换热器设备的类型与安装及运行维护.ppt
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1、1,换热设备类型及结构,2,典型过程设备,换热器,搅拌设备,塔设备,立式储罐,3,1 换热器的类型 2 管式换热器 3 板式换热器,4,1 换热器的类型,按传热方式或工作原理分类,1 直接接触式换热器,2 蓄热式换热器,3 间壁式换热器,4 中间载热体式换热器,换热器,5,(1)直接接触式(混合式),传热效率高、单位容积传热面积大、设备结构简单、价格便宜等。仅适用于工艺上允许两种流体混合的场合。,直接接触式换热器,又称混合式换热器,利用冷、热流体直接接触,彼此混合进行换热。如冷却塔、气压冷凝器等。,为增加两流体接触面积,充分换热,在设备中常放置填料和栅板,通常采用塔状结构。,6,(2)蓄热式,
2、温度较高的场合,但有交叉污染,温度波动大,固体填料,借助固体(如固体填料或多孔性格子砖等)构成的蓄热体,使热流体和冷流体交替接触,把热量从热流体传递给冷流体。,结构紧凑、价格便宜、单位体积传热面大,适用于气气热交换。如回转式空气预热器。局限若两种流体不允许混合,不能采用蓄热式换热器,原理,焦化厂蓄热器,7,将两个间壁式换热器由在其中循环的载热体连接。,载热体在高温流体换热器和低温流体换热器间循环,从高温流体换热器中吸收热量,向低温流体换热器中释放热量给低温流体;,如热管式换热器。,(3)中间载热体式换热器,8,又称表面式换热器利用间壁(固体壁面)进行热交换。冷热两种流体隔开,互不接触,热量由热
3、流体通过间壁传递给冷流体。,应用最为广泛,形式多种多样,如管壳式换热器、板式换热器等,9,间壁式换热器分类,管式换热器,板面式(紧凑式)换热器,管壳式换热器,蛇管式换热器,套管式换热器,缠绕管式换热器,板壳式换热器,螺旋板式换热器,板式换热器,板翅式换热器,伞板式换热器,传热管的结构形式不同,重点,列管式换热器,-按间壁形状进一步分为,10,(1)蛇管式换热器,a.沉浸式蛇管,b.喷淋式蛇管,最早出现的一种换热设备,具有结构简单和操作方便等优点。,沉浸式蛇管,2 管式换热器,11,喷淋式冷却器 1-直管;2-U形管;3-水槽;4-齿,管外流体传热系数大,便于检修和清洗,体积庞大,冷却水用量较大
4、,有时喷淋效果不够理想。,工作原理,12,联碱厂合成氨工段喷淋式冷却器,13,结构简单,适应广,传热面弹性大,两侧流体均可提高流速,两侧传热系数高;金属消耗大,检修、清洗和拆卸较麻烦,可拆连接处易泄漏;一般用于高温、高压、小流量流体和所需传热面积不大的场合。,(2)套管式换热器,14,焦化厂焦油工段套管换热器,15,(3)管壳式换热器,1-管子;2-封头;3-壳体;4-接管;5-管板;6-折流板,管壳式换热器,16,特点,缺点,结构坚固、可靠性高、适应性广、易于制造、处理能力大、生产成本较低、选用材料范围广、换热表面清洗较方便、可用于高温和高压。,传热效率、结构紧凑性及单位换热面积所需金属消耗
5、量等方面均不如一些新型高效紧凑式换热器。,17,固定管板式换热器,浮头式换热器,U形管式换热器,填料函式换热器,管壳式换热器的分类与结构特点,基本类型,釜式重沸器,管壳式换热器,18,固定管板式换热器,优点:结构简单、紧凑、造价低,管程清洗方便,管子损坏时易于堵管或更换。,缺点:不易清洗壳程(管外),壳体和管束中可能产生较大的热应力。,固定管板式换热器,结构,工作原理,19,为减少热应力,通常在固定管板式换热器中设置柔性元件(如膨胀节、挠性管板等),来吸收热膨胀差。,带膨胀节的固定管板式换热器,适用场合:适用于壳程介质清洁,不易结垢,管程需清洗以及温差不大或温差虽大但是壳程压力不大的场合。,2
6、0,浮头式换热器,优点:管内和管间清洗方便,不会产生热应力。,缺点:结构复杂,设备笨重,造价高,浮头端小盖在 操作中无法检查。,适用场合:壳体和管束之间壁温相差较大,或介质易 结垢的场合。,浮头端可自由伸缩,无热应力,结构图,工作原理,21,U形管式换热器,优点:结构简单,价格便宜,承受能力强,不会产生热应力。,缺点:布板少,管板利用率低,管子坏时不易更换。,适用场合:特别适用于管内走清洁而不易结垢的高温、高压、腐蚀 性大的物料。,工作原理,三维结构,22,U形管式换热器,23,24,填料函式换热器,优点:结构简单,加工制造方便,造价低,管内和管间清洗方便。,缺点:填料处易泄漏。,适用场合:4
7、MPa 以下,且不适用于易挥发、易燃、易爆、有毒及 贵重介质,使用温度受填料的物性限制。现在已很少采用。,填料函式密封,25,釜式重沸器,管束可以为浮头式、U形管式和固定管板式结构,与浮头式、U形管式换热器一样,清洗维修方便;可处理不清洁、易结垢介质,能承受高温、高压(无温差应力)。,26,换热器构件名称,1-管箱(A,B,C,D型);2-接管法兰;3-设备法兰;4-管板;5-壳程接管;6-拉杆;7-膨胀节;8-壳体;9-换热管;10-排气管;11-吊耳;12-封头;13-顶丝;14-双头螺柱;15-螺母;16-垫片;17-防冲板;18-折流板或支承板;19-定距管;20-拉杆螺母;21-支座
8、;22-排液管;23-管箱壳体;24-管程接管;25-分程隔板;26-管箱盖,序号 2、3、4、7、8、9、12、21、25 各代表什么零件?,27,3 板式换热器,4.板壳式换热器,1.螺旋板式换热器,2.板式换热器,3.板翅式换热器,5.伞板式换热器,按换热板结构分类,优点,缺点,其结构特点可强化传热;采用板材制作,大规模生产时,可降低设备成本,耐压性能比管式换热器差,28,(1)螺旋板式换热器,传热面积大、传热效率高(50100%),适用于液-液、气液流体换热,特别适合高粘度流体的加热或冷却、含有固体颗粒的悬浮液的换热。,29,螺旋板换热器,30,(2)可拆板式换热器,可拆式板式换热器主
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