制冷与空调专业常用换热器简介
. .. . i. .w. 换热器 换热器的发展已经有近百年的历史，其在国民经济的诸多领域(如食品、制药、石油化工、空调、动力、冶金、轻工等)得到广泛的应用。换热器是化工、石油、制药及能源等行业中应用相当广泛的单元设备之一。 定义：换热器是将热流体的部分热量传递给冷流体的设备，又称热交换器。 换热器（heat exchanger），是将热流体的部分热量传递给冷流体的设备，又称热交换器。换热器是制冷空调、暖通、化工、石油、动力、食品及其它许多工业部门的通用设备，在生产中占有重要地位。按使用功能分：冷凝器、蒸发器、再热器、过热器和再沸器等。换热器种类很多，但根据冷、热流体热量交换的原理和方式基本上可分三大类即：间壁式、混合式和蓄热式。在制冷空调、暖通等领域主要涉及混合式换热器和间壁式换热器，其中以间壁式换热器应用最多。
一、混合式换热器 混合式热交换器是依靠冷、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中。 (1)冷却塔(或称冷水塔) 在这种设备中，用自然通风或机械通风的方法，将生产中已经提高了温度的水进行冷却降温之后循环使用，以提高系统的经济效益。例如热力发电厂或核电站的循环水、合成氨生产中的冷却水等，经过水冷却塔降温之后再循环使用，这种方法在实际工程中得到了广泛的使用。 冷却塔是利用空气同水的接触（直接或间接） 来冷却水的设备。是以水为循环冷却剂，从一系统中吸收热量并排放至大气中，从而降低塔空气温度，制造冷却水可循环使用的设备。 冷却塔主要应用于空调冷却系统、冷冻系列、注塑、制革、发泡、发电、汽轮机、. .. . i. .w. 铝型材加工、空压机、工业水冷却等领域，应用最多的为空调冷却、冷冻、塑胶化工行业。具体划分，如下： A、空气室温调节类：空调设备、冷库、冷藏室、冷冻、冷暖空调等； B、制造业及加工类：食品业、药业、金属铸造、塑胶业、橡胶业、纺织业、钢铁厂、化学品业、石化制品类等； C、机械运转降温类：发电机、汽轮机、空压机、油压机、引擎等； D、其他类行业…… 冷却塔的作用是将携带废热的冷却水在塔体部与空气进行热交换，使废热传输给空气并散入大气中，其结构示意图见图1，工作原理图见图2，实物图见图3。
图1 冷却塔结构示意图 . .. .
i. .w. 图2 冷却塔工作原理图 图3 冷却塔实物图 (2)气体洗涤塔(或称洗涤塔) . .. . i. .w. 在工业上用这种设备来洗涤气体有各种目的，例如用液体吸收气体混合物中的某些组分，除净气体中的灰尘，气体的增湿或干燥等。但其最广泛的用途是冷却气体，而冷却所用的液体以水居多。空调工程中广泛使用的喷淋室，可以认为是它的一种特殊形式。喷淋室不但可以像气体洗涤塔一样对空气进行冷却，而且还可对其进行加热处理。但是，它也有对水质要求高、占地面积大、水泵耗能多等缺点：所以，目前在一般建筑中，喷淋室已不常使用或仅作为加湿设备使用。但是，在以调节湿度为主要目的的纺织厂、卷烟厂等仍大量使。 图4为大型商业建筑用中央空调组合式空调机组段中的喷淋室段。
(a) 喷淋室工作原理图
(b) 喷淋室构件组合示意图 . .. .
i. .w. (c) 喷淋排管示意图 (d) 中央空调组合式空调机组段喷淋室实物图 图4大型商业建筑用中央空调组合式空调机组段中的喷淋室段 (3)喷射式热交换器 在这种设备中，使压力较高的流体由喷管喷出，形成很高的速度，低压流体被引入混合室与射流直接接触进行传热，并一同进入扩散管，在扩散管的出口达到同一压力和温度后送给用户。 . .. . i. .w. (4)混合式冷凝器 这种设备一般是用水与蒸汽直接接触的方法使蒸汽冷凝。
二．间壁式换热器 下面重点介绍本专业应用最多的间壁式换热器。 间壁式换热设备按照其功能可命名，如冷凝器、蒸发器、再热器、过热器和再沸器等； 按换热部件的特点可分为：管壳式换热器、套管式换热器、翅片管式换热器（包括冰箱用丝管式冷凝器、箱壁式冷凝器、吹胀式蒸发器）、板式换热器、板翅式换热器、管带式换热器。 （1）壳管式换热器 壳管式换热器是石油、化工、冶金和制冷等工业部门中应用最普遍(约占70％)，理论研究和设计技术最完善，运用可靠性良好的一类换热器。分为列管式和盘管式(平面型和空间型)，列管式又分为卧式壳管式与立式壳管式。其研究包括了管程和壳程两侧的传热强化研究。 其由壳体、传热管束、管板、折流板（挡板）和管箱等部件组成。壳体多为圆筒形，部装有管束，管束两端固定在管板上。进行换热的冷热两种流体，一种在管流动，称为管程流体；另一种在管外流动，称为壳程流体。为提高管外流体的传热分系数，通常在壳体安装若干挡板。挡板可提高壳程流体速度，迫使流体按规定路程多次横向通过管束，增强流体湍流程度。 本专业主要用于大型中央空调水冷式机组的水冷式冷凝器、氨制冷系统等，主要有立式壳管式换热器和卧式壳管式冷凝器。下面分别予以介绍： ① 立式壳管式冷凝器
立式壳管式冷凝器的外壳是有钢板焊成的圆柱形筒体，筒体两端焊有多孔管板，在两端管板的对应孔中，用扩胀法或焊接法将无缝钢管固定，成为一个垂直管束。其结构如图5所示。 . .. .
i. .w. 图5 立式壳管式冷凝器 立式冷凝器的主要特点是： 1°由于冷却流量大流速高，故传热系数较高，一般K=600～700(kcal/m2?h?℃)。 2°垂直安装占地面积小，且可以安装在室外。 3°冷却水直通流动且流速大，故对水质要求不高，一般水源都可以作为冷却水。 4°管水垢易清除，且不必停止制冷系统工作。 5°但因立式冷凝器中的冷却水温升一般只有2～4℃，对数平均温差一般在5～6℃左右，故耗水量较大。且由于设备置于空气中，管子易被腐蚀，泄漏时比易被发现。 ② 卧式壳管式冷凝器
卧式冷凝器制冷设备与立式冷凝器有相类似的壳体结构，但在总体上又有很多不同之处，主要区别在于壳体的水平安放和水的多路流动。卧式冷凝器两端管板外面各用一个端盖封闭，端盖上铸有经过设计互相配合的分水筋，把整个管束分隔成几个管组。从而使冷却水从一端端盖下部进入，按顺序流过每个管组，最后从同一端盖上上部流出过程中，要往返4～10个回程。这样做既可以提高管冷却水的流速，从而提高传热系数，又使使高温的制冷剂蒸气从壳体上部的进气管进入管束间. .. . i. .w. 与管冷却水进行充分的热交换。冷凝下来的液体从下部出液管流入贮液筒。具体结构如图6所示，壳式换热器实物图见图7-8。
图6 卧式壳管式冷凝器 图7 弓形折流板管壳式换热器实物图 . .. .
i. .w. 图8 单壳程水平圆缺形折流板管壳式换热器结构示意图 知识补充： 目前国壳管式换热器主要还是采用弓型隔板作为管间的支撑结构，在这种结构的换热器中，流体在壳程呈“z”形流动，在隔板和壳体壁相连处存在流动死区；流体在隔板间分离引起动量的急剧变化而造成压力的严重损失；在隔板与壳体和传热管与隔板之间存在旁路流和泄漏流，降低了流体的有效质量流量，这些缺点导致了壳管式换热器传热系数低、压降高。随着金属材料价格的不断增长和节能工作的迫切需求，促进了高效壳管式换热器的研究和应用。近年来，螺旋隔板换热器作为一种新型的壳管式换热器形式，受到国外学者的广泛关注，并在工业中推广应用，取得了很好的节能、节材经济效益。 折流板是提高换热器工效的重要部件。传统换热器中最普遍应用的是弓形折流板，由于存在阻流与压降大、有流动滞死区、易结垢、传热的平均温差小、振动条件下易失效等缺陷，近年来逐渐被螺旋折流板所取代。理想的螺旋折流板应具有连续的螺旋曲面。由于加工困难，目前所采用的折柳板，一般由若干个1/4的扇形平面板替代曲面相间连接，形成近似的螺旋面。在折流时，流体处于近似螺旋流动状态。相比于弓形折流板，在相同工况下，这样的折流板（被称为非连续型螺旋折流板）可减少压降45%左右，而总传热系数可提高20%～30%，在相同热负荷下，可大大减小换热器尺寸。 螺旋折流板管壳式换热器如下图10所示。 . .. . i. .w. (a)
(b) (c) 壳管式换热器螺旋折流板 图10螺旋折流板管壳式换热器 （2）套管式换热器 套管式换热器是用两种尺寸不同的标准管连接称为同心圆的套管，外面的叫壳程， . .. . i. .w. 部的叫管程。两种不同介质可在壳程和管程逆向流动(或同向)以达到换热的效果。两种不同直径的管子套在一起组成同心套管，每一段套管称为“一程”，程的管（传热管）借U形肘管,而外管用短管依次连接成排,固定于支架上。热量通过管管壁由一种流体传递给另一种流体。通常，热流体（A流体）由上部引入,而冷流体（B流体）则由下部引入。套管中外管的两端与管用焊接或法兰连接。管与U形肘管多用法兰连接,便于传热管的清洗和增减。每程传热管的有效长度取4～7米。这种换热器传热面积最高达18m2,故适用于小容量换热。当外管壁温差较大时,可在外管设置U形膨胀节或外管间采用填料函滑动密封,以减小温差应力。管子可用钢、铸铁、瓷和玻璃等制成,若选材得当,它可用于腐蚀性介质的换热。这种换热器具有若干突出的优点，所以至今仍被广泛用于石油、石油化工等工业部门。具体结构如图11所示，实物图如图12所示。
(d) 图 11 套管式换热器结构图
其主要特点有：
空调换热器工作原理
空调换热器工作原理空调换热器是空调系统中的一个重要组件，它通过换热的方式来实现空调系统的制冷和制热功能。
在空调系统中，空调换热器负责将室内的热量传递到室外，或者将室外的热量传递到室内，从而实现室内温度的调节。
空调换热器的工作原理可以分为两个过程，即传热和流体循环。
在传热过程中，空调换热器通过传导、对流和辐射的方式，将热量从一个区域传递到另一个区域。
在流体循环过程中，空调换热器通过循环流体来实现热量的传递和分配。
传热过程中，空调换热器利用金属材料的导热性能，将热量从室内或室外的空气传递到制冷剂或制热剂上。
通过与空气接触，制冷剂或制热剂吸收或释放热量，从而改变其温度。
一般情况下，空调换热器采用的是铜管和铝片的组合结构，铜管用于传递制冷剂或制热剂，而铝片则用于增加传热面积，提高换热效果。
流体循环过程中，空调换热器通过循环泵或风扇来实现流体的循环。
在制冷模式下，循环泵将制冷剂从蒸发器中吸入，经过压缩机的压缩和冷凝器的冷凝后，再通过膨胀阀进入蒸发器，完成一个循环。
在制热模式下，循环泵的工作方式与制冷模式类似，只是制冷剂的流向相反。
而在风冷式空调中，风扇通过吹送空气，带动空气和制冷剂的流动，实现热量的传递和分配。
空调换热器的工作原理决定了其具有一定的优点和特点。
首先，空调换热器具有高效的换热效果，能够快速将热量传递到室内或室外。
其次，空调换热器的结构简单，易于制造和安装。
此外，空调换热器的体积小，占用空间少，可以灵活布置在空调系统中。
最后，空调换热器的使用寿命长，耐腐蚀性能好，能够适应各种环境条件。
然而，空调换热器也存在一些不足之处。
首先，空调换热器的换热效果受到环境温度和湿度的影响较大，当环境条件不理想时，换热效果可能会下降。
其次，空调换热器在使用过程中需要定期清洗和维护，否则会影响其换热效果和使用寿命。
此外，空调换热器的制造和安装成本较高，对于一些经济条件较差的地区来说，可能会造成一定的压力。
空调换热器是空调系统中不可或缺的组件，它通过传热和流体循环的方式实现热量的传递和分配。
2.换热器介绍
适用 工况
型号 项目 序 号
B R K 3 0 5 0 0 × 7 0 0
BRK40
BRK-50
BRK-60
BRK70
BRK80
BRK-100
1
外型尺寸
500× 800
500×900
600×900
600× 1000
600× 1100
700×1200
2
工作 压力
热侧（MPa） 冷侧（MPa） 热侧（℃）
公称压 力
φ25×2 0.0044/ 0.0049 0.0082/ 0.0090 7.38/ 8.01 0.0138/ 0.0152 0.0063/ 0.0069 0.0188/ 0.0208 0.0088/ 0.0097 0.0374/ 0.0412 0.0173/ 0.0190 7.92/ 8.82 14.76/ 16.20 1.0 24.84/ 27.36 11.24/ 12.42 33.84/ 37.44 15.84/ 17.46 67.32/ 74.16 31.14/ 34.20 1.6 2.5 0.6 1.0 1.6 2.5 0.25 0.6
2
180
40/41.99
55/57.68
85/86.74
600
1
269
60/62.7
85/83.88
125/126.13
2
266
60/32.05
80/82.94
125/14.72
700
1
379
90/88.41
120/118.17
175/177.71
2
358
85/83.51
110/111.62
165/167.85
制冷设备原理详解
图解蒸发器与冷凝器换热过程的目的是转换热量，蒸发器与冷凝器的制冷循环的两个必不可少的换热设备，它们工作性能的好坏，直接影响整个制冷循环的工作效率。
1．蒸发器按照冷却流体的不同，蒸发器分为冷却液体和冷却空气两大类。
(1)冷却液体载冷剂蒸发器又称为间接冷却式蒸发器，简称液体蒸发器，常用的液体载泠剂有水和盐水。
在标准大气压下，盐水的凝固点在0℃以下，比水的凝固点（0℃）低，如Nacl(氯化钠)溶液的浓度为13%时，其凝固点为-10℃；而水的比热比盐水大。
所以水可冷却到0℃，适用于空调系统；盐水可冷却到-10~20℃，广泛应用于冷冻食品和制冰等。
这类蒸发器的主要工作特征：先由制冷剂在蒸发器吸热蒸发，将液体载冷剂冷却，再由液泵将低温液体载冷剂送往冷间降温。
(2)冷却空气载冷剂蒸发器又称直接冷却式蒸发器，制冷剂在管内吸热蒸发而把管外空气的温度降低。
按空气流动的原因，它可分为自然对流式和强迫对流式两种。
·自然对流式冷却空气的蒸发器又称排管，这类蒸发器主要应用于冷库中。
制冷剂在排管内流动吸收周围空气的热量汽化，依靠空气的热压作用自然对流，使库内空气冷却，并维持库内低温状态。
·强迫对流式冷却空气的蒸发器这种蒸发器应用于小型空调系统中，如房间空调器等。
它由几排胀接上纯铝质翅片的盘管组成。
胀接翅片的目的是增加传热面积，加强空气的扰动性，提高蒸发器的传热效率。
铝翅片一般经过阳极化处理，以提高其抗腐蚀性能。
翅片厚度通常为0.12~0.20mm，片距1.5~2.5mm，套片管管径Ф8~Ф16mm。
翅片管换热器的型式主要有三种型式，即L型、平直型、和V型。
V型蒸发器的结构：翅片有平、波纹、冲缝翅片三种。
平翅片虽然加工容易，但刚性差、传热性能不好，现已逐渐淘汰，波纹翅片与平翅片相比，刚性好，传热面积增加，且空气流过波纹翅片时，增加了扰动和搅拌效应，因此传热效率提高1/5左右；而冲逢翅片会使通过翅片的空气在槽缝中窜来窜去，因此其扰动和搅拌性能比波纹管还好，使传热效率比波纹片高1/3，但冲缝翅片空气阻力大，容易积尘结垢，反而可能使空调器的制冷量急剧下降。
《空冷式换热器》PPT课件
管
镶嵌型翅片管
G
精选课件ppt
19
b. 管束型号表示方法
管程数
翅化比/翅片管型式
设计压力Mpa,管箱型式
管束换热面积 m2
管排数
管束公称尺寸:长×宽m
管束型式
精选课件ppt
20
c. 示例
① 鼓风式水平管束：长9m、宽2m、6排管；基管 换热面积140m2；设计压力为4Mpa；可卸盖板式管 箱；镶嵌式翅片管，翅化比17.3；Ⅵ管程的管束型 号为：
精选课件ppt
4
①为了适应高气温要求，发展了湿式空冷器，干、湿联合空 冷；
②为了适应低气温与高粘、易凝流体的冷却，设计出了内、 外热风再循环、自调百叶窗、加热蒸汽盘管、纵向内翅片管 等等；
③为精确控制工艺介质的出口温度和节约动力消耗，发展了 自调倾角风机、自动调速风机、变频电机等等；
④为了适应各种操作温度和压力，研制出了多种结构型式的 管束和管箱，如水平式、斜顶式、立式管束，丝堵式、可卸 盖板式、可卸帽盖式、集合管式、分解式管箱；
6．空冷系统的维护费用，一般情 况下仅为水冷系统的20～30%；
7．一旦风机电源切断，仍有30～
5．循环水压高（取决于冷却器 和冷水塔的相对位置），
故水冷能耗高；
6．由于水冷设备多，易于结垢， 在温暖气候条件下还易生长微生 附于冷却器表面，常常需要停工
40%的自然冷却能力。
清洗；
7．电源一断，即要全部停产。
V带传动、同步带传动、齿轮减速器传动、电动机直接传动
等等。
精选课件ppt
5
总之，随着空冷器应用范围的扩大，其技术不断提高，结 构型式日益完善。 目前空冷器使用的场合很广，除炼油厂、 石油化工厂大量使用外，在液化天然气、液化石油气、煤的 液化、煤气管道、火力发电、柴油机发电、海洋工程、原子 能工程以及城市垃圾处理等装置中都在使用。
板式换热器
板式换热器板式换热器是由许多波纹形的传热板片，按一定的间隔，通过橡胶垫片压紧组成的可拆卸的换热设备。
板片组装时，两组交替排列，板与板之间用粘结剂把橡胶密封板条固定好，其作用是防止流体泄漏并使两板之间形成狭窄的网形流道，换热板片压成各种波纹形，以增加换热板片面积和刚性，并能使流体在低流速成下形成湍流，以达到强化传热的效果。
板上的四个角孔，形成了流体的分配管和泄集管，两种换热介质分别流入各自流道，形成逆流或并流通过每个板片进行热量的交换。
板式换热器的特点：（1）体积小，占地面积少；（2）传热效率高；（3）组装灵活；（4）金属消耗量低；（5）热损失小；（6）拆卸、清洗、检修方便；（7）板式换热器缺点是密封周边较长，容易泄漏，使用温度只能低于150℃，承受压差较小，处理量较小，一旦发现板片结垢必须拆开清洗。
因采用机械绕片，散热翅片与散热管接触面大而紧，传热性能良好、稳定，空气通过阻力小，蒸气或热水流经钢管管内，热量通过紧绕在钢管上翅片传给经过翅片间的空气，达到加热和冷却空气的作用。
板式换热器有哪几部分组成？有什么作用？板式换热器主要由传热板片、密封垫片、两端压板、固定封头、活动封头（头盖）、夹紧螺栓、支架、进出管等组成。
各部件作用如下：一、传热板片传热板片是换热器主要起换热作用的元件，一般波纹做成人字形，按照流体介质的不同，传热板片的材质也不一样，大多采用不锈钢和钛材制作而成。
二、密封垫片板式换热器的密封垫片主要是在换热板片之间起密封作用。
板式换热器的泄漏多是因为密封垫片压错位或者老化引起的。
三、两端压板两端压板主要是夹紧压住所有的传热板片，保证流体介质不泄漏。
四、夹紧螺栓夹紧螺栓主要是起紧固封头和换热板片的作用。
夹紧螺栓一般是通扣螺纹，预紧螺栓时，一定用力矩扳手，使固定板片的力矩均匀。
五、挂架主要是支承换热板片，使其拆卸、清洗、组装等方便。
板式换热机组由板式换热器、智能温控装置、智能电控装置、循环泵、补水泵、稳压膨胀水箱、补（凝）水箱、过滤器、阀门、仪表、传感器、配管底座等组成。
板式换热器原理图
板式换热器原理图液体换热通用型板式换热器用于液体之间热交换，平均温度差大于2℃的工况。
主要型号：BR10、BR20、BR30、BR31、BR35、BR50、BR64、BR80、BR100、BR140等。
空调系统专用型板式换热器空调系统专用型的板式换热器才能实现。
主要型号：BR70C、BR170C等。
颗粒纤维介质专用型板式换热器在酒精酿造，造纸，纺织，及其他含颗粒或纤维介质的热交换中必须采用专用大间隙无阻碍的板式换热器。
主要型号：BPF40、BPF100、BPF170等。
低阻降冷凝专用型板式换热器适用于各种工业气体的冷凝工艺需要，冷凝阻力非常小，又要有很高的传热系数，一般的板式换热器不能实现。
专用冷凝换热器有：BL80、BZL140。
各国替代板片及垫片太平洋公司按照用户的要求开发了各国板片及垫片。
可以满足各种规格进口板式换热器，板片，及垫片的替代要求。
实验室适用型板式换热器BR3，BR6等型号小型板式换热器适用于小流量的场合使用。
例如：实验室，药品生产，机器润滑配套冷却等。
箱形半焊板式换热器系列适用于高温，高压，真空及要求无泄漏的场合。
主要有冷凝型、自由流型、普通换热型1. 板式换热器简介板式换热器是由一系列具有一定波纹形状的金属片叠装而成的一种新型高效换热器。
各种板片之间形成薄矩形通道，通过半片进行热量交换。
它与常规的管壳式换热器相比，在相同的流动阻力和泵功率消耗情况下，其传热系数要高出很多，在适用的范围内有取代管壳式换热器的趋势。
板式换热器的型式主要有框架式（可拆卸式）和钎焊式两大类，板片形式主要有人字形波纹板、水平平直波纹板和瘤形板片三种。
1.1板式换热器的基本结构板式换热器主要由框架和板片两大部分组成。
板片由各种材料的制成的薄板用各种不同形式的磨具压成形状各异的波纹，并在板片的四个角上开有角孔，用于介质的流道。
板片的周边及角孔处用橡胶垫片加以密封。
框架由固定压紧板、活动压紧板、上下导杆和夹紧螺栓等构成。
一、冷凝器
冷凝器的特点：
冷凝器 水冷冷凝器 风冷冷凝器 蒸发式冷凝器 淋激式冷凝器
省水，造价 低，结构简 单，可现场 制作，水垢 易清除；金 属耗量大， 占地面积大
立 式 壳 管 式
卧 式 壳 管 式
套 管 式 壳 管 式
省水，造价低，结构简单， 水垢易清除，体积小
不需水，安装简单，可置于屋面；传 热系数小，受环境温度影响大，恶化 环境，除尘困难
一、冷凝器 冷凝器是制冷装置的主要热交换设备 之一。它的任务是将压缩机排出的高压 过热制冷剂蒸气，通过其向环境介质放 出热量而被冷却、冷凝成为饱和液体， 甚至过冷液体。
按照冷凝器使用冷却介质和冷却方式的 不同，有水冷式、空气冷却式和蒸发式三 种。
冷凝器的类型
立式：用水量多，水质可差 壳管式 卧式：水质要好，水温低 套管式：小型水冷系统 淋水式：用水少，水质可差，空气干燥 蒸发式：用水少，空气干燥 自然对流式 强制对流式
套管式冷凝器
2.空气冷却式冷凝器 这种冷凝器以空气为冷却介质，制冷 剂在管内冷凝，空气在管外流动，吸收 管内制冷剂蒸气放出的热量。由于空气 的换热系数较小，管外（空气侧）常常 要设置肋片，以强化管外换热。分为空 气自由运动和空气强制运动两种型式。
（1）空气自由运动的空冷冷凝器：该 冷凝器利用空气在管外流动时吸收制冷 剂排放的热量后，密度发生变化引起空 气的自由流动而不断地带走制冷剂蒸气 的凝结热。它不需要风机，没有噪声， 多用于小型制冷装置。目前应用非常普 遍的是丝管式结构的空气自由运动式冷 凝器。如图4-4所示。
水冷式 类型
风冷式
1.水冷式冷凝器 这种型式的冷凝器用水作为冷却介质， 带走制冷剂冷凝时放出的热量。冷却水 可以一次性使用，也可以循环使用。用 循环水时，必须配有冷却塔或冷水池， 保证水不断得到冷却。根据其结构不同， 主要有壳管式和套管式两种。
换热器概论
换热器机电工程技术学院过程091班盖伟随着科技高速发展的今天，换热器已广泛应用国内各个生产领域，换热器跟人们生活息息相关。
换热器顾名思义就是用来热交换的机械设备。
有气体-气体交换，气体-液体交换，液体-液体交换这几种。
就是一种介质热能降低，另一种介质热能增多，达到热平衡，符合Q（吸） =Q（放）的热平衡公式。
在化工生产中换热器可作为加热器、冷却器、冷凝器、蒸发器和再沸器等，应用更加广泛。
换热器种类很多，但根据冷、热流体热量交换的原理和方式基本上可分三大类即：间壁式、混合式和蓄热式。
在三类换热器中，间壁式换热器应用最多换热器简介及分类换热器是一种非常重要的换热设备，能够把热量从一种介质传递给另一种介质，在各种工业领域中有很广泛的应用。
尤其在化工、能源、交通、机械、制冷、空调等领域应用更广泛。
换热器能够充分利用工业的二次能源，并且能够实现余热回收和节能。
换热器的种类很多，根据不同的工业领域可以选用不同的换热器，可以更大的发挥换热器的传递热量的作用。
现在由于人们追求换热器重量轻、占地面积少、使用经济性高，从而推动了紧凑式换热表面的发展，所以紧凑式换热器在实际应用中种类很多。
管壳式的换热器在过程工业中的应用很广泛。
除了工业中用到的主要换热器种类，如紧凑式换热器、管壳式换热器、再生器和板式换热器外，还有其他特殊的换热器，如双套管、热管、螺旋式、板壳式、夹套式等。
换热器根据传递过程分为：间接接触式——直接传递式、蓄热式、流化床等。
直接接触式——冷却塔。
根据流动形式分为：并流、逆流、错流。
根据分成情况分类：单程换热器、多程换热器、根据流体的相态分类：气-液换热器、液-液换热器、气-气换热器。
根据传热机理分类：冷凝器、蒸发器1.2常见换热器原理及特点各种换热器的作用、工作原理、结构以及其中工作的流体种类、数量等差别很大，因此几种常见换热器的构造和原理如下：■ 板式换热器的构造原理、特点：板式换热器由高效传热波纹板片及框架组成。
换热器介绍
3.3 填函式换热器 填函式换热器的浮头与壳体间采用填料函进行密封和热补偿。
填函式换热器 优点：结构简单，造价较浮头式低。检修、清洗容易，填函处的泄漏能及时发现。 缺点：壳程受到填料密封的限制，不能承受过高的压力和温度。且壳程内介质有外漏的可能，壳 程内不宜处理易挥发、易燃、易爆、有毒的介质。 为减少管束与壳体之间的环隙，可采用滑动式管板结构。
胀接长度取（1）两倍换热管外径；（2）50mm；（3）管板厚度减3mm三者中的最小值。
胀管前后的示意图
管板孔内开环形槽
2、焊接（Welding）
管子与管板间采用焊接连接
优点：连接结构简单、适用范围广；管板的加工 要求低、生产过程简单、生产效率高；管子与管 板选材要求简化、管端不须退火；在压力不高的 场合可使用较薄的管板。
3.1 固定管板式换热器
固定管板式换热器分为刚性结构的固定管板式和带膨胀节的固定管板式两种。换热器壳体和管束 通过两端的管板刚性地连在一起。
固定管板式换热器
带膨胀节的固定管板式换热器
优点：换热器结构简单、造价低，每根管子都能单独更换，管内便于清洗 缺点：管外清洗困难，管壳间有温差应力存在。当两种介质温差较大时，必须设置膨胀节。 固定管板式换热器适用于壳程介质清洁、不易结垢、温差不大和壳程压力不高的场合。
3.2 浮头式换热器 浮头式换热器中只有一块管板与壳体刚性固定在一起，另一端的管板可在壳体内自由移动。管束 和壳体在不同温度下膨胀自由，互不牵连。
浮头式换热器 优点：这种换热器消除了温差应力的影响，可用于温差较大的两种介质的换热。管程和壳程均能 承受较高的介质压力。管束可从壳程一端抽出，壳程与管程的清洗均很方便。 缺点：由于换热器管束与壳程之间存在较大的环隙，设备的紧凑性差，传热效率较低。结构复杂， 浮头部分由活动管板、浮头盖和勾圈组成，浮头处发生内漏不便检查。金属消耗量大，造价也较 高。
换热器设计介绍
换热器:也称热交换器，换热器是将热流体的部分热量传递给冷流体的设备，又称热交换器。
换热器：安加热方式分，由电热热交换器，导热油热交换器，火焰式热交换器，气体热热交换器，太阳能热交换器等等。
换热器：安结构分，螺旋板式换热器波纹管换热器列管换热器板式换热器螺旋板换热器 管壳式换热器容积式换热器浮头式换热器管式换热器热管换热器汽水换热器换热机组石墨换热器空气换热器等等。
列如管壳式换热器：又称列管式换热器。
是以封闭在壳体中管束的壁面作为传热面的间壁式换热器。
结构由壳体、传热管束、管板、折流板（挡板）和管箱等部件组成。
壳体多为圆筒形，内部装有管束，管束两端固定在管板上。
进行换热的冷热两种流体，一种在管内流动，称为管程流体；另一种在管外流动，称为壳程流体。
为提高管外流体的传热分系数，通常在壳体内安装若干挡板。
挡板可提高壳程流体速度，迫使流体按规定路程多次横向通过管束，增强流体湍流程度。
换热管在管板上可按等边三角形或正方形排列。
用比母材熔点低的金属材料作为钎料，用液态钎料润湿母材和填充工件接口间隙并使其与母材相互扩散的焊接方法。
钎焊变形小，接头光滑美观，适合于焊接精密、复杂和由不同材料组成的构件，如蜂窝结构板、透平叶片、硬质合金刀具和印刷电路板等。
钎焊前对工件必须进行细致加工和严格清洗，除去油污和过厚的氧化膜，保证接口装配间隙。
间隙一般要求在0.01～0.1毫米之间。
种类根据焊接温度的不同，钎焊可以分为两大类。
焊接加热温度低于450℃称为软钎焊，高于450℃称为硬钎焊。
软钎焊多用于电子和食品工业中导电、气密和水密器件的焊接。
以锡铅合金作为钎料的锡焊最为常用。
软钎料一般需要用钎剂,以清除氧化膜,改善钎料的润湿性能。
钎剂种类很多，电子工业中多用松香酒精溶液软钎焊。
这种钎剂焊后的残渣对工件无腐蚀作用，称为无腐蚀性钎剂。
焊接铜、铁等材料时用的钎剂，由氯化锌、氯化铵和凡士林等组成。
焊铝时需要用氟化物和氟硼酸盐作为钎剂，还有用盐酸加氯化锌等作为钎剂的。