第二章换热设备.pptx

换热设备 ; 在化工生产中，一般都包含化学反应过程。为了使反应顺利进行，适宜的反应温度是非常重要的外部条件。因此，在工艺流程中常常需要将低温流体加热或将高温流体冷却，将液体气化为气体或将气体冷凝成液体，这些过程都与热量传递密切相关，都可以通过换热设备来实现。;引言;;;换热设备的类型及应用;第一节 换热设备的类型及应用 ;直接接触式(混合式）换热器;1、直接接触式换热器;优点：传热效率高，单位体积传热面积大， 设备结构简单，价格便宜； 缺点：仅适于两流体可混合的场合。;2、蓄热式换热器;优点：结构简单，耐高温，价格便宜，单位体积传热面积大； 缺点：冷热流体会有混合，较适合于气-气热交换的场合。;3、间壁式换热器; 间壁式换热器是利用间壁将冷、热流体隔开，通过固定壁面（传热面）进行热量传递。 其特点是：能将冷、热流体截然分开，适应了生产的要求，是化工生产中应用最广的热交换设备。 ;;;管式换热器;; ..\..\105个化工设备原理动画\换热器\列管式换热器.swf 又称列管式换热器，是典型的换热设备。是由圆柱形壳体和安装在壳体内的许多管子组成的管束构成的，通过管子壁面进行传热。 在化工设备中应用最为广泛。;优点;;;优点; 按使用状态不同，蛇管式又可分为沉浸式和喷淋式两种， ..\..\105个化工设备原理动画\换热器\沉浸蛇管换热器.swf ..\..\105个化工设备原理动画\换热器\喷淋式换热器.swf;;;;缺点; 该类换热器常用于高温、高压、流量较小、传热面积不大的场合。; 结构与一般管壳式换热器相同，只是用翅片管代替了光管，翅片管不仅增加了单位长度传热管的传热面积，而且增强了气体的扰动，促进了传热系数的提高。 由于传热加强，结构紧凑，又称为紧凑式换热器。;优点;;; 在板片的四周安上垫片，通过压紧装置压紧，垫片的作用：一是密封；二是使两块板面之间形成流体通道。冷、热流体分别在同一块板的两侧通过。;优点; 板式换热器应用广泛，从水到高粘度液体，从含固体颗粒的物料到含纤维的物料，均能处理???适用于温差和压力都不大的场合。;;; 板翅式换热器 1，3—侧板；2，5—隔板；4—翅片;;优点： 1、传热面积大，传热效率高，传热系数要比管壳式大3~10倍； 2、一般用铝合金制造，因此，结构紧凑、体积小、重量轻。使用范围广，可作气-气，气-液，液-液换热器。 特别适用于低温和超低温的场合。;;;;优点;4、螺旋板式换热器;..\..\105个化工设备原理动画\换热器\螺旋板换热器.swf 两种流体做严格的逆流。 优点：结构紧凑，传热效率高； 缺点：不能承受压力。 适用于液-液、气-液流体交换，对于高粘度流体或含有固体颗粒的悬浮液的换热器尤为适用。;作业;第二节 管壳式换热器;管壳式换热器;1、固定管板式换热器;..\..\105个化工设备原理动画\换热器\列管式换热器.swf 结构特点： （1）同样壳体直径内，布管最多，结构简单、紧凑，制造费用低； ;1、固定管板式换热器; ; ;2、 浮头式换热器;特点： （1）一端管板与壳体固定，另一端管板（浮动管板）与壳体之间没有约束，可在壳体内自由浮动。壳体和管束热变形自由，不产生热应力。 （2）管束可从壳体中抽出，便于管程、壳程的检修和清洗。 ;2、 浮头式换热器;2、 浮头式换热器; ;3、U形管式换热器;优点： （1）结构简单，省去一块管板和一个管箱，造价低。 （2）管束和壳体分离，热膨胀时互不约束，消除热应力。 （3）管束可以从壳体中抽出，管外清洗方便。 ;3、U形管式换热器;3、U形管式换热器;填料函式换热器 ;4、填料函式换热器;（2）管束可从壳体中抽出，管内、管外检修和清洗方便。 （3）结构简单，制造方便，造价比浮头式低。 缺点： （1）填料函处耐压不高，易泄漏。对有毒、易燃和易爆介质不适用； ;4、填料函式换热器;5、釜式重沸器; 适用于两流体温差较大的场合，清洗、维修方便。尤其适用于不清洁、易结垢的介质。; 1、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。 管内流体从换热管一端流向另一端一次，称为一程；对U形管换热器，管内流体从换热管一端经过U形弯曲段流向另一端一次，称为两程。两管程以上就需要设置隔板来实现分程。常用的有单管程、两管程和四管程。 ; 换热管是换热器的传热元件