1、基礎知識換熱器方志勇換 熱 設 備換熱器的工業背景在工業生產中，為了實現物料之間熱量傳遞過程的一種設備，統稱為換熱器。換熱器作為工藝過程中必不可少的單元設備，廣泛地應用于石油、化工、動力、機械、冶金等工程領域中。據統計，在化工廠的建設中，換熱器約占總投資的1020。在現代石油化工企業中換熱器投資約占建設總投資的 30% 40%。由此可見，換熱器對整個企業的建設投資及經濟效益有著很重要的影響。換 熱 器 分 類固定管板換熱器的兩端管板，采用焊接方法與殼體連接固定。其結構簡單，制造成本低，能得到最小的殼體內徑，管程可分成多樣，規格范圍廣，故在工程中廣泛應用。缺點是殼程不能清洗，檢查困難，對于較臟或

2、有腐蝕性的介質不能采用。它宜用于殼體與管子溫差小，殼程壓力不高以及殼程結垢不嚴重或能用化學清洗的場合。在熱膨脹之差較大時，可在殼體上設置膨脹節，以減少因溫差產生的熱應力。固定管板換熱器帶膨脹節的列管換熱器浮頭式換熱器一端管板與殼體固定，而另一端的管板可以在殼體內自由浮動。殼體和管子對熱膨脹是自由的，當兩種介質的溫差較大時，管束與殼體之間不產生溫差應力。浮頭端設計成可拆結構，使管束可以容易地插入或抽出，這樣為檢修、清洗提供了方便。但結構較復雜，而且浮頭端小蓋在操作時無法知道泄漏情況，所以在安裝時要特別注意其密封。浮頭式管程分布：U形管換熱器是將管子彎成U形，管子兩端固定在同一塊管板上。由于殼體與

3、管子分開，可以不考慮熱膨脹。因U形管式所以結構簡單，造價比其他換熱器便宜，管束可以從殼換熱器僅有一塊管板，且無浮頭，體內抽出管外便于清洗，但管內清洗比較困難，所以管內的介質必須清潔或不易結垢的物料。缺點：由于管束中心部分存在空隙，所以流體易走短路，影響傳熱效果。U形管的彎管部分曲率不同，管子長度不一，因而物料分布不如固定管板式換熱器均勻。U形管式換熱器一般用于高溫高壓的情況下，當使用在壓力較高的環境時，彎管段的壁厚要加厚，彌補彎管后管壁的減薄。U型管換熱器空氣冷卻器翅片管結構示意圖：翅片的作用：風機：提高空氣流速。優點：省水。缺點：設備龐大，消耗動力。空氣冷卻器的特點：增加傳熱面積及管外流體的

4、湍動程度。板翅式換熱器是一種新型緊湊式換熱器。國外從四十年代就開始研制，最初英國將其用作航空發動機的散熱器。之后，美、日、德、法、英、蘇聯等主要工業國家都對板翅式換熱器作了大量研究工作。我國是從六十年代初期開始試制的。目前，我國已能生產多種規格的板翅式換熱器，可滿足對流、錯流、逆流、錯逆流和多股流換熱，可進行氣液、氣氣、液液間的冷卻、冷凝和蒸發等換熱過程，廣泛應用與空分、石油化工、航空、車輛和船舶等方面。特點：1、傳熱效率高 2、結構緊湊、質量輕，對于鋁制板翅式換熱器而言，單位體積的傳熱面積為15002500m2/m3，相當于管殼式換熱器的820倍，重量僅為相同換熱面積的管殼式換熱器的1/10。3、適應范圍廣，4、制造工藝復雜，要求嚴格 5、容易堵塞，清洗和檢修較困難，若因腐蝕產生內漏，則很難修理。板翅式換熱器套管式換熱器是將傳熱管（內管）以同心圓狀插入外管中，它的傳熱面積是由成組排列的管子所組成，從上到下、從左至右由許多U形彎頭連接在一起，然后采用角鋼或槽鋼焊成支架，組裝而成。套管式換熱器