(26)--7.3 换热器供热工程供热工程.ppt

换换 热热 器器按热媒种类：按热媒种类：汽汽-水换热器、水水换热器、水-水换热水换热换热器分类换热器分类按换热方式：按换热方式：表面式换热器（间接式）：表面式换热器（间接式）：壳管式、套管式、容积式、板式、壳管式、套管式、容积式、板式、螺旋板式、浮动盘管式、弹性管束式螺旋板式、浮动盘管式、弹性管束式 混合式换热器（直接式）：混合式换热器（直接式）：淋水式、喷管式淋水式、喷管式常用换热器常用换热器(一一)管壳式换热器管壳式换热器(二二)容积式换热器容积式换热器(三三)浮动盘管式换热器浮动盘管式换热器(四四)板式换热器板式换热器(五五)螺旋板式换热器螺旋板式换热器(六六)淋水式换热器淋水式换热器汽水换热器汽水换热器水水换热器水水换热器固定管式固定管式带膨胀节的壳管式带膨胀节的壳管式U U形管壳管式形管壳管式浮头式壳管式浮头式壳管式分段式分段式套管式套管式以封闭在壳体中管束的壁面作为传热面，结构简单、造价低、流通以封闭在壳体中管束的壁面作为传热面，结构简单、造价低、流通截面较宽、易于清洗水垢；但传热系数低、占地面积大。截面较宽、易于清洗水垢；但传热系数低、占地面积大。应用广泛，应用广泛，常用于热水供暖系统、低温水空调系统及某些连续性用常用于热水供暖系统、低温水空调系统及某些连续性用热水的生产工艺用水，作为生活热水供应，则需配备贮水罐。热水的生产工艺用水，作为生活热水供应，则需配备贮水罐。(一一)管管壳壳式换热器式换热器1 1）固定管板式汽）固定管板式汽-水换热器水换热器构造：构造：采用焊接方法将两端管采用焊接方法将两端管板与壳体连接固定。板与壳体连接固定。特点：特点：结构简单、造价低；壳体结构简单、造价低；壳体内径小、热膨胀适应能力差；内径小、热膨胀适应能力差；管间清洗困难。管间清洗困难。应用：应用：温差小、单行程、压力不高、结垢不严重的场合。温差小、单行程、压力不高、结垢不严重的场合。2 2）带膨胀节的管壳式汽带膨胀节的管壳式汽-水换热器水换热器构造：构造：用补偿圈消除壳体与管束间因大温差而引起的不同热膨胀率。用补偿圈消除壳体与管束间因大温差而引起的不同热膨胀率。应用：应用：温差小、温差小、单行程，压力不高、结垢不严重的场合。温度适应范围较大。单行程，压力不高、结垢不严重的场合。温度适应范围较大。3 3）U U形形管壳汽管壳汽-水换热器水换热器特点：特点：结构简单、结构简单、U U形可自由伸缩补偿热膨胀；清洗困难、单位容量传热量低形可自由伸缩补偿热膨胀；清洗困难、单位容量传热量低。应用：应用：高温、高压和高温差高温、高压和高温差。应用：应用：温差较大，水质一般的场合。温差较大，水质一般的场合。特点：特点：浮头侧可自由伸缩，热膨胀性适应好、便于清洗。浮头侧可自由伸缩，热膨胀性适应好、便于清洗。4 4）浮头式）浮头式管壳汽管壳汽-水换热器水换热器分段式水分段式水-水换热器水换热器特点：特点：结构简单，造价低，流通截面宽，易清洗，但传热结构简单，造价低，流通截面宽，易清洗，但传热系数低，占地面积大。系数低，占地面积大。5 5）管壳水管壳水-水换热器水换热器套管式水套管式水-水换热器水换热器结合储水箱，供水平稳、安全。结合储水箱，供水平稳、安全。用于生活热水供应和用水不均匀的工业用用于生活热水供应和用水不均匀的工业用热水。热水。(二二)容积式换热器与半容积式换热器容积式换热器与半容积式换热器(三三)浮动盘管式换热器浮动盘管式换热器特点：特点：盘管浮动，强化传热，盘管浮动，强化传热，传热系数高传热系数高；结结构紧凑，可自动除污；构紧凑，可自动除污；应用：应用：汽汽-水换热水换热。(四四)板式换热器板式换热器人字形板片人字形板片板式换热器板式换热器特点：特点：传热系数高，结构紧凑、适应性大、拆洗方便，应用广泛；传热系数高，结构紧凑、适应性大、拆洗方便，应用广泛；但流通截面窄，水质不好容易堵塞。但流通截面窄，水质不好容易堵塞。(五五)螺旋板式换热器螺旋板式换热器特点：特点：结构紧凑、占地小；换热系数高；流通界面较宽，不易堵；但不能拆卸清洗；结构紧凑、占地小；换热系数高；流通界面较宽，不易堵；但不能拆卸清洗；焊缝易产生应力腐蚀。焊缝易产生应力腐蚀。应用：应用：t300；压力一般不大于；压力一般不大于2.5MPa、水质较好的场合、水质较好的场合。(六六)淋水式换热器淋水式换热器特点：特点：混合式换热，热效率高，设备紧凑。混合式换热，热效率高，设备紧凑。应用：应用：兼起储水箱作用，用于热水供应。兼起储水箱作用，用于热水供应。构造：构造：被加热水自上、经淋水板上的筛孔分被加热水自上、经淋水板上的筛孔分成细流流下，蒸汽与被加热水接触凝结放热成细流流下，蒸汽与被加热水接触凝结放热。Case1：设计计算：设计计算：给定换热量和换热器结构，由已知加热介质和被加热介质进、出口温度，求换热器面积。Case2:Case2:校核性计算：校核性计算：已知换热器结构和换热面积，校核换热量。换热器的计算换热器的计算(一一)基本计算公式基本计算公式1.1.加热量加热量G2被加热水的流量，被加热水的流量，kg/skg/s；t1、t2流出和流进换热器的被加热水的温度流出和流进换热器的被加热水的温度,实际供给换热器的热量实际供给换热器的热量 换热器热效率，通常取换热器热效率，通常取0.960.960.990.992.2.加热介质流量加热介质流量汽汽-水换热器中的蒸汽量水换热器中的蒸汽量 水水-水换热器中的加热水量水换热器中的加热水量 i il、i in加热蒸汽的焓和凝结水的焓值加热蒸汽的焓和凝结水的焓值,J/kg,J/kg T T1、T T2流进和流出水流进和流出水-水换热器的加热水温度水换热器的加热水温度,3.3.所需换热面积所需换热面积加热与被加热流体之间的对数平均温差加热与被加热流体之间的对数平均温差 (二二)对数平均温差对数平均温差时，可近似按算术平均温差计算时，可近似按算术平均温差计算，换热器进、出口换热器进、出口端热媒的最大、最小温差端热媒的最大、最小温差 (三三)传热系数传热系数K加热介质加热介质到管壁到管壁管壁管壁污垢污垢0.5mm管壁到被管壁到被加热介质加热介质1 1、水在管内或管间沿管壁紊流流动、水在管内或管间沿管壁紊流流动2 2、水横穿过管束作紊流流动、水横穿过管束作紊流流动(四四)放热系数放热系数3 3、水蒸汽在竖壁管上膜状凝结、水蒸汽在竖壁管上膜状凝结4 4、水蒸汽在水平管束上膜状凝结水蒸汽在水平管束上膜状凝结管壁平均温度按试算法确定管壁平均温度按试算法确定管内：管内：管外：管外：小 结常用换热器类型 管壳式换热器管壳式换热器（固定管式、带膨胀节的壳管式、（固定管式、带膨胀节的壳管式、U U形管壳管式、浮头式壳管式）形管壳管式、浮头式壳管式）容积式、半容积式换热器（用于热水供应）容积式、半容积式换热器（用于热水供应）浮动盘管式换热器（用于汽浮动盘管式换热器（用于汽-水换热）水换热）板式换热器板式换热器（广泛用于水（广泛用于水-水换热）水换热）螺旋板式换热器（水质较好时可用）螺旋板式换热器（水质较好时可用）淋水式换热器（汽淋水式换热器（汽-水换热；用于热水供应）水换热；用于热水供应）换热器计算换热面积的计算；对数平均温差换热面积的计算；对数平均温差