工業(yè)中的換熱設(shè)備講解

1、情境一：傳熱過(guò)程及操作任務(wù)一：工業(yè)中的換熱設(shè)備知識(shí)點(diǎn)：工業(yè)中的換熱器課程：化工單元過(guò)程操作2022年2月20日20時(shí)02分優(yōu)點(diǎn)：結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，加工方便缺點(diǎn)：傳熱系數(shù)較低，傳熱面又受容器的限制。 強(qiáng)化措施：為了提高其傳熱性能，在容器內(nèi)安裝攪拌器，使器內(nèi)液體作強(qiáng)制對(duì)流，為了彌補(bǔ)傳熱面的不足，還可在器內(nèi)安裝蛇管等用途：應(yīng)用于反應(yīng)器的加熱和冷卻。間壁式換熱器的結(jié)構(gòu)型式（1）夾套式換熱器（2）蛇管式換熱器 沉浸式換熱器 優(yōu)點(diǎn)：結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、價(jià)格低廉、能承受高壓，可用耐腐蝕材料制造。 缺點(diǎn)：管外容器內(nèi)的流體湍流程度差，給熱系數(shù)小，平均溫差低。蛇管易堵塞。 用途：反應(yīng)器的傳熱、高壓下傳熱、強(qiáng)腐蝕性流體的傳熱 強(qiáng)化措

2、施：可減少管外空間；容器內(nèi)加攪拌器。2022年2月20日20時(shí)02分 噴淋式換熱器2022年2月20日20時(shí)02分優(yōu)點(diǎn)：結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單；便于耐腐蝕；管內(nèi)能耐高壓；管外比沉浸式大；傳熱面積大而且可以改變，檢修和清洗方便。缺點(diǎn)：冷卻水噴淋不均勻影響傳熱效果；只能安裝在室外，占地面積大。2022年2月20日20時(shí)02分優(yōu)點(diǎn)：結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，易于維修和清洗，適用于高溫、高壓流體。 缺點(diǎn)：流動(dòng)阻力大，金屬耗量多，而且體積較大。應(yīng)用：所需傳熱面積小，小容積流量的流體。（3）套管式換熱器2022年2月20日20時(shí)02分優(yōu)點(diǎn)：?jiǎn)挝惑w積具有的傳熱面積大，結(jié)構(gòu)緊湊、堅(jiān)固、傳熱效果好，而且能用多種材料制造，適用性較強(qiáng)，操作彈性

3、大。在高溫高壓以及大型裝置中得到普遍應(yīng)用。（4）列管式換熱器2022年2月20日20時(shí)02分 設(shè)置列管式換熱器折流擋板主要為了增大殼程流體的湍動(dòng)程度，提高殼程的對(duì)流傳熱系數(shù)。其形狀主要有下列幾種：2022年2月20日20時(shí)02分 單通道圓缺形、弓形 雙通道圓缺型折流板 圓盤(pán)形、圓環(huán)形 2022年2月20日20時(shí)02分管程數(shù)：?jiǎn)喂艹?、雙管程、多管程殼程數(shù)：?jiǎn)螝こ?、雙殼程、多殼程列管式換熱器列管式換熱器可分為以下幾種主要型式固定管板式換熱器U形管式換熱器浮頭式換熱器2022年2月20日20時(shí)02分固定管板式換熱器2022年2月20日20時(shí)02分2022年2月20日20時(shí)02分固定管板式換熱器優(yōu)點(diǎn)：

4、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，管內(nèi)便于清洗，造價(jià)低廉。缺點(diǎn)：殼程清洗和檢修困難；當(dāng)管壁和殼壁的溫度相差較大時(shí)會(huì)產(chǎn)生較大的熱應(yīng)力，甚至將管子從管扳上拉脫。解決方法：采用補(bǔ)償圈（膨脹節(jié)）應(yīng)用場(chǎng)合：適用于殼程流體清潔不易結(jié)垢，兩流體溫差不大或溫差較大但殼程壓力不高的場(chǎng)合。2022年2月20日20時(shí)02分優(yōu)點(diǎn)： 結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，管間清洗較易。缺點(diǎn)： 管內(nèi)清洗較困難，管板的利用率低。解決熱應(yīng)力方法：它是把每根管子都彎成U形，兩端固定在同一管板上，每根管子可自由伸縮，與殼體無(wú)關(guān)，來(lái)解決熱補(bǔ)償問(wèn)題。應(yīng)用場(chǎng)合： 適用于管、殼程溫差較大或殼程介質(zhì)易結(jié)垢而管程介質(zhì)不易結(jié)垢的場(chǎng)所。U形管式換熱器 浮頭式換熱器 2022年2月20日20時(shí)02

5、分工業(yè)中的換熱設(shè)備浮頭式換熱器優(yōu)點(diǎn)：可完全消除熱應(yīng)力，在清洗和檢修時(shí)整個(gè)管束可以從殼體中抽出。缺點(diǎn)：結(jié)構(gòu)復(fù)雜，用材量大，造價(jià)高。操作時(shí)，如果浮頭蓋連接處泄漏將無(wú)法發(fā)現(xiàn)。 解決熱應(yīng)力方法：采用浮頭來(lái)消除熱應(yīng)力應(yīng)用場(chǎng)合：應(yīng)用十分廣泛，適用于殼體與管束溫差較大或殼程流體容易結(jié)垢的場(chǎng)合?？捎糜诮Y(jié)垢比較嚴(yán)重的場(chǎng)合；可用于管程易腐蝕的場(chǎng)合。2022年2月20日20時(shí)02分3、其它類(lèi)型換熱器(1)螺旋板式換熱器 2022年2月20日20時(shí)02分優(yōu)點(diǎn)：結(jié)構(gòu)緊湊；單位體積傳熱面積大；流體在換熱器內(nèi)作嚴(yán)格的逆流流動(dòng)，可在較小的溫差下操作，能充分利用低溫能源；由于流向不斷改變，且允許選用較高流速，故傳熱效果好；又由于流速較高，同時(shí)有慣性高離心力作用，污垢不容易沉積。缺點(diǎn)：制造和檢修都比較困難；流動(dòng)阻力較大；操作壓力和溫度都不能太高，一般壓力在2MPa以下,溫度不超過(guò)400 2022年2月20日20時(shí)02分（2）翅片式換熱器 2022年2月20日20時(shí)02分 氣體的加熱或冷卻，當(dāng)換熱的另一方為液體或發(fā)生相變時(shí)，在氣體一側(cè)設(shè)置翅片，既可增大傳熱面積又可增加氣體的湍動(dòng)程度，提高傳熱效率。 （3）板式換熱器 2022年2月20日20時(shí)02分優(yōu)點(diǎn)：結(jié)構(gòu)緊湊，單位體積傳熱面積大；組裝靈活方便；有較高的傳熱速率，可隨時(shí)增減板數(shù)，有利于清洗和維修。缺點(diǎn)：處理量??；受墊片材料性