化工原理第四章第六节第18次.ppt

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1、1一、换热器的分类一、换热器的分类 按用途分类按用途分类 加热器、冷却器、冷凝器、蒸发器、再沸器加热器、冷却器、冷凝器、蒸发器、再沸器 按冷、热流体热量交换方式分类按冷、热流体热量交换方式分类混合式、蓄热式、间壁式混合式、蓄热式、间壁式第六节第六节 换热器换热器2二、间壁式换热器的类型二、间壁式换热器的类型（一）夹套换热器（一）夹套换热器优点：优点：结构简单结构简单缺点：缺点：A小小 釜内釜内 小小强化措施：强化措施：釜内加搅拌釜内加搅拌 釜内加蛇管釜内加蛇管 外循环外循环2022/12/73（二）沉浸式蛇管换热器（二）沉浸式蛇管换热器强化措施：强化措施：容器内加搅拌器，提高容器内加搅拌器，提

2、高K优点：优点：结构简单结构简单 管内能耐高压管内能耐高压缺点：缺点：管外管外 小小4（三）喷淋式换热器（三）喷淋式换热器优点：优点：结构简单结构简单 管内能耐高压管内能耐高压 管外管外 比沉浸式大比沉浸式大缺点：缺点：喷淋不易均匀喷淋不易均匀 占地面积大占地面积大5（四）套管换热器（四）套管换热器优点：优点：结构简单结构简单 能耐高压能耐高压 (K)或或 tm大大缺点：缺点：结构不紧凑结构不紧凑A/V小小 接头多，易漏接头多，易漏6（五）螺旋板式换热器（五）螺旋板式换热器2022/12/77优点：优点：结构紧凑结构紧凑 不易结垢不易结垢,堵塞堵塞 K大大 保持逆流保持逆流,tm大大缺点：缺点

3、：压力压力,温度不能太高温度不能太高 难以维修难以维修2022/12/78（六）板式换热器（六）板式换热器2022/12/710增加刚性；提高湍动程度；增加增加刚性；提高湍动程度；增加A；易于液体均匀分布；易于液体均匀分布2022/12/711优点：优点：结构紧凑结构紧凑 操作灵活操作灵活 K大大缺点：缺点：不耐高温、耐压不耐高温、耐压差差,易漏易漏 处理量小处理量小12（七）板翅式换热器（七）板翅式换热器优点：优点：流体湍动程度高，流体湍动程度高，K大；大；结构紧凑，单位结构紧凑，单位体积的体积的A较大；较大；缺点：缺点：易堵塞，清洗困难；易堵塞，清洗困难；构造复杂构造复杂2022/12/7

4、13（八）热管式换热器（八）热管式换热器增加增加A，增强管外流体的湍动来提高，增强管外流体的湍动来提高 2022/12/716（九）列管换热器（九）列管换热器管板、管束、封头、壳体、管板、管束、封头、壳体、折流挡板折流挡板2022/12/7181.固定管板式固定管板式特点：结构简单；但壳程检修和清洗困难。特点：结构简单；但壳程检修和清洗困难。加热补偿圈（膨胀节）加热补偿圈（膨胀节）当管内外流体当管内外流体温差温差 t 50 时时，需考虑，需考虑热补偿热补偿。根据热补偿方式不同，列管式换热器分为：。根据热补偿方式不同，列管式换热器分为：2022/12/7192.浮头式浮头式特点：可完全消除热应力

5、特点：可完全消除热应力,便于清洗和检修便于清洗和检修,结构复杂结构复杂2022/12/7203.U型管式型管式特点：结构较浮头简单；但管程不易清洗。特点：结构较浮头简单；但管程不易清洗。21(1)流体流程选择流体流程选择管程：管程：不清洁或易结垢、腐蚀性、压力高的流体不清洁或易结垢、腐蚀性、压力高的流体壳程：壳程：饱和蒸汽、需要冷却、粘度大或流量小的流体饱和蒸汽、需要冷却、粘度大或流量小的流体原则：传热效果好，结构简单，清洗方便原则：传热效果好，结构简单，清洗方便(2)流体流速的选择流体流速的选择u选择是经济权衡，要避免层流流动。选择是经济权衡，要避免层流流动。P174 表表4-9、表、表4-

6、10.u K，在同，在同Q、tm下下A，节省设备，节省设备费费uHf ，操作费用增加，操作费用增加三、列管换热器的选用三、列管换热器的选用2022/12/722(3)换热器中管子的规格和排列方式换热器中管子的规格和排列方式管子的规格：管子的规格：192mm和和 252.5mm 管长：管长：1.5m、2.0m、3.0m、6.0m排列方式：排列方式：正三角形正三角形正方形直列正方形直列正方形错列正方形错列2022/12/723圆缺形圆缺形圆盘形圆盘形多管程多管程P173图图4-50：管内流体管内流体u 加挡板：加挡板：增大壳程流体的湍动增大壳程流体的湍动壳程壳程 2022/12/725五、传热过程

7、的强化途径五、传热过程的强化途径1.增大增大 tm 加热剂加热剂T1 或冷却剂或冷却剂t1 两侧变温，尽量采用逆流两侧变温，尽量采用逆流强化传热，可强化传热，可 tm、A/V、K 2.增大增大A采用小直径管，用螺旋管、波纹管代替光滑管，采用小直径管，用螺旋管、波纹管代替光滑管，采用翅片式换热器，可增大采用翅片式换热器，可增大A A和湍动程度。和湍动程度。2022/12/7263.增大增大K减小壁面、污垢及两侧流体的热阻减小壁面、污垢及两侧流体的热阻提高提高 较较小一侧有效小一侧有效 提高提高 的方法的方法(无相变无相变)：增大流速增大流速多管程多管程 加扰流元件加扰流元件壳程加挡板壳程加挡板 改变传热面形状和增加粗糙度改变传热面形状和增加粗糙度