換熱器類型與結(jié)構(gòu).ppt

1、第五章 換熱設備,目 錄,第一節(jié) 換熱設備的類型及應用,一、換熱設備的應用 定義 使傳熱過程得以實現(xiàn)的設備稱之為換熱設備。 二、換熱設備的類型 按用途分類 冷卻器 冷凝器 加熱器 換熱器 再沸器 蒸氣發(fā)生器 廢熱(或余熱)鍋爐 按換熱方式分類 直接接觸式換熱器 蓄熱式換熱器 間壁式換熱器,三、換熱設備性能對比及選擇 換熱器的基本要求 熱量能有效地從一種流體傳遞到另一種流體，即傳熱效率高，單位傳熱面上能傳遞的熱量多。 換熱器的結(jié)構(gòu)能適應所規(guī)定的工藝操作條件，運轉(zhuǎn)安全可靠，密封性好，清洗、檢修方便，流體阻力小。 價格便宜，維護容易，使用時間長。, 換熱器選型應考慮的因素 流體的性質(zhì)。 換熱介質(zhì)的流

2、量、操作溫度、壓力。,第二節(jié) 管殼式換熱器,一、管殼式換熱器的類型 固定管板式換熱器,固定管板式換熱器 1封頭；2法蘭；3排氣口；4殼體；5換熱管；6波形膨脹節(jié)；7折流板（或支持板）；8防沖板；9殼程接管；10管板；11管程接管；12隔板；13封頭；14管箱；15排液口；16定距管；17拉桿；18支座；19墊片；20、21螺栓、螺母, 浮頭式換熱器,浮頭式換熱器 1防沖板；2折流板；3浮頭管板；4鉤圈；5支耳,浮頭結(jié)構(gòu)示意圖,浮頭式重沸器 1偏心錐殼；2堰板；3液面計接口, U形管式換熱器,U形管式換熱器 1中間擋板；2U形換熱管；3排氣口；4防沖板；5分程隔板, 填料函式換熱器,填料函式換熱

3、器 1縱向隔板；2浮動管板；3活套法蘭；4部分剪切環(huán)；5填料壓蓋；6填料；7填料函,二、管殼式換熱器的結(jié)構(gòu) 管殼式換熱器流體的流程 一種流體走管內(nèi)、稱為管程，另一種流體走管外、稱為殼程。管內(nèi)流體從換熱管一端流向另一端一次，稱為一程；對U形管換熱器，管內(nèi)流體從換熱管一端經(jīng)過U形彎曲段流向另一端一次，稱為兩程.,換熱管及其在管板上的排列 換熱管在管板上的排列形式有正三角形、轉(zhuǎn)角正三角形、正方形和轉(zhuǎn)角正方形等,換熱管的排列形式, 管板和管子的連接 管板和管子的連接方式有脹接和焊接，對于高溫高壓下常采用脹、焊并用的方式。 脹接 脹接適用于換熱管為碳鋼，管板為碳鋼或低合金鋼，設計壓力不超過4MPa、設計

4、溫度不超過350，且無特殊要求的場合。, 焊接 碳鋼或低合金鋼，溫度在300以上，大都采用焊接連接。,管板與換熱管的焊接連接, 管箱 管箱位于殼體兩端，其作用是控制及分配管程流體。,管箱結(jié)構(gòu)形式 1隔板；2管板；3箱蓋, 殼體及其與管板的連接 在殼程進口接管處常裝有防沖板或稱緩沖板。,進口接管及防沖板的布置, 在固定管板式中，兩端管板均與殼體采用焊接連接、且管板兼作法蘭用，在浮頭式、U形管式及填料函式換熱器中采用可拆連接，將管板夾持在殼體法蘭和管箱法蘭之間。,管板與殼體連接結(jié)構(gòu), 折流板 折流板的作用 引導殼程流體反復地改變方向作錯流流動或其他形式的流動，并可調(diào)節(jié)折流板間距以獲得適宜流速，提高

5、傳熱效率。另外，折流板還可起到支撐管束的作用。 折流板的 分類 常用折流板有弓形和圓盤-圓環(huán)形兩種 弓形的有單弓形、雙弓形及三弓形，單弓形和雙弓形應用最多。,弓形折流板,圓盤-圓環(huán)形折流板,折流板缺口尺寸, 折流板的固定 折流板的固定是通過拉桿和定距管來實現(xiàn)的。,拉桿結(jié)構(gòu),三、管殼式換熱器的標準 GB1511999管殼式換熱器 是由國家技術(shù)監(jiān)督局發(fā)布的關(guān)于管殼式換熱器的國家標準。該標準是管殼式換熱器設計和制造的主要依據(jù)。 標準代號為JBT4714472092 該標準對浮頭式換熱器和冷凝器、固定管板式換熱器、立式熱虹吸式重沸器及U形管式換熱器的具體結(jié)構(gòu)形式、基本參數(shù)及其組合都作了具體的規(guī)定(定型

6、)。, 換熱器的型號 DN - A- - -或 管束的級別 管程/殼程數(shù)，單殼程時只寫Nt 公稱長度/換熱管外徑，m 公稱換熱面積 管程/殼程設計壓力，MPa；壓力相等時只寫pt 公稱直徑，mm； 分別表示前端管箱、殼體、后端結(jié)構(gòu)形式,第三節(jié) 其他類型換熱設備簡介,一、板面式換熱器 螺旋板式換熱器 螺旋板換熱器的結(jié)構(gòu)是由兩張平行的鋼板在專用的卷床上卷制而成，它是具有一對螺旋通道的圓柱體，再加上頂蓋和進出口接管而構(gòu)成的。,螺旋板換熱器結(jié)構(gòu)形式,型螺旋板換熱器, 板式換熱器 板式換熱器是由一組長方形的薄金屬傳熱板片構(gòu)成，用框架將板片夾緊組裝于支架上。兩個相鄰板片的邊緣襯以墊片(各種橡膠或壓縮石棉等

7、制成)壓緊，板片四角有圓孔，形成流體的通道。,1上導桿；2墊片；3傳熱板片；4角孔； 5前支柱；6固定端板；7下導桿；8活動端板, 板翅式換熱器,板翅式換熱器 1，3側(cè)板；2，5隔板；4翅片,二、空冷器 空冷器是以空氣作為冷卻介質(zhì)，對流經(jīng)管內(nèi)的熱流體進行冷卻或冷凝。主要由管束、風機、構(gòu)架及百葉窗等部件組成。,空冷器結(jié)構(gòu) 1百葉窗；2管束；3構(gòu)架；4風機,三、套管式換熱器,套管換熱器 （a）光滑管；（b）帶有翅片的管子和可以拆卸的套管,第四節(jié) 換熱設備的使用與維護,一、換熱器的日常維護 日常操作應特別注意防止溫度、壓力的波動，首先應保證壓力穩(wěn)定，絕不允許超壓運行。 二、換熱器的清洗 換熱設備經(jīng)長時間運轉(zhuǎn)后，由于介質(zhì)的腐蝕、沖蝕、積垢、結(jié)焦等原因，使管子內(nèi)外表面都有不同程度的結(jié)垢，甚至堵塞。所以在停工檢修時必須進行徹底清洗，常用的清洗(掃)方法有風掃、水洗、汽掃、化學洗清和機械清洗等。, 酸洗法 酸洗法是用鹽酸作為清洗劑 ，酸洗法又分浸泡法和循環(huán)法兩種。,換熱器酸洗法流程, 機械清洗法 對嚴重的結(jié)垢和堵塞，可用鉆的方法疏通和清理。,管式?jīng)_擊鉆 1進水管；2外套管；3填料；4壓蓋螺母；5填料壓蓋； 6鉆桿；7進水口