换热器的分类详解
换热器分类
换热器分类换热器作为传热设备随处可见，在工业中应用非常普遍，特别是耗能用量十分大的领域，随着节能技术的飞速发展，换热器种类开发越来越多。
适用于不同介质，不同工况，不同温度，不同压力的换热器，结构和形式亦不同，换热器种类随新型，高效换热器的开发不断更新，具体分类如下。
（一）按传热原理分类1.直接接触式换热器这类换热器主要工作原理是两种介质经接触面而相互传递热量，实现传热，接触面积直接影响到传热量。
这类换热器的介质通常是一种气体，另一种为液体，主要以塔设备为主体的传热设备，但通常又涉及传质。
故很难区分与塔器的关系，通常归口为塔式设备，电厂用凉水塔为最典型的直接接触式换热器。
2．蓄能式换热器（简称蓄能器）这类换热器用量极少，原理是通过一种固体物质，热介质先通过加热固体物质达到一定温度后，冷介质再通过固体物质被加热，使之达到传递热量的目的。
3．板，管式换热器这类换热器用量非常大，占总量的99%以上，原理是热介质通过金属或非金属将热量传递给冷介质的传热设备，这类换热器是我们通常称为管壳式，板式，板翘式，板壳式换热器。
（二）按传热种类分类1.无相变传热一般分为加热器和冷却器。
2.有相变传热一般分为冷凝器和重沸器。
重沸器又分为釜式重沸器，虹吸式重沸器，再沸器，蒸发器，蒸汽发生器，废热锅炉。
（三）按结构分类分为釜式换热器，固定管板式换热器，填料函式换热器，u形管式换热器，蛇管式换热器，双壳程换热器，单套管换热器，多套管换热器，外导流筒换热器，折流杆式换热器热管式换热器，插管式换热器，滑动管板式换热器。
（四）按折流板分类分为单弓形换热器，双弓形换热器，三弓形换热器，螺旋弓形换热器。
（五）按板状分类分为螺旋板式换热器，板式换热器，板翘式换热器，板壳式换热器，板式蒸发器，板式冷凝器，印刷电路板换热器，穿孔板换热器。
(六) 按密封形式分类此类换热器多用于高温，高压装置中，具体分为：螺旋锁紧环换热器，薄膜密封换热器，钢垫圈换热器，密封盖板式换热器。
常见换热器的种类及特点
常见换热器的种类及特点换热器是将热量从一个物质传递到另一个物质的设备，常见的换热器种类包括壳管式换热器、板式换热器、螺旋板式换热器、换热管束和换热器组件等。
每种换热器都有其独特的特点和适用场景。
1. 壳管式换热器壳管式换热器是最常见的一种换热器，由一个外壳和多个内置管子组成。
热传导通过管壁实现，热量从热源通过管内流体流向冷却介质。
壳管式换热器具有结构简单、适用性广、换热效率高的特点。
常见的壳管式换热器有固定式和浮动式两种，固定式适用于高温高压场合，浮动式适用于温差较大的情况。
2. 板式换热器板式换热器由多个金属板组成，热传导通过板之间的薄层流体实现。
板式换热器具有体积小、传热效率高、清洗方便等特点。
板式换热器适用于低温低压场合，如冷却水、空调系统等。
3. 螺旋板式换热器螺旋板式换热器是将螺旋板组装在两个端盖上形成的，通过螺旋板的旋转实现热传导。
螺旋板式换热器具有体积小、传热效率高、清洗方便等特点。
螺旋板式换热器适用于高温高压场合。
4. 换热管束换热管束是将多根直径较小的管子束缚在一起，通过管壁实现热传导。
换热管束具有结构紧凑、传热效率高、适用性广的特点。
换热管束适用于高温高压场合。
5. 换热器组件换热器组件是由多个换热器组成的系统，可以根据不同的需求组合和调整。
换热器组件具有灵活性高、适应性强的特点。
换热器组件适用于需要灵活配置和调整的场合。
以上是常见的换热器种类及其特点。
根据不同的工作条件和需求，选择适合的换热器可以提高换热效率，降低能耗，实现更加有效的热量传递。
换热器基本知识
（2） 浮头式换热器
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
浮头式换热器
• 浮头式换热器 管束一端的管板可自由浮动，完 全消除了热应力;且整个管束可从壳体中抽出, 便于机械清洗和检修。浮头式换热器的应用较 广。
• 优点：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。
• 流体每通过管束一次称为一个管程；每通过壳体一次称为一个壳程。 图示为最简单的单壳程单管程换热器,简称为1-1型换热器。为提高管内 流体速度,可在两端管箱内设置隔板，将全部管子均分成若干组。这样 流体每次只通过部分管子，因而在管束中往返多次，这称为多管程。 同样，为提高管外流速，也可在壳体内安装纵向挡板，迫使流体多次 通过壳体空间，称为多壳程。多管程与多壳程可配合应用。
设备。
二、间壁式换热器的类型
沉浸式蛇管换热器
管式换热器
间壁式换热器
板式换热器
喷淋式换热器
套管换热器
固定管板式
列管式换热器
U型管
平板式换热器
浮头式 填料函式
螺旋板式换热器 夹套式换热器
板翘式换热器 翘片式换热器
翘片管换热器
(一) 管式换热器
管式换热器特点
• 管式换热器虽然在换热效率、结构紧凑性和单位传热
• 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。
换热器类型介绍及设计案例
换热器类型介绍及设计案例换热器（Heat exchanger）是一种用于热的传递设备，用于将热量从一个介质传递到另一个介质，而不会将两者混合在一起。
换热器在工业、建筑和家庭中被广泛应用，用于加热、冷却和空调等领域。
本文将介绍一些常见的换热器类型，并提供一些设计案例。
一、直接换热器（Direct Heat Exchanger）直接换热器是最常见的一种换热器类型，也称为热交换管或管式热交换器。
它由一根或多根管道组成，其中一个介质通过管道，将热量传递给另一个介质。
直接换热器广泛应用于石化、化学、食品加工和供暖等领域。
设计案例：工业热水锅炉工业热水锅炉是一种直接换热器，用于生产和供应热水。
它由一个燃烧室和一个热水管道组成。
燃烧室中燃烧燃料产生的热量通过管道传递给流经其中的水，将水加热到所需温度。
二、间接换热器（Indirect Heat Exchanger）间接换热器是通过壁面传递热量的一种换热器类型。
在这种换热器中，两个介质分别通过不同的通道流动，通过壁面传递热量。
间接换热器广泛应用于电站、化工和冶金等领域。
设计案例：蒸汽凝结器蒸汽凝结器是一种间接换热器，用于电站中的蒸汽循环系统。
蒸汽在蒸汽轮机中通过传递热量产生功率，然后进入蒸汽凝结器，通过与冷却介质在壁面之间的传热，将蒸汽冷却成水，并回流到锅炉再次循环使用。
三、板式换热器（Plate Heat Exchanger）板式换热器是一种利用金属板堆叠组成的换热器，将热量传递给另一个介质。
板式换热器的设计紧凑、效率高，广泛应用于食品、制药、化工和制冷等领域。
设计案例：蒸气冷凝器蒸气冷凝器是一种板式换热器，被广泛应用于制冷和空调系统中。
蒸发器中的制冷剂通过板式换热器中的金属板与冷却剂传热，将制冷剂中的热量传递给冷却剂，使制冷剂冷却并凝结为液体。
四、空气换热器（Air Heat Exchanger）空气换热器主要用于传递空气中的热量。
它将热空气和冷空气通过不同的通道流动，并通过壁面传递热量。
换热器种类及介绍
换热器种类及介绍换热器是一种用于传递热量的设备，用于在工业生产及日常生活中实现热能的转换。
根据不同的使用场景和要求，换热器有多种不同的种类。
下面将介绍几种常见的换热器类型。
1. 管壳式换热器（Shell and Tube Heat Exchanger）：管壳式换热器是一种常见的换热器类型，由一个外壳和一组管子组成。
热量在管子和外壳之间进行传递，一种流体通过管子流动，另一种流体通过外壳流动。
管子和外壳内大部分是平行或对流的，从而实现热能的传递。
管壳式换热器适用于高流量和高温差的应用，例如化工和空调系统。
2. 板式换热器（Plate Heat Exchanger）：板式换热器是一种由多个平行金属板堆叠而成的换热器。
板与板之间形成一个狭窄的通道，两种流体分别通过不同的通道流动，热量通过板间的金属板传递。
板式换热器具有高传热效率和紧凑的设计，适用于低流量和低温差的应用，例如制冷和加热系统。
3. 螺旋板换热器（Spiral Plate Heat Exchanger）：螺旋板换热器是一种由两个平行螺旋板组成的换热器。
两种流体分别在螺旋板间流动，热量通过螺旋板传递。
螺旋板换热器具有较高的传热效率，且容易清洗和维护，适用于高粘度和易结垢的流体。
4. 管束式换热器（Bundle Heat Exchanger）：管束式换热器由大量细管束构成，一种流体通过管束内部流动，另一种流体在管束外部流动。
热量通过管壁传递。
管束式换热器具有较高的传热效率和较低的压降，适用于蒸汽发生器和燃气锅炉等设备。
5. 盘式换热器（Disc and Doughnut Heat Exchanger）：盘式换热器是一种由许多平行圆盘组成的换热器。
热量通过圆盘间的空隙传递，一种流体通过圆盘内部流动，另一种流体通过圆盘外部流动。
盘式换热器具有紧凑的设计和高传热效率，适用于高温和高压的应用，例如化工和炼油。
这些换热器种类只是常见的几种，在实际应用中还有其他种类，如板式换热器的纹路型换热器、膜式换热器、液体-液体换热器等。
换热器分类
按照传统方式的不同，换热设备可分为三类：1．混合式换热器利用冷、热流体直接能与混合的作用进行热量的交换这类交换器的结构简单、但价便宜、常做成塔状。
两种容许完全混合且不同温度的介质，在直接接触的过程中完成其热量的传递。
例如：冷水塔（凉水塔）、造粒塔、气流干燥装置、流化床等。
2．蓄热式换热器在这类换热器中，能量传递是通过格子砖或填料等蓄热体来完成的。
首先让热流体通过，把热量积蓄在蓄热体中，然后再让冷流体通过，把热量带走。
由于两种流体交变转换输入，因此不可避免的存在着一小部分流体相互掺和的现象，造成流体的“污染”。
蓄热式换热器结构紧凑、价格便宜、单位体积传热面大，故较适用于气——气热交换的场合。
主要用于石油化工生产中的原料气转化和空气余热。
回转蓄热式换热器的结构特点是实现连续操作，换热器中的蓄热体一般采用成型板片或金属丝网组装的扇形柜内，其外部由金属壳体密封，并以每分1～4转得慢速转动进行连续换热。
3、间壁式换热器所谓间壁式换热器，是指两种不同温度的流体在固定的壁面（称为传热面）相隔的空间里流动，通过璧面得导热和壁表面的对流换热进行热量的传递。
参加换热的流体不会混合，传递过程连续而稳定地进行。
间壁式换热器的传热面大多采用导热性能良好的金属制造。
在某些场合由于防腐的需要，也有用非金属（如石墨，聚四乙烯等）制造的。
这是工业制造最为广泛应用的一类换热器。
冷、热流体被一固体壁面隔开通过璧面进行传热。
按照传热面的形状与结构特点它可分为：（1）管式换热器：如套管式、螺旋管式、管壳式、热管式等。
（2）板面式换热器：如板式、螺旋板式，、板壳式等。
（3）扩展表面式换热器：如板翅式、管翅式、强化的传热管等。
一. 夹套式换热器结构如图所示。
夹套空间是加热介质和冷却介质的通路。
这种换热器主要用于反应过程的加热或冷却。
当用蒸汽进行加热时，蒸汽上部接管进入夹套，冷凝水由下部接管流出。
作为冷却器时，冷却介质（如冷却水）由夹套下部接管进入，由上部接管流出。
十一种换热器工作原理和特点图文讲解
十一种换热器工作原理和特点图文讲解一、换热器1、U形管式换热器每根管子都弯成U形，固定在同一侧管板上，每根管可以自由伸缩，也是为了消除热应力。
性能特点：（1）优点此类换热器的特点是管束可以自由伸缩，不会因管壳之间的温差而产生热应力，热补偿性能好；管程为双管程，流程较长，流速较高，传热性能较好；承压能力强；管束可从壳体内抽出，便于检修和清洗，且结构简单，造价便宜。
（2）缺点是管内清洗不便，管束中间部分的管子难以更换，又因最内层管子弯曲半径不能太小，在管板中心部分布管不紧凑，所以管子数不能太多，且管束中心部分存在间隙，使壳程流体易于短路而影响壳程换热。
此外，为了弥补弯管后管壁的减薄，直管部分需用壁较厚的管子。
这就影响了它的使用场合，仅宜用于管壳壁温相差较大，或壳程介质易结垢而管程介质清洁及不易结垢，高温、高压、腐蚀性强的情形。
2、沉浸式蛇管换热器沉浸式蛇管换热器以蛇形管作为传热元件的换热器，是间壁式换热器种类之一。
根据管外流体冷却方式的不同，蛇管式换热器又分为沉浸式和喷淋式。
（1）优点这是一种古老的换热设备。
它结构简单，制造、安装、清洗和维修方便，便于防腐，能承受高压，价格低廉，又特别适用于高压流体的冷却、冷凝，所以现代仍得到广泛应用。
（2）缺点由于容器体积比管子的体积大得多、笨重、单位传热面积金属耗量多，因此管外流体的表面传热系数较小。
为提高传热系数，容器内可安装搅拌器。
3、列管式换热器冷流体走管内，热流体经折流板走管外，冷、热流体通过间壁换热。
性能特点：列管式换热器的结构比较简单、紧凑、造价便宜，但管外不能机械清洗。
此种换热器管束连接在管板上，管板分别焊在外壳两端，并在其上连接有顶盖，顶盖和壳体装有流体进出口接管。
通常在管外装置一系列垂直于管束的挡板。
同时管子和管板与外壳的连接都是刚性的，而管内管外是两种不同温度的流体。
因此，当管壁与壳壁温差较大时，由于两者的热膨胀不同，产生了很大的温差应力，以至管子扭弯或使管子从管板上松脱，甚至毁坏换热器。
换热器的种类及应用
换热器的种类及应用换热器是一种用于传热的设备，广泛应用于化工、电力、冶金、石油等行业。
根据传热方式和工作原理的不同，换热器可以分为多种类型。
1. 管壳式换热器：管壳式换热器是最常见的换热器之一。
它由管束和外壳组成，热媒通过管束流动，被换热的物质则在外壳中流动，通过管壳内外流体的对流和传导传热，实现换热过程。
管壳式换热器广泛应用于化工、冶金等行业的蒸发、冷凝、汽化、加热等工艺中。
2. 板式换热器：板式换热器采用多层波纹板组成，通过多个波纹板的叠加形成通道，在通道内实现换热。
板式换热器具有换热效率高、紧凑、易于清洗等优点，被广泛应用于空调、制冷、化工、食品加工等领域。
3. 管束式换热器：管束式换热器由多根平行布置的管子组成，通过管子内的热媒与外壳中的被换热物质进行换热。
管束式换热器适用于高温、高压、粘稠液体的换热过程，常用于石油、化工等行业。
4. 螺旋板换热器：螺旋板换热器采用螺旋板作为热传输面，通过螺旋板的内外壁形成两个流通通道，通过流体在螺旋板内外壁之间交替流动，实现换热。
螺旋板换热器具有高换热效率、低压降等优点，广泛应用于化工、制药等行业。
5. 空气冷却器：空气冷却器以空气作为冷却介质，通过与被冷却物质接触，将被冷却物质的热量传递给空气，使其冷却。
空气冷却器广泛应用于电力、化工等行业中的冷却系统，如发电厂中的冷却塔、汽车发动机中的散热器等。
6. 管式加热器：管式加热器是一种通过将热媒加热后传递给被加热物质，实现加热的设备。
管式加热器应用于化工、电力等行业中需要对物质进行加热的工艺中，如石油精制中的加热炉、电站中的锅炉等。
总之，换热器可以根据不同的换热原理和应用场景，分为管壳式换热器、板式换热器、管束式换热器、螺旋板换热器、空气冷却器和管式加热器等多种类型。
这些换热器在不同的工业领域中发挥着重要作用，提高了能源利用效率，降低了设备运行成本，促进了工业生产的发展。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
螺旋板式换热器
传热面积大 传热效率高 易制造 材料利用率高 自身冲刷不易结垢 可全逆流流动 传热温差小
特别适合高粘度流体的加热或 冷却、含有固体颗粒的悬浮液 的换热
板式换热器
板式换热器
较低流速下即可达到湍流，具有较高的传热效率；
结构紧凑；
使用灵活； 清洗和维温度等；
U形管式换热器
优点——结构比较简单、价格便宜，承压能力强。 缺点—— 壳程流体易短路，传热不利。当管子泄漏损坏时，只有外 层U形管可更换，内层管只能堵死，坏一根U形管相当于坏两根管， 报废率较高。 应用——管、壳壁温差较大或壳程介质易结垢需要应用 清洗，又不 宜采用浮头式和固定管板式的场合。特别适用于管内走清洁而不易结 垢的高温、高压、腐蚀性大的物料。
缠绕管式换热器
适用于同时处理多种介质、在小温差下需要传递较大热量且管内 介质操作压力较高的场合,如制氧等低温过程中使用的换热设备等。
管壳式换热器
一、固定管板式 二、浮头式 三、U形管式 四、填料函式 五、釜式重沸器
结构坚固、可靠性高、适应性广、易于制造、处理能力大、生产成 本较低、选用材料范围广、换热表面清洗较方便、可用于高温和高 压。 传热效率、结构紧凑性及单位换热面积所需金属消耗量等方面均不 如一些新型高效紧凑式换热器。
浮头式
优点 ——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，且浮头端小盖在操作中无法检查，制造时对密封要求较高。 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， 且浮头端小盖在操作中无法检查，制造时对密封要求较高。 应用——壳体和管束之间壁温差较大或壳程介质易结垢的场合
换热器分类
演示者：
简介
定义及分类 板面式换热器 空冷器其它 管壳式换热器
换热设备的定义
使热量从热流体传递到冷流体的设备称 为换热设备 它是化工、炼油、动力、食品、轻工、 原子能、制药、机械及其它许多工业部 门广泛使用的一种通用设备 化工厂中，约占总投资的10%～20%； 炼油厂常减压装置，约占总投资的 35%～40%；
U形管式换热器
优点——结构比较简单、价格便宜，承压能力强。 缺点—— 壳程流体易短路，传热不利。当管子泄漏损坏时，只有外 层U形管可更换，内层管只能堵死，坏一根U形管相当于坏两根管， 报废率较高。 应用——管、壳壁温差较大或壳程介质易结垢需要应用 清洗，又不 宜采用浮头式和固定管板式的场合。特别适用于管内走清洁而不易结 垢的高温、高压、腐蚀性大的物料。
亦可作冷凝和蒸发，适用于多种不同的流体在同一设备中操作； 选用适当的材料，可用于0~1000K各种温度范围的热交换；
铝制材质特别适用于低温或超低温的场合；
结构复杂，造价高，流道小，易堵塞，不易清洗，难以检修等；
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。 应用——适用于壳侧介质清洁且不易结垢并能进行溶 解清洗, 管、壳程两侧温差不大或温差较大但壳侧压力不高的 场合。
蛇管式换热器
a.沉浸式蛇管
结构简单，造价低廉，操作敏感性较小，管子可承受较大流体 介质压力。 管外流体流速很小，因而传热系数小，传热效率低，需要的传 热面积大，设备显得笨重。 常用于高压流体冷却、反应器的传热元件，容器加热
蛇管式换热器
b. 喷淋式蛇管
套管式换热器
结构简单，适应广，传热面弹性大, 两侧流体均可提高流速，两侧传热系数高。 金属消耗大，检修、清洗和拆卸较麻烦， 可拆连接处易泄漏。 一般用于高温、高压、小流量流体和所需传热面 积不大的场合
釜式重沸器
优点——与浮头式、U形管式换热器一样， 清洗维修方便；可处理不清洁、易结垢介质， 能承受高温、高压（无温差应力）。 缺点——占用空间较大 应用——一般只用于重沸器
板面式换热器
其结构特点可强化传热；采用板材制作， 大规模生产时，可降低设备成本； 耐压性能比管式换热器差；
板面式换热器
换热方式分类
一、直接接触式换热 二、蓄热式换热 三、间壁式换热 四、中间载热体式换热
换热器分类
管式换热器
蛇管式换热器
套管式换热器
缠绕管式换热器 管壳式换热器
板面式换热器
螺旋板式换热器 板式换热器 板壳式换热器 板翅式换热器
空冷器及其它
管式换热器
结构坚固、可靠、适应性强、易于制造、 能承受较高操作压力和温度。在高温、 高压和大型换热器中，管式换热器仍占 绝对优势，是目前使用最广泛的一类换 热器。 换热效率、结构紧凑性、单位传热面积 的金属消耗等方面不如其他新型换热器。
板翅式换热器
板翅式换热器
传热系数比管壳式换热器大3 ～10倍；
结构紧凑、轻巧，单位体积传热面积能达2500～4370m2 /m 3；
（ 管壳式Φ 1000 ×6000，347m2，74 m2 /m 3）
单位重量换热面积是管壳式换热器的十几倍到几十倍；
适应性广，可作气- 气、气- 液和液-液的热交换；
密封周边太长，不易密封，渗漏可能性大； 承压能力低；
使用温度受密封垫片材料耐温性能限制，不宜过高；
流道狭窄，易堵塞，处理量小； 流动阻力大；
板壳式换热器
板壳式换热器
结构紧凑，单位体积包含换热面积较管 壳式换热器增加70%； 传热效率高，压力降小 与板式换热器相比，由于没有密封垫片， 较好解决了耐温、抗压与高效率之间的 矛盾； 容易清洗； 焊接技术要求高； 常用于加热、冷却、蒸发、冷凝等过程；