化工单元操作技术-主讲教师张晓磊-1728534912980.pptx

化工单元操作技术CHEMICALUNITOPERATIONTECHNOLOGY主讲教师：张晓磊

一、管式换热器三、翅片式换热器换热器的结构与工作原理二、板式换热器

一、管式换热器通过管子壁面进行传热，按换热面形状和结构不同，可分为：1.列管式换热器2.蛇管式换热器3.套管式换热器管式换热器应用最广。1.列管式换热器又称为管壳式换热器，是使用最广泛，技术最成熟的一类换热器。根据补偿方式的不同，可分为：固定管板式、U型管式、浮头式换热器等。

一、管式换热器（1）固定管板式换热器结构：管束与焊接在壳体的两端管板连接。在壳体内，沿管长方向装置有若干块折流挡板。1.列管式换热器

一、管式换热器（1）固定管板式换热器1.列管式换热器优点：结构简单、紧凑、造价便宜，壳程检修和清洗困难，壳程必须是清洁、不易产生垢层和腐蚀的介质。缺点：管外不能机械清洗，管板、管子和壳体都是刚性连接，当管壁和壳壁的温度相差较大时，会产生很大的热应力，甚至将管子从管板上拉脱。使用范围：适用于壳体和管束温差小、管外物料比较清洁、不易结垢的场合。

一、管式换热器1.列管式换热器解决方法补偿圈(或称膨胀节）即壳体与传热管壁温度之差大于50℃，加补偿圈，也称膨胀节。当壳体和管束之间有温差时，依靠补偿圈的弹性变形来适应它们之间的不同的热膨胀。膨胀节

一、管式换热器（2）U型管式换热器结构：管子弯制成U型，U型管的两头固定在同一块管板上，与管板连接的封头内用隔板隔成两室。1.列管式换热器

一、管式换热器（2）U型管式换热器1.列管式换热器优点：管子受热受冷可以自由伸缩，而与壳体无关。结构比较简单，管束可以拔出清洗。缺点：管内的机械清洗困难，只能走清洁流体。使用范围：用于壳体与管子间温差大的场合，但管内清洗比较困难。

一、管式换热器（3）浮头式换热器结构：有一端不与壳体相连，可自由沿管长方向浮动，称为浮头。浮头可在壳体内沿轴向自由伸缩，可完全消除热应力。1.列管式换热器

一、管式换热器（3）浮头式换热器1.列管式换热器优点：有良好的热补偿性能，管束不易脱落，管束可从壳体中拔出清洗；缺点：结构复杂，易内漏，用材量大，造价高。使用范围：适用于壳体与管束间温差大、需经常进行管内、外清洗的场合。

一、管式换热器（1）沉浸式蛇管换热器2.蛇管式换热器金属管绕制成各种与相适应的形状（蛇形），并沉浸在容器的液体中。

一、管式换热器（1）沉浸式蛇管换热器2.蛇管式换热器优点：结构简单，价格低廉，能承受高压，可用耐腐蚀材料制造。缺点：管外容器内的流体湍流程度差，给热系数小，平均温度差也较低。主要适用于反应器内的传热，高压以及强腐蚀流体的传热。

一、管式换热器（2）喷淋式蛇管换热器2.蛇管式换热器优点：便于检修，传热效果好。缺点：占地面积大，喷淋不易均匀。适用范围：喷淋式换热器常置于室外空气流通处，冷却水在空气中汽化也可带走部分热量，增强冷却效果。

一、管式换热器（3）套管式换热器2.蛇管式换热器结构：直径不同的金属管装配成的同心套管。可根据换热要求串联使用。程数可依传热面积的大小而增减，并可数排并列。冷、热流体一般呈逆流流动，平均传热温差大，并可达到较高的流速，形成湍流，具有较高的传热系数。套管换热器

一、管式换热器（3）套管式换热器2.蛇管式换热器优点：构简单，能承受较高压力，应用灵活；缺点：耗材多，占地面积大，难以构成很大的传热面积适用范围：流体流量不大、传热负荷较小的场合。套管换热器

二、板式换热器通过板面进行传热。由于板式换热器通过板面进行传热，按传热板的结构形式，可分为：（1）夹套式换热器（2）平板式换热器（3）螺旋板式换热器

二、板式换热器1.夹套式换热器结构：由一个装在搅拌釜外部的夹套构成。原理：容器内的物料与夹套内的加热介质通过釜壁进行传热。

二、板式换热器1.夹套式换热器特点：（1）应用于化学反应过程的加热或冷却。（2）夹套内的载热体：蒸汽上进下出。冷却水下进上出。（3）传热面积受釜壁面限制而较小，夹套内清洗困难。

二、板式换热器2.平板式换热器结构：是由一组金属薄片、相邻板之间衬以垫片并用框架夹紧组装而成。矩形板片上四角开有圆孔，其中有两个圆孔和板面上的流道相通，另外两个圆孔则不相通，它们的位置在相邻板上是错开的，以分别形成两流体的通道。冷、热流体交替地在板片两侧流过，通过金属板片进行换热。

二、板式换热器3.螺旋板式换热器结构：由两块薄金属板焊接在一块分隔挡板上卷制而成，构成一对互相隔开的螺旋形流道，两板之间焊有定距柱以维持流道间距，冷热两流体以螺旋板为传热面分别在两通道内流动。

三、翅片式换热器常见有翅片管换热器