换热设备的使用及维护

二、管壳式换热器管程结构
一种流体走管内、称为管程，另一种流体走管外、 称为壳程。
1、管板 管板是换热器的主要部件之一现代高温高压大型换 热器中，管板的重量可超过20t，厚度达300mm以 上。 2、管子 管子标准常用的有1500mm，2000mm， 3000mm，6000mm等，管子材料常用 的为碳钢，低合金钢，不锈钢，铜。海 军铜，铜镍合金，铝合金。
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
（三）、换热设备性能对比及选择
1、换热器的基本要求

热量能有效地从一种流体传递到另一种流体，即传热 效率高，单位传热面上能传递的热量多。 换热器的结构能适应所规定的工艺操作条件，运转 安全可靠，密封性好，清洗、检修方便，流体阻力小。
要求价格便宜，维护容易，使用时间长。
2、换热器性能对比及选 择
（二）、按换热方式分类 间壁式换热器：温度不同的两种流体 通过隔离流体的固体壁面进行热量传 递，两流体之间因有器壁分开，故互 不接触。 直接接触式换热器 :又称混合式换热 器，冷热流体在进入换热器后直接接 触传递热量。 蓄热式换热器：又称蓄热器，是一个 充满蓄热体的蓄热室，热容量很大。
根据间壁的形状，间壁式换热器大体 分为管式和板面式两大类。 管式换热器有管壳式，套管式，蛇管 式，螺旋管式等；板面式换热器有板 式，螺旋板式，板翅式，板壳式等。
2、浮头式换热器 它的一端管板是固定的，与壳体刚性连接， 另一端管板是活动的，与壳体之间并不相连。 适用于冷热流体温差较大，介质易结垢常需 要清洗的场合。
浮头式换热器 1—防冲板；2—折流板； 3—浮头管板；4—钩圈； 5—支耳
3、U形管式换热器
它不同于管板式和浮头式换热器，只有一块管板，换 热器做成u字形，两端都固定在同一管板上，管板和 壳体之间通过螺栓固定在一起。 适用于冷热流体温差较大，管内走清洁不结垢的高温， 高压，腐蚀性较大的流体的场合。
管箱结构形式 1—隔板；2—管板； 3—箱盖
三、管壳式换热器壳程结构 1、壳体 壳体有各种形式，但基本上就是一个圆 筒形状的容器，器壁上焊有接管，供壳 程流体进入和排出之用，直径小于 400mm的壳体，通常用钢管制成，大 于400mm时钢板卷焊而成。
2、折流板 它的作用是引导壳程流体反复的改变方向 作错流流动或其他形式的流动，并可调节 折流板间距获得适宜的流速，提高传热速 率，还可起到支撑管束的作用。
选型应考虑的因素：

流体的性质对换热器类型的选择产生重大的影响。 换热介质的流量、操作温度、压力等参数在选型时 也非常重要。 换热器的适用范围在不断发展


第二节 换热设备的结构
一、管壳式换热器的结构类型及特点
1、固定管板式换热器 主要由壳体，管束，管板，管箱及折流板 等组成。 这种换热器结构简单，制造方 便，成本低。 适用于壳程流体清洁，不易结垢，管程常 需要清洗，冷热流体温差不太大的场合。
传递的三种 方式：
对流传热：凭借液体或气体的流动， 也就是各分子团间相对位置的改变来 传递热量。 辐射传热：热能不借助任何传递介质， 以电磁波的形式在空间传播，遇到另一 个物体时，辐射能被部分或全部吸收转 变为热能。
（二）换热设备的换热过程 以间壁式换热器的换热过程来说明： 在间壁式换热过程中，主要是对流 和传导两种传热方式。
2.管壳式换热器的基本参数 JB/T4714 ～4717对管壳式换热器的基本 参数及组合做了详细的规定。
折流板的 分类 常用折流板有弓 形和圆盘-圆环形两种 弓形的有单弓形、 双弓形及三弓形，单弓 形和双弓形应用最多。
圆盘ห้องสมุดไป่ตู้圆环形折流板
四、管壳式换热器的标准
1.标准体系 GB151—1999《管壳式换热
器》 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 换热器设计和制造的主要依据。 标准代号为JB／T4714～4720－92 这批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U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)。
换热设备的使用与维护
目标：了解换热设备的工作过程 及一般要求 了解换热器的类型 掌握管壳式的换热器结构与特点 换热设备的维护与清洗
第三组 ：靳静云，张景芳，代鹏伟， 崔宴福，吴军治
第一节 换热设备工作过程及类型
一、换热设备的工作过程 （一）、热量的传递方式 换热设备工作过程就是热量的传递过程。
传导传热：热量从物体的高温部分沿着 物体本身传到低温部分的一种传热方式。
U形管式换热器 1—中间挡板；2—U形 换热管；3—排气口； 4—防冲板；5—分程隔 板
4、填料函式换热器
它与浮头式换热器很相似，只是浮动管板 填料函式换热器 一端与壳体之间才有填料函密封。 1—纵向隔板；2— 不适用于壳程流体易挥发易燃易爆及有毒 浮动管板；3—活套法兰； 的情况。 4—部分剪切环；5—填 料压盖；6—填料；7— 填料函
温度不同的两种流体被器壁隔开，温度 为t1的热流体以对流的方式将热量传给 器壁的一侧，器壁以传导方式将热量从 一侧传向另一侧，最后器壁的另一侧又 以对流的方式将热量传给温度为t2的冷 流体。即对流-导热-对流的传热过程。
二、换热设备的类型 （一）、按用途分类 1、冷却器 冷凝器 加热器 换热 器 再沸器 蒸气发生器 过热器 废热 (或余热)锅炉
3、 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 压下常采用胀、焊并用的方式。
4、管子在管板上的排列 方式如下图所示：
5、强化传热表面 如果管内外的传热膜系数相差大，设法强 化膜系数较低一侧的壁表面是很有效的。 常用的方法有：一种是增大表面积。另一 种是提高传热系数。 6、封头和管箱 是换热器的主要部件，位于壳体两端，其 作用是控制及分配管程流体。