和蒸汽再加热升温的设备。 （7）废热锅炉：由工艺的高温物流或者废气中回收其热量而产生蒸汽的设备。 （8）换热器：两种不同温位的工艺物流相互进行热交换能量的设备。 按传热方式的结构分类 管壳式 ：固定管板式、浮头式、填料函式、U 形管式 板式 ： 波纹板式、板翅式、螺旋板式、伞板式 管式： 空冷器、套管式、喷淋管式、箱管式 液膜式：升降膜式、刮板薄膜式、离心薄膜式 其它型式：板壳式热管 直接接触传递热量式 常用换热器的各种型式 套管式换热器 常用换热器的各种型式 固定管式换热器 常用换热器的各种型式 浮头式换热器 常用换热器的各种型式 U形管式换热器 常用换热器的各种型式 波纹板式换热器 常用换热器的各种型式 波纹板式换热器 常用换热器的各种型式 钎焊板式换热器 常用换热器的各种型式 螺旋板式换热器 常用换热器的各种型式 螺旋板式换热器 常用换热器的各种型式 螺旋板式换热器 常用换热器的各种型式 浸没式蛇管换热器 常用换热器的各种型式 套管式换热器 常用换热器的各种型式 板翅式换热器 常用换热器的各种型式 板翅式换热器：空分装置 换热器的热量传导计算 Q=K×A×Δt/L 式中： Q——传热热量 K——导热系数 A——传热面积 Δt——传热温差 L——传热距离 传热的基本方式 原理： 传热过程总是热量从温度高的物体传给温度低的物体，热量从热流体传给壁面，壁面再传给冷流体。 传热原理图 流体传热温差 Δt的概念： 在实际换热器的传热过程中，冷热流体的温度沿换热面一般都是变化的，温差不是一个常数，因此在运用传热计算时，引入平均温差Δt的概念。 流体温度变化规律 顺流：两股流体平行同向流动。 逆流：两股流体平行逆向流动。 叉流：两股流体流动方向垂直。 流体温度变化规律 K的取值 1.查取 K 值： K的取值 2.实验测定K值 : 通过测量Q、A、Δt 计算K 结垢的危害 换热器在运行一段时间后，流体介质中的可沉积物会在换热表面上生成垢层，有时换热面还会被流体腐蚀而形成垢层，垢层产生附加热阻，使总传热系数减小，传热速率显著下降，因垢层导热系数很小，即使厚度不大，垢层热阻也很大，往往会成为主要热阻，必须给予足够重视。 换热器的应用 换热器的应用 夹套式换热器 再沸器 再沸器 、冷却器 精馏塔 * * 通用机械部分 冷溶液进 冷溶液出 热溶液进 热溶液出 1.固定压紧板 2.夹紧螺栓 3.前端板 4.换热板片 5.密封垫片 6.后端板 7.下导板 8.后支柱 9.活动压紧板 10.上导板 Ⅰ型不可拆 Ⅱ型一端可拆 Ⅲ 型两端可拆 温度变化曲线 热 流 体 冷 流 体 顺 流