换热器培训讲解
2024年换热器培训课件(多应用)
换热器培训课件(多应用)换热器培训课件一、引言换热器是工业生产过程中重要的热能交换设备，广泛应用于石油、化工、制药、食品、电力等领域。
换热器的设计、制造、安装和维护对企业的生产效率和经济效益具有重要影响。
为了提高员工对换热器的了解和应用能力，本培训课件将介绍换热器的基本原理、分类、结构、性能、选型及维护等方面的知识。
二、换热器的基本原理1.热传递方式（1）对流换热：流体与固体表面之间的热量传递，主要受流体流速、温差、流体性质等因素影响。
（2）导热换热：固体内部的传热，主要受材料导热系数、温度梯度、几何尺寸等因素影响。
（3）辐射换热：物体表面之间的热量传递，主要受物体表面温度、颜色、形状等因素影响。
2.换热器的传热方程Q=U×A×ΔT×τ其中，Q表示热量（W）；U表示总传热系数（W/(m²·K)）；A表示传热面积（m²）；ΔT表示温差（K）；τ表示时间（s）。
三、换热器的分类与结构1.按热流体与冷流体的流动方式分类（1）顺流式换热器：热流体与冷流体在换热器内同向流动。
（2）逆流式换热器：热流体与冷流体在换热器内反向流动。
（3）错流式换热器：热流体与冷流体在换热器内呈交叉流动。
（4）混合流式换热器：热流体与冷流体在换热器内呈混合流动。
2.按传热方式分类（1）直接接触式换热器：热流体与冷流体直接接触进行换热。
（2）间壁式换热器：热流体与冷流体通过换热器壁进行换热。
3.换热器的结构（1）壳体：用于容纳换热管束，承受工作压力。
（2）管束：由多根换热管组成，用于实现热流体与冷流体之间的热量交换。
（3）管板：用于连接换热管与壳体，并传递热量。
（4）折流挡板：用于引导流体流动，增加流体湍流程度，提高传热效率。
四、换热器的性能与选型1.换热器的性能指标（1）传热系数：表示单位时间内单位面积上的热量传递能力。
（2）压降：表示流体在换热器内流动时产生的压力损失。
换热器培训教程课件
油浆采样器（蛇管式）
☆特点：
结构简单，管内只 能流入不易结垢的流体， 但容器内流体湍动程度 低，管外对流传热系数 小。
☆应用：
小型容器内液体的换热。
特点： 传热推动力大，传热效果好，便于检修和清洗。但喷
淋不易均匀而影响传热效： 结构简单，成
本低，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。
2.3.6.2浮头式
当壳体与管束因温度 不同而引起热膨胀时，管 束连同浮头可在壳体内沿 轴向自由伸缩，可完全消 除热应力。 特点：
结构较为复杂，成本 高，消除了温差应力，是 应用较多的一种结构形式。
浮头式换热器管束
结构：
主要由壳体、管束、管板、 折流挡板和封头等组成。 一种流体在管内流动，其 行程称为管程；另一种流 体在管外流动，其行程称 为壳程。管束的壁面即为 传热面。
管壳式换热器
2.3.6.1固定管板式
壳体与传热管壁温 度之差大于50C，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。
2.4列管式换热器的选用
2.4.1列管式换热器流体流道的选择 1）不洁净或易结垢的液体宜在管程，因管内清洗方便。 2）腐蚀性流体宜在管程，以免管束和壳体同时受到腐蚀。 3）压力高的流体宜在管内，以免壳体承受压力。 4）饱和蒸汽宜走壳程，饱和蒸汽比较清洁，而且冷凝液容易排出。 5）流量小而粘度大的流体一般以壳程为宜。 6）需要被冷却物料一般选壳程，便于散热。 7）有毒的液体宜走管程。
2、按传热方式分
◎直接接触式 ◎蓄热式 ◎间壁式
2.3间壁式换热器
换热器培训课件完整版
板式换热器 结构紧凑、传热效率高、压力损失小
管壳式换热器 结构简单、制造成本低、清洗方便
螺旋板式换热器
传热效率高、结构紧凑、自清洗能力 强
热管式换热器
传热效率高、温差适应性强、结构灵 活
CHAPTER 04
换热器设计方法与优化策略
设计流程概述
进行初步设计
选择合适的换热器类型
根据设计需求，选择适合的换热 器类型，如板式换热器、管壳式 换热器等。
建立完善的运行维护档案， 记录换热器运行状况、维 修记录等信息，便于追溯 和管理。
定期更换换热器密封件、 垫片等易损件，确保密封 性能良好。
CHAPTER 07
换热器故障排除与维修保养 技巧
常见故障类型及原因分析
换热效率下降
可能由于结垢、堵塞或内部泄漏导致，影响 换热效果。
泄漏
包括法兰泄漏、管板泄漏等，可能由密封件 老化、紧固螺栓松动等原因引起。
发现泄漏时，及时更换密封件和紧固螺栓， 确保密封性能。
检查控制系统和热媒流量
发现温度异常时，检查控制系统和热媒流量 是否正常，及时进行调整和修复。
维修保养周期建议及操作指南
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定期清洗和除垢
定期检查密封件和 定期检查流体流动 定期检查控制系统 注意
紧固螺栓
状态
和热媒…
根据换热器使用情况和结垢 程度，建议每半年或一年进 行一次清洗和除垢。
选择高性能材料，提高换热器的耐腐蚀性、 耐高温性等。
制造工艺优化
控制策略优化
改进制造工艺，提高生产效率和产品质量。
优化控制策略，实现换热器的智能控制和节 能运行。
CHAPTER 05
《换热器培训》课件
目录
• 换热器基础知识 • 换热器的设计与选型 • 换热器的操作与维护 • 换热器的故障诊断与处理 • 换热器的性能测试与评价 • 案例分析与实践操作
CHAPTER 01
换热器基础知识
换热器定义与分类
总结词
换热器的定义和分类是了解其工作原理和应用的基础。
详细描述
换热器是一种用于热量交换的设备，它可以将热能从一种流体传递给另一种流 体。根据不同的传热方式，换热器可以分为多种类型，如表面式换热器和混合 式换热器等。
能和可靠性。
换热器的材料选择
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耐腐蚀性
根据工艺介质的腐蚀性，选择 具有较好耐腐蚀性能的材料。
高温或低温适应性
根据工艺温度要求，选择能够 承受高温或低温的材料。
强度与刚度
选择具有足够强度和刚度的材 料，以确Fra bibliotek换热器的稳定性和
寿命。
经济性
在满足性能要求的前提下，选 择价格适宜、易于加工和维修
总结词
了解换热器的应用场景有助于更好地理解其在工业和生活中的重要性。
详细描述
换热器在各种工业领域中都有广泛的应用，如化工、石油、食品加工等。此外，在日常生活中，换热器也常用于 供暖、空调和热水器等领域。通过选择合适的换热器，可以满足各种不同的传热需求，提高能源利用效率和生产 效益。
CHAPTER 02
换热器的设计与选型
换热器的设计流程
确定换热需求
根据工艺要求，确定换 热器的换热量和换热面
积。
确定换热方式
根据流体特性和工艺要 求，选择合适的换热方 式，如管式、板式、翅
片式等。
设计换热器结构
2024版换热器知识培训PPT教案
contents •换热器基本概念与原理•换热器结构与组成部件•换热器性能评价与选型依据•换热器安装、调试及运行维护管理•故障诊断与排除技巧•节能技术在换热器应用中的探讨目录01换热器基本概念与原理换热器定义及作用换热器的定义换热器的作用工作原理与分类工作原理分类常见类型及其特点管壳式换热器板式换热器喷淋式换热器混合式换热器02换热器结构与组成部件壳体形式壳体材料结构设计030201壳体结构与设计管束排列与支撑方式管束排列支撑方式管束与壳体的连接密封装置及泄漏预防措施密封装置根据换热器工作条件和密封要求，选用合适的密封装置，如机械密封、填料密封等。
泄漏预防措施采用高质量的密封材料和先进的加工工艺，确保密封装置的可靠性和耐久性；同时，定期进行维护和检查，及时发现并处理泄漏问题。
泄漏监测与报警安装泄漏监测装置和报警系统，实时监测换热器的泄漏情况，确保设备安全运行。
03换热器性能评价与选型依据性能参数及评价指标01020304换热效率压力损失结构紧凑性可靠性选型原则和方法根据生产工艺流程和介质特性，确定换热器的类型、材质和结构。
根据传热方程式，计算换热面积、流速和压降等关键参数。
综合考虑设备投资、运行成本和维护费用，选择性价比最高的方案。
对换热器的耐高温、耐压和耐腐蚀等性能进行评估，确保安全可靠。
明确工艺要求热力计算经济性分析安全性评估案例一案例二案例三案例四案例分析：成功选型经验分享04换热器安装、调试及运行维护管理安装前准备工作和注意事项准备工作确认设备型号、规格及性能参数；检查设备完好性，如有损坏应及时通知供应商；准备安装工具和材料。
注意事项安装前应仔细阅读产品说明书，了解设备结构、性能及安装要求；确保安装场地平整、无障碍物，满足设备安装要求；注意设备吊装过程中的安全，避免设备损坏或人员伤亡。
调试过程检查项目清单设备外观检查电气系统检查水压试验调试运行定期对设备进行全面检查，包括外观、接口、法兰、电气系统等部位，确保设备处于良好状态。
换热器培训讲座课件
②管壁积垢
形成原因：由于换热器操作中所处理的流体，有的是 悬浮液，有的夹带有固体颗粒，有的粘结物含量高， 有的含有泥沙、藻类等杂质。随着使用时间的延长， 在换热管的内外表面上会产生积垢。积垢引起的故障 有：总导热系数下降，传热效率降低；使换热管的管 径，因积垢而减小，使得流体通过管内的流速增加， 造成压力损失增大；积垢导致管壁腐蚀，腐蚀严重时， 造成管壁穿孔，两种流体混合而破坏正常操作。
当发现管子有泄漏现象时，采取的措施：视泄漏管数的多 少而定。如果管束中仅有一根或数根管子泄漏，可采用堵 塞的方法进行修理。即用做成锥形的金属材料塞在管子两 端打紧焊牢，将损坏的管子堵死不用。金属材料的硬度应 低于管子材料的硬度。金属锥塞的锥度一般为3一5度之间。 采用堵管的方法解决管子泄漏现象简单易行，但堵管总数 不得超过10％，否则将对传热效果产生较大影响。当发生 泄漏的管子较多时，应采用更换管子的方法进行修理。更 换管子时，应注意不要损坏管板的孔口，以便更新管子时， 使管子与管板有较严密的连接。然后采用胀接或焊接的方 法将新管连接在管板上。
适用场合：适用于壳程介质清洁，不易结垢，管程需清 洗以及温差不大或温差虽大但是壳程压力不大的场合。 为减少热应力，通常在固定管板式换热器中设置柔性元 件（如膨胀节、挠性管板等），来吸收热膨胀差。
图7-3 带带补膨偿胀器节的 的固固定定管管板板式式换换热热器器
固定管板式换热器
②浮头式换热器
图图7-67-4浮头浮式头换式热换器热器 优点： 管内和管间清洗方便，不会产生热应力。 缺点： 结构复杂，设备笨重，造价高，浮头端小盖在
只适用于允许两流体混合的场合。
冷流体
冷流体
直接接触式换热器
2、蓄热式（回热式）
冷流体
2024年HTRI培训教程板式换热器(多场合)
HTRI培训教程板式换热器(多场合)HTRI培训教程：板式换热器1.概述板式换热器是一种高效、紧凑的换热设备，广泛应用于石油、化工、食品、制药等行业。
本教程旨在介绍板式换热器的工作原理、结构特点、选型计算、操作维护等方面的知识，帮助学员掌握板式换热器的设计、应用和维护技能。
2.工作原理（1）高效换热：波纹形板片增大了热交换面积，提高了换热效率。
（2）紧凑结构：板式换热器相较于壳管式换热器，具有体积小、重量轻的优势。
（3）灵活组合：板式换热器可根据工艺要求，增减板片数量，调整换热面积。
（4）易于清洗：板式换热器拆卸方便，可进行化学清洗或机械清洗。
3.结构特点（1）板片：波纹形板片是板式换热器的核心部件，常用材料有不锈钢、钛合金、铝等。
（2）夹紧装置：用于固定板片，保证板片在高温、高压下的密封性能。
（3）进出口接管：连接热介质和冷介质的管道，可实现多程布置。
（4）支架：用于支撑整个换热器，保证其稳定运行。
4.选型计算（1）确定工艺条件：明确热介质和冷介质的流量、温度、压力等参数。
（2）选择板片材料：根据介质性质、温度、压力等因素，选择合适的板片材料。
（3）计算换热面积：根据换热任务，计算所需换热面积。
（4）确定板片数量：根据换热面积和单张板片的换热面积，确定板片数量。
（5）校核压力降：确保换热器在设计工况下的压力降满足工艺要求。
5.操作维护（1）开机准备：检查设备各部件是否正常，确保管道畅通。
（2）运行监控：关注换热器进出口温度、压力等参数，及时调整工况。
（3）停机操作：按照工艺要求，缓慢降低热介质和冷介质的流量，直至设备停止运行。
（4）清洗保养：定期对板式换热器进行清洗，保持设备清洁，提高换热效率。
（5）故障排除：针对设备运行过程中出现的问题，及时分析原因，采取相应措施。
6.总结本教程介绍了板式换热器的工作原理、结构特点、选型计算、操作维护等方面的知识。
通过学习本教程，学员应掌握板式换热器的设计、应用和维护技能，为实际工程中的应用奠定基础。
换热设备培训学习课件(PPT45张)
供热温度不能满足要求
原因
① 一次侧介质流量不足，导致热侧温差 大，压降小。 ② 冷侧温度低，并且冷、热末端温度低 ③ 并联运行的多台板式换热器流量分配 不均。 ④换热器内部结垢严重。
供热温度不能满足要求
处理办法
① 增加热源的流量或加大热源介质管路 直径。 ② 平衡并联运行的多台板式换热器的流 量。 ③拆开板式换热器清洗板片表面结垢。
串液
原因
① 由于板材选择不当导致板片腐蚀产生 裂纹或穿孔。 ②操作条件不符合设计要求。 ③ 板片冷冲压成型后的残余应力和装配 中夹紧尺寸过小造成应力腐蚀。 ④板片泄漏槽处有轻微渗漏，造成介质中 有害物质(如cl)浓缩腐蚀板片，形成串液。
串液
处理办法
① 更换有裂纹或穿孑L板片，在现场用透 光法查找板片裂纹。 ②调整运行参数，使其达到设计条件。 ③换热器维修组装时夹紧尺寸应符合要求， 并不是越小越好。 ④ 板片材料合理匹配。
三、换
● 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。
● 价格便宜，维护容易，使用时间长。
◆ 换热器选型应考虑的因素
● 流体的性质。 ● 换热介质的流量、操作温度、压力。
第三节 其他类型换热设备简介
一、板面式换热器
◆ 螺旋板式换热器
螺旋板换热器的结构是由两张平行的钢板在专用的 卷床上卷制而成，它是具有一对螺旋通道的圆柱体，再 加上顶盖和进出口接管而构成的。
螺旋板换热器结构形式
Ⅲ型螺旋板换热器
◆ 板式换热器
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换热器的换热机理
对流
对流
依靠流体的宏观位移，将热量由一处带 到另一处的传递现象。在制冷空调业中 的对流传热，往往是指流体与固体壁面直接接触时的热量传递。 ——流体各部分之间发生相对位移，冷热流体互相掺混 ——对流分为自然对流和强制对流，自然对流是由于流体冷热各部分 的密度不同引起的，强制对流是由于泵、风机等作用所造成的。
测试中心技术培训系列——商用空调器培训
换热器的换热机理
辐射
热辐射 因热的原因而产生的电磁波在空 间的传递。物体将热能变为辐射 能，以电磁波的形式在空中传播， 当遇到另一物体时，又被全部或部分地吸收而变为热能。 物体的辐射能力与温度有关，辐射强度与绝对温度的四次方成正比，在制
冷与空调工程中，由于物体温度不高，一般不考虑辐射换热量。作为换 热器，我们主要关心的热传导和对流传热。 对空调业中的换热器，我们关心的是流体（R22、水、空气）与固 体壁面（铜管、铝箔）直接接触时的热量传递。（表面换热）
放热
水
水蒸汽
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换热器的换热机理
霜和冰
蒸发器结霜和结冰的原因是因为空气中的水蒸汽遇到表面温度较低 蒸发器。当水蒸气的温度低于此时的露点温度便开始凝结成水，当水 没有及时排走就会因为蒸发器表面低于00C水就开始结冰。当水蒸气 的温度低于露点温度且低于00C时就会直接结成霜，也是水的凝结 过程。
5kg干空气升高1K 所需的热量是 5*1=5kJ
木材：2.51 kJ/kgK
纸张：1.47 kJ/kgK
钢：0.46 kJ/kgK
干空气： 1kJ/kgK（20℃） R22：1.18 kJ/kgK (0℃、液态)
铜：0.39 kJ/kgK
R22：1.18 kJ/kgK (0℃、气态）
测试中心技术培训系列——商用空调器培训
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换热器的换热机理
显热：能够被感测到的热量。它能导致物质的温度发生变化，但不改变其状态。 潜热：吸收或放出热量时只改变物质的状态，而不改变其温度。 熔化潜热：物质从固态变为液态或由液态变为固态时吸收或放出的热量。 汽化潜热：物质从液态变为气态时所需的热量。 液态潜热：物质从气态变为液态放出的热量。 举例： 开空调后，房间空气温度从30℃变成了25 ℃ ： 房间空气经过空调器室内盘管后有水凝结： 冷凝器中，R22由90 ℃的高温蒸汽变成了46 ℃液态R22； 蒸发器中，R22由10 ℃的液态变成了8 ℃的气态R22。
换热器的换热机理
显热
显热：是指物质被冷却或加热时，只有温度变化而无相变时所放出或 吸收的热量。（能够用温度计测量）
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换热器的换热机理
潜热
单位：kJ/kg
1kg1000C的水蒸发为1kg1000C的水蒸汽需 2257.2kJ 1kg00C的水蒸发为的水蒸汽需2501kJ 1kg00C的液态R22蒸发为00C的R22蒸汽 需204.9kJ
B
-- -- -- --
设计序号：用字母表示
设计压力（Mpa） 板片数 单片换热面积（*10-3m2） 3-铜钎焊板式换热器 板式换热器
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板式换热器——结构组成
潜热：是指物质发生相变而温度不变时，放出或吸收的热量。（不能用温度 计测量。）
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换热器的换热机理
放热
吸热
物质有三种状态，有五种状态变化
吸热
1、凝固：由液体变为固体。
冰
2、熔化：由固态变为液态。
3、汽化：由液态变为气态。
4、升华：由固态变成气态，不需要经过液态。
5、凝结：由气态变为液态。
测试中心技标
温度：衡量物体的冷热程 度，温度可以衡量绝对量
54.40C
绝对温标：又称热力学温标，开氏温 标，每一度大小与摄氏温标相等，起 点为物质内分子热运动完全停止时温 度（-273.15℃），单位为K。
温标：摄氏、华氏和开氏
绝对量运算 开氏=摄氏+237.15，华氏=9/5摄氏+32
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换热器的换热机理
换热器传热过程
三个环节
(1)从热流体到壁面高温侧的热传递 (2)从壁面高温侧到壁面低温侧的热传递 (3)从壁面低温侧到冷流体的热传递
传热过程
①
②
③
制冷剂 -- 铜管 -- 铝箔 -- 空气/水
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板式换热器
板式换热器的特点： 传热性能方面 板式换热器有较高的传热系数，一般可达3000～6000W/m2.℃，是壳管 式换热器的3 ～7倍。但板式换热器的水阻力比壳管式换热器要大。 型号：
主要内容简介
换热器的换热机理 板式换热器 翅片管换热器 管壳式换热器 蒸发器 冷凝器
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换热器的换热机理
热和热量 （功/能量/热量）
——热是能量（内能）的一种形式。热力循环就是热能传递，它是以热能的 方式贮存的。 ——主要衡量相对量而不衡量绝对量，即热量变化了多少而不是热量有多少 ——单位是焦耳（J）（1J=1N.m）
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换热器的换热机理
传热
所谓传热是和传质相对而言的， 传热不涉及热载体质的扩散。 三种传热形式：传导、对流和 辐射
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换热器的换热机理
传导
传导又称导热
是指热量从物体的高温部分向同一物体的 低温部分、或者从一个高温物体向一个与它直接接触的低温物体传热的过程。 （或称热传导、导热）。 物体各部分之间不发生相对位移时，依靠分子，原子及自由电子等微观粒子的热 运动而产生热量传递 热传导虽然在固体、气体、液体中都会发生，但单纯的热传导只会在固体中发生。
相对量运算
Δ1℃= Δ1K=1.8F
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220C 临界温度 -237.150C
换热器的换热机理
比热
干空气的定压比 热为1kJ/kgK
单位质量的物质温度每 升高或降低1K所需要加 入或放出的热量。
水的比热为 4.18kJ/kgK
定压比热：
水：4.18kJ/kgK
1kg水升高1K所需 要的热量为4.18kJ