换热器相关知识..
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基础知识一、板式换热器：一）、优点：传热效率高，对数温差大。
重量轻，占地面积小，清洗方便，容易改变换热面积或流程组合，适用于多种介质换热。
二）、缺点：工作压力v2Mpa,工作温度V200°C不适用于易堵塞介质。
承温：・160°C~225°C承压：35bar技术参数：板材：AISI316/SUS304等钎焊剂：纯度99.9%铜或银接口连接方式：螺纹、焊接、法兰等。
垫片材料EPDM、NBR胶片。
二、空气换热器：钢制绕片翅片管散热器三、容积式换热器注：碳钢在70%以上的浓硫酸中腐蚀轻微，60%以下稀硫酸中腐蚀严重。
铅对65%以下稀硫酸中耐腐蚀性强，在浓硫酸中腐蚀严重。
硝酸，强烈腐蚀铜，不腐蚀不锈钢，盐酸，腐蚀铜，也腐蚀不锈钢，氯离子，使不锈钢产生晶间腐蚀，变脆。
换热器选型主要因素:1、热负荷及流量大小2、流体的性质3、温度、压力及允许压降的范围4、对清洗、维修的要求5、设备结构、维修的要求6、价格、使用安全性和寿命7、其他：结构强度，材料来源，加工条件，密封性, 安全性等8、板版材质有不锈钢、钛及钛合金、银及鎳铜合金、310S等材B30合金、哈氏合金、蒙乃尔合金、换热器技术问答1.换热设备如何分类？答：按《石油化工总公司设备分类目录》可分为：（1）管壳式换热器(2)套管式换热器(3)水浸式换热器(4)喷淋式换热器(5)凹转（蛇管）式换热器(6)板式换热器(7)板翅式换热器(8)管翅式换热器(9)废热锅炉(10)其他2.换热器是如何传热的？答：在故普遍的间壁式换热器中，主要是传导和对流两种传热方式。
热流体先用对流给热的方式将热最传给管壁的一侧，再以传导的方式将热最从管壁一侧传过另一•侧，最后管壁另一侧乂以对流给热方式将热量传给了冷流体，从而完成了换热器的传热过程。
3.介质流速对换热效果有何影响？答：介质在换热器内的流速越人，其传热系数也越人。
因此提高介质在换热器内的流速可以大大提高换热效果，但增加流速带来的负面影响是增大了通过换热器的压力降，增加了泵的能量消耗，所以要有一定的适宜范围。
换热器基础知识详解
一、换热器的定义换热器是将热流体的部分热量传递给冷流体的设备，即在一个大的密闭容器内装上水或其他介质，而在容器内有管道穿过。
让热水从管道内流过。
由于管道内热水和容器内冷热水的温度差，会形成热交换，也就是初中物理的热平衡，高温物体的热量总是向低温物体传递，这样就把管道里水的热量交换给了容器内的冷水，换热器又称热交换器。
二、换热器的分类与结构换热器按用途分类可以分为：冷却器、冷凝器、加热器、换热器、再沸器、蒸气发生器、废热(或余热)锅炉。
按换热方式可以分为：直接接触式换热器（又叫混合式换热器）、蓄热式换热器和间壁式换热器。
下面主要介绍一下按换热方式分类的换热器：1、直接接触式换热器直接接触式交换器是依靠冷、热流体直接接触而进行传热的，这种传热方式避免了传热间壁及其两侧的污垢热阻，只要流体间的接触情况良好，就有较大的传热速率。
故凡允许流体相互混合的场合，都可以采用混合式热交换器，例如气体的洗涤与冷却、循环水的冷却、汽-水之间的混合加热、蒸汽的冷凝等等。
它的应用遍及化工和冶金企业、动力工程、空气调节工程以及其它许多生产部门。
常用的混合式换热器有：冷却塔、气体洗涤塔、喷射式换热器和混合式冷凝器。
2、蓄热式换热器蓄热式换热器用于进行蓄热式换热的设备。
内装固体填充物，用以贮蓄热量。
一般用耐火砖等砌成火格子（有时用金属波形带等）。
换热分两个阶段进行。
第一阶段，热气体通过火格子，将热量传给火格子而贮蓄起来。
第二阶段，冷气体通过火格子，接受火格子所储蓄的热量而被加热。
这两个阶段交替进行。
通常用两个蓄热器交替使用，即当热气体进入一器时，冷气体进入另一器。
常用于冶金工业，如炼钢平炉的蓄热室。
也用于化学工业，如煤气炉中的空气预热器或燃烧室，人造石油厂中的蓄热式裂化炉。
3、间壁式换热器此类换热器中，冷热俩流体间用一金属隔开，以便俩种流体不相混合而进行热量传递。
在化工生产中冷热流体经常不能直接接触，故而间壁式换热器是最常用的一种换热器。
换热器复习题
换热器复习题换热器复习题换热器是工业生产中常见的设备，用于热能传递和能量转换。
它广泛应用于化工、石油、电力、制药等领域。
为了更好地掌握换热器的原理和应用，下面将提供一些换热器的复习题，帮助读者回顾相关知识。
1. 什么是换热器？它的作用是什么？换热器是一种用于传递热能的设备，通过将热量从一个流体传递到另一个流体，实现能量的转换。
它的主要作用是调节流体的温度，使其达到所需的工艺要求。
2. 换热器的分类有哪些？换热器可以根据不同的分类标准进行分类。
按照传热方式可分为传导式换热器和对流式换热器；按照结构形式可分为管壳式换热器、板式换热器、螺旋板换热器等；按照流体流动方式可分为并流式换热器和逆流式换热器等。
3. 请简述管壳式换热器的工作原理。
管壳式换热器是一种常见的换热器类型，由管束和壳体组成。
热源流体通过管束中的管道流动，而被加热的流体则通过壳体中的管道流动。
热源流体和被加热流体在管壳式换热器中通过对流方式进行热量传递。
4. 什么是换热器的传热系数？换热器的传热系数是指单位面积内的传热量与温度差之比。
它反映了换热器传热效率的高低，传热系数越大，换热器的传热效果越好。
5. 如何提高换热器的传热效率？提高换热器的传热效率可以采取以下措施：增加传热面积，增大流体流速，改善流体流动状态，改变流体的流动方式等。
此外，选择合适的换热器材料和设计合理的换热器结构也能提高传热效率。
6. 请简述板式换热器的特点和应用领域。
板式换热器由一系列平行排列的金属板组成，板与板之间形成流体通道。
它的特点是结构紧凑、传热效率高、占地面积小。
板式换热器广泛应用于化工、制药、食品等行业，特别适用于对流量要求较小但传热效率要求较高的场合。
7. 换热器的清洗和维护有哪些注意事项？换热器的清洗和维护是保证其正常运行的重要环节。
在清洗时，应选择适当的清洗剂，避免对换热器材料造成腐蚀或损坏。
维护时，应定期检查和清理换热器的管道和传热面，确保其通畅和清洁。
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。
换热器设计知识点
换热器设计知识点换热器是一种广泛应用于工业领域的设备，用于实现不同流体之间的热量传递。
它的设计是一项复杂的工作，需要考虑多个因素和知识点。
本文将介绍换热器设计中常用的一些知识点，并探讨它们的应用。
一、热传导与对流传热换热器的主要功能是通过热传导和对流传热来实现热量的交换。
热传导是指通过固体介质的分子振动和碰撞使得热量传递的过程。
对流传热则是通过流体的对流运动来实现热量的传递。
在换热器设计中，我们需要考虑热传导和对流传热的传热系数。
传热系数与换热器设计的效率密切相关，因此需要合理选择换热介质、设计换热器的结构和形状，以最大程度地提高传热系数。
二、换热器的热负荷计算在进行换热器设计之前，首先需要计算换热器的热负荷。
热负荷是指单位时间内热量传递的量，可以通过测量流体的温度、流量和热容来计算。
在进行热负荷计算时，需要考虑流体的物性参数、流体的传热特性以及流体在换热过程中的温度变化。
通过合理的计算方法和模型，可以得出准确的热负荷值，为换热器的设计提供基础数据。
三、传热表面积的确定传热表面积是指用于热量交换的有效表面积，是换热器设计中的重要参数。
在确定传热表面积时，需要考虑热负荷、传热系数以及流体的速度等因素。
为了提高传热效率，需要在保证传热表面积足够的前提下，尽量减小换热器的体积。
因此，在换热器设计中，需要根据实际情况和要求，选择合适的表面积大小，以实现最佳的换热效果。
四、流体流动与阻力损失流体流动是换热器设计中的重要考虑因素之一。
流体的流动情况直接影响了热传导和对流传热的效率。
在换热器的设计中，我们需要考虑流体的流速、流道的形状和结构以及流体在流动过程中的阻力损失。
通过合理的设计，可以实现流体的顺畅流动，并尽量减小阻力损失，提高整个系统的效率。
五、材料的选择与耐久性考虑在换热器设计中，材料的选择是至关重要的。
换热器需要能够承受高温、高压以及化学腐蚀等不同的工作环境。
因此，在选择换热器的材料时，需要考虑材料的热传导性能、耐腐蚀性能以及机械强度等因素。
换热器基础知识11条
换热器基础知识11条日常检查日常检查是及早发现和处理突发性故障的重要手段。
检查内容：运行异声、压力、温度、流量、泄漏、介质、基础支架、保温层、振动、仪表灵敏度等等。
温度温度是换热器运行中主要的操作指标，测定及检查换热器中各流体的进、出口温度计变化，可以分析判断介质流量的大小及换热情况的好坏。
传热效率主要表现在传热系统上，传热系统系数降低，换热器的效率也降低，通常传热系数在短时间变化较小，发生变化时会连续下降，定期测量换热器两种介质的出入口温度、流量，计算传热系数作记录图表，作为判断传热系数变化的依据。
若低于某一定值，则应清洗管束以提高传热系数，保证一定的传热效率。
要防止温度的急剧变化，因温度剧变会造成换热器内件，特别是管束与管板的膨胀和收缩不一致，产生温差应力，从而引起管束与管板脱离或局部变形及裂缝，还会加快腐蚀及产生热疲劳裂纹。
用水作为冷却介质时，水的出口温度最好在38℃以下，因为超过38℃，微生物的繁殖加速，腐蚀生产物的分解也加快，引起管子腐蚀穿孔，同时结垢情况会加重，故出口温度最大不能超过45℃。
压力通过对流体压力及进出口压差的测定与检查，可判断换热器内部结垢、堵塞情况及流体流量大小或泄漏情况。
高压流体往低压流体中泄漏，使低压流体压力很快上升，甚至超压，并可能产生各种不良后果，对运行中的高压换热器应特别警惕这一点。
操作中若发现压力骤变，除检查换热器本身问题以外，还应考虑系统内部其他因素的影响，如系统阀门损坏及输送流体的机械发生故障，等等。
泄漏换热器在运行中产生外漏是较容易发现的。
对低毒介质轻微的气体外漏，可以直接抹上肥皂水或发泡剂来检查，亦可借助试纸变色情况检查。
检查换热器外壳体表面涂层的剥落污染情况，来预测壳体的泄漏，是低压换热器检查壳体外泄漏点的一种常用方法。
对严禁泄漏的中高毒性介质，最常用的方法是在易泄漏口，如法兰、接管处涂对该毒性介质反应非常灵敏的涂料，有毒介质发生微小泄漏，涂料颜色即会发生明显的变化，以此可作出迅速判断，采取措施。
换热器基础知识
1.平板式换热器
由一组长方形的金属薄板平行排列在一起，采用夹紧装 置组装于支架上而构成，见图。而相邻板间的边缘衬有垫 片(橡胶或压缩石棉等)，压紧后板内形成密封的液体通道。 每块板的4个角上有圆孔，其中一对圆孔和板间相通，而另 外一对圆孔通过加装垫片和板内相隔，在相邻板上错开以 分别形成两流体通道，从而使两流体交错地流过板片两侧 通过板片进行换热。板厚通常为0.5～3mm，板面压制成波 纹状，两板间距4～6mm，材质一般为不锈钢。
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2.浮头式换热器
• 它是将一端管板与壳体相连，而另一端管 板不与壳体固定连接，可以沿轴向自由浮 动，如图示。这种结构不但可完全消除热 应力，而且在清洗和检修时整个管束可以 从壳体中抽出。因而尽管其结构复杂，造 价高，但应用较为普遍。
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3.U型管式换热器
• 如各种管壳式、板式结构的换热器。
• 1.1.1.2 按用途分
• 1.加热器：用于把流体加热到所需温度，被加热流体在加热 过程中不发生相变。
• 2.预热器：用于流体的预热，以提高整套工艺装置的效率。
• 3.过热器：用于加热饱和蒸汽，使其达到过热状态。
• 4.蒸发器：用于加热液体，使其蒸发汽化。
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3.几点讨论
• (1)传热计算时，总传热系数K的来源有三个方面： 选用生产实际的经验数据：在有关手册或传热的专业书中，都列有某些情况下
K的经验值，可供初步设计时参考。〖注意〗应选用与工艺条件相仿、传热设 备类似而且较为成熟的经验K值作为设计的基础。 实验测定：对现有的换热器，通过实验测定有关的数据，如流体的流量和温度 等，再用传热速率方程计算K值。实验测定可获得较为可靠的K值。实测K值的 意义不仅可提供设计换热器的依据，且可了解传热设备的性能，从而寻求提高 设备生产能量的途径。 K值的计算：通过前述公式计算。但计算得到的K值往往与实际值相差很大，主 要是由于h关联式有一定误差及污垢热阻不易估计准确等原因导致。总之，在 采用计算得到的K值时应慎重，最好与前述两种方法对照，以确定合适的K值。
换热器基础知识
6.2、传热的基础知识6.2.1、传热在化工生产中的应用传热，即热量传递，是自然界中普遍存在的现象。
传热与化工过程的关系尤为密切。
因为无论生产中的化学过程（化学反应操作），还是物理过程（化工单元操作），几乎都伴有热量的传递。
传热在化工生产过程中的应用主要有以下几方面：（1）、物料的加热、冷却或冷凝，使物料达到指定的温度和相态，以满足反应、加工、储存等的要求；（2）、在某些单元操作（如蒸发、结晶、蒸馏和干燥等）中，都需要输入或输出热量，才能使这些单元操作正常的进行；（3）、化工生产中热能的合理利用和废热的回收；（4）、化工设备和管道的保温，减少热量（或冷量）的损失。
传热设备不仅在化工厂的设备投资中占有相当大的比例，而且它们所消耗的能量也是很大的。
化工生产过程中对传热的要求可分为两种情况：一是强化传热，如各种换热设备中的传热，要求传热速率快，传热效果良好；另一种是削弱传热，如设备和管道的保温，要求传热速率慢，以减小热损失。
传热是一门内容很广的学科，应用于许多工程领域。
这里讨论的重点是传热基本原理和典型传热设备在天然气处理厂的应用。
6.2.2、传热的基本方式根据传热机理的不同，热传递有三种基本方式：热传导、热对流和热辐射。
传热可以依靠一种方式进行，也可以以两种或三种方式同时进行。
（1）、热传导热传导又称导热。
由于物质的分子、原子或电子的运动使热量从物体内高温处向低温处的传递过程称为热传导。
一切物体，不论其内部有无质点的相对运动，只要存在温度差，就必发生热传导。
可见热传导是静止物体内的一种传递方式。
气体、液体和固体的热传导各不相同。
在气体中，热传导是由分子不规则的热运动引起的；在大部分液体和不良导体的固体中，热传导是由分子的动量传递所致；在金属固体中，热传导起因于自由电子的运动，因此良好的导电体也是良好的导热体。
热传导不能在真空中进行。
（2）热对流（对流传热）热对流是指流体中质点发生相对位移而引起的热量传递。
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传热相关名词简介
比热及密度
• 比热 : 单位质量的介质温度每升高或降低1度所 需要吸收或放出的热量. • 水的比热 : 1 Kcal / Kg °C = 4.18 KJ / Kg°C 密度 : 单位容积内工质的质量,单位：kg/m3.例如水密度：1000kg/m3
※吨和公吨：中国都是1000千克 ；英美吨是1016千克,公吨 是1000千克
热交换的形式
1，直接换热：两种换热介质直接接触。 例如在冷却塔中水和空气直接接触换热。 2，间接换热：两种换热介质之间不接触，有 隔板隔开。 例如：两种介质在板式换热器中换热。
温度 温度 : 是描述物体冷热程度的一个状态参数. 1，热力学温度 : 单位是开尔文, 符号是K. 2，摄氏温度 : 单位是摄氏度, 符号为°C. 备注：热力学温度 = 摄氏温度 + 273.15 压力 压力: 单位面积上所受的垂直力称为压力 绝对压力=大气压力+表压力 压力的单位: 1 牛顿每平方米 = 1 Pa (帕) 1 MPa = 10 6 Pa 1 bar = 0.1 MPa 1 bar = 1.01972 kgf/cm 2 1 kgf/cm 2 = 10 mH2O 热量 • 热量 : 通过热力系边界所传递的除功以外的能量. • 热量的单位 : 焦耳( J ) , 千焦(kJ), 卡(cal), 千卡(Kcal) • 1 焦耳 = 0.239 卡 • 1 瓦特 (w) = 1 焦耳J / 秒s • 1 KW = 860 Kcal / h • 1 万千卡 / 小时 = 11.63 KW 备注：通常所说1吨的锅炉指的是发热量为60万大卡，约为670KW
粘度和导热系数 • 物质流动时内摩擦力的大小叫粘度。 • 导热系数是指在稳定传热条件下，1m厚的材料， 两侧表面的温差为1度（K,°C）,在1秒内，通过1 平方米面积传递的热量。 单位为瓦/米· 度（ W/m· K）
影响传热的因素
介质的比热 介质的密度 介质的粘度 介质的导热系数
介质的流动状态
1，层流（低雷诺数）
低传热系数，低流速，低压力损失
2，湍流（高雷诺数）
高传热系数，高流速，高压力损失 引注：雷诺数是流体力学中表征粘性影响的相似准数。为纪念O.雷诺而命名，记作Re。 Re=ρvL/μ，ρ、μ为流体密度和动力粘度，v、L为流场的特征速度和特征长度。对外流 问题，v、L一般取远前方来流速度和物体主要尺寸(如机翼展长或圆球直径)；内流问题 则取通道内平均流速和通道直径。雷诺数表示作用于流体微团的惯性力与粘性力之比。 两个几何相似流场的雷诺数相等，则对应微团的惯性力与粘性力之比相等。雷诺数越 小意味着粘性力影响越显著，越大则惯性力影响越显著。雷诺数很小的流动（如润滑 膜内的流动），其粘性影响遍及全流场。雷诺数很大的流动（如一般飞行器绕流）， 其粘性影响仅在物面附近的边界层或尾迹中才是重要的。在涉及粘性影响的流体力学 实验中，雷诺数是主要的相似准数。但很多模型实验的雷诺数远小于实物的雷诺数， 因此研究修正方法和发展高雷诺数实验设备是流体力学实验研究的重要课题。一般管 道雷诺数Re<2000为层流状态，Re>4000为紊流状态，Re=2000～4000为过渡状态。在 不同的流动状态下，流体的运动规律．流速的分布等都是不同的，因而管道内流体的 平均流速υ与最大流速υmax的比值也是不同的。因此雷诺数的大小决定了粘性流体的流 动特性。 ※无因次量(dimensionless)是指没有单位的,这种物理量与单位制度(公制或英制)无关。
※换热器配管一定要按照逆流方式来接。
换热器的分类
一、混合式换热器 冷热介质直接混合进行热量交换。例：冷却塔 ※选冷却塔参数：循环水量，当地湿球温度，冷却塔进出水温度 二、蓄热式换热器 热量通过蓄热材料进行传递。例：炼钢平炉的蓄热室 三、间壁式换热器 1，管式换热器 如：管壳式、套管式、螺旋管式等 2，板式换热器 如：板面式、螺旋板式、板壳式等 3，拓展表面式换热器 如：管翅式、板翅式、强化管式等
公式
热量公式： Q=C*M*△T Q:热量 C:比热 卡/克*摄氏度 M:介质流量 △T：温差 热平衡公式： C1*M1*△T1=C2*M2*△T2 传热公式： Q=A *K* LMTD • K=传热系数， • LMTD=对数平均温差（算术平均温差） • A=换热面积 • LMTD:二种流体在换热器中传热过程温差的积分平均值。
换热器相关知识 简介
付玉龙 沈阳润通机电安装工程有限公司
三个基本自然规律
1，热量总是从热介子传向冷介质 2，两种介质只要有温差就会有传热发生 3，除去散热损失，热介质失去的热量总等于冷介质 得到的热量
传热过程的基本方式
1，热辐射：物体因自身的温度而具有向外发射能量的本领，这种热传递的方式 叫做热辐射。热辐射虽然也是热传递的一种方式，但它和热传导、对流不同。 它能不依靠媒质把热量直接从一个系统传给另一系统。热辐射以电磁辐射的 形式发出能量，温度越高，辐射越强。辐射的波长分布情况也随温度而变， 如温度较低时，主要以不可见的红外光进行辐射，在500℃以至更高的温度 时，则顺次发射可见光以至紫外辐射。热辐射是远距离传热的主要方式，如 太阳的热量就是以热辐射的形式，经过宇宙空间再传给地球的。 2，导热：导热指物体中有温差时由于直接接触的物质质点作热运动而引起的热 能传递过程。 热量从系统的一部分传到另一部分或由一个系统传到另一系统。热传导是固 体中热传递的主要方式。在气体或液体中，热传导过程往往和对流同时发生。 各种物质的热传导性能不同，一般金属都是热的良导体，玻璃、木材、棉毛 制品、羽毛、毛皮以及液体和气体都是热的不良导体，石棉的热传导性能极 差，常作为绝热材料。 3，对流：对流指由流体(液体、气体)中温度不同的各部分相互混合的宏观运动 而引起的热传递现象。 由于引起流体流动的动力不同，对流的类型可分为： （1）．自由对流：由温度差形成的对流。 （2）．受迫对流：由外力作用形成的对流。受迫对流在传递热量的强 度方面要大于自由对流。 加大液体或气体的流动速度，能加快对流传热。