第五章换热器第一节换热器概述一、定义换热器是用来完成各种不同传热过程的设备。1、如：开水锅炉、水杯、冰箱、空调等。2、是许多工业部门广泛应用的通用工艺设备。通常，在化工厂的建设中，换热器约占总投资的11％～40％。那么衡量一台换热器好坏的标准是什么呢？3.可靠性满足操作条件,强度足够,保证使用寿命二、衡量标准2.合理性1.先进性可制造加工，成本可接受传热效率高，流体阻力小，材料省化工生产对换热设备提出的要求是：传热效率高，流体阻力小；强度、刚度、稳定性足够；结构合理，节省材料，成本较低；制造、装拆、检修方便等。由于要全面满足上述要求是非常困难的，因而产生了各种各样的换热器，以适应各种特定的工艺条件。三、不同目的的换热器冷却器（cooler）冷凝器（condenser）蒸发器（发生相变）（evaporator）加热器（一般不发生相变）（heater）再沸器（reboiler）废热锅炉（wasteheatboiler）四、换热器的基本类型按传热方式或工作原理分类1、混合式换热器（直接接触式）通过冷热流体直接混合进行热量交换的设备称为混合式换热器，或直接式换热器，如冷却塔、气压冷凝器、在传质的同时进行传热的塔设备等。结构简单，传热效果好，但不能用于发生反应或有影响的流体之间局限：只适用于允许两流体混合的场合。图2-1直接接触式换热器热流体冷流体热流体冷流体实例：冷却塔、气压冷凝器2、蓄热式温度较高的场合，但有交叉污染，温度波动大图7-2蓄热式换热器冷流体冷流体热流体热流体蓄热式换热器利用冷热两种流体交替通过换热器内的同一通道而进行热量传递。局限：不能用于两流体不允许混合的场合。3、间壁式重点——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、板式换热器等中间载热体式换热器热管换热器聚四氟乙烯换热器石墨换热器其它型式换热器伞板式板壳式板翅式板式螺旋板式板面式换热器缠绕管式管壳式套管式蛇管式管式换热器间壁式换热器换热器的分类（1）按传热方式可分为：直接接触式、蓄热式、间壁式、中间载体式。（2）按其工艺用途可分为：冷却器（cooler）、冷凝器（condenser）、加热器（一般不发生相变）（heater）、蒸发器（发生相变）（evaporator）、再沸器（reboiler）、废热锅炉（wasteheatboiler）。（3）、按材料分类：分为金属材料和非金属材料换热器。第二节换热器的基本结构管壳式换热器是把换热管束与管板连接后，再用筒体与管箱包起来，形成两个独立的空间。管内的通道及与其相贯通的管箱称为管程；管外的通道及与其相贯通的部分称为壳程。主要分为:固定管板换热器;浮头式换热器;U形管式换热器以及填料函式换热器.1.管壳式换热器管壳式换热器是由圆柱形壳体壳体和安装在壳体内的许多管子组成的管束管束构成的。管壳式换热器是间壁式换热设备中应用最多的一种结构形式。管壳式换热器列管式换热器壳体、管板、管束、顶盖（封头）、挡板纵向横向管壳式换热器优点结构坚固，对压力和温度的适用范围大。管内清洗方便，清洁流体宜走壳程。处理量大。缺点传热效率、结构紧凑性、单位换热面积的金属耗量等不如新型换热器。固定管板式换热器固定管板式换热器浮头式换热器浮头式换热器U形管式换热器U形管式换热器填料函式换热器填料函式换热器基本类型管壳式换热器由管束、管板、壳体，各种接管等主要部件组成。根据其结构特点，可分为固定管板式、浮头式、U形管式、填料函式等四种形式。两端管板采用焊接方式与壳体连接固定。优点为:结构简单、管板有管子支承，比较薄，管子方便更换清洗。缺点：管外清洗困难，热应力比较大。它适用于壳体与管子温差小的场合；当壳体与管子温差大时，可在壳体上设置膨胀节，以减小两者因温差而产生的热应力。分程隔板单程列管式换热器单程列管式换热器1—外壳2—管束3、4—接管5—封头6—管板7—挡板双程列管式换热器双程列管式换热器1—壳体2—管束3—挡板4—隔板（2）浮头式换...
