换热器的分类与列管式换热器分解

十三种类型换热器结构原理及特点（图文并茂）一、板式换热器的构造原理、特点：板式换热器由高效传热波纹板片及框架组成。

板片由螺栓夹紧在固定压紧板及活动压紧板之间，在换热器内部就构成了许多流道，板与板之间用橡胶密封。

压紧板上有本设备与外部连接的接管。

板片用优质耐腐蚀金属薄板压制而成，四角冲有供介质进出的角孔，上下有挂孔。

人字形波纹能增加对流体的扰动，使流体在低速下能达到湍流状态，获得高的传热效果。

并采用特殊结构，保证两种流体介质不会串漏。

板式换热器结构图二、螺旋板式换热器的构造原理、特点：螺旋板式换热器是一种高效换热器设备,适用汽－汽、汽－液、液－液，对液传热。

它适用于化学、石油、溶剂、医药、食品、轻工、纺织、冶金、轧钢、焦化等行业。

结构形式可分为不可拆式（Ⅰ型）螺旋板式及可拆式（Ⅱ型、Ⅲ型）螺旋板式换热器。

螺旋板式换热器结构图三、列管式换热器的构造原理、特点：列管式换热器（又名列管式冷凝器），按材质分为碳钢列管式换热器，不锈钢列管式换热器和碳钢与不锈钢混合列管式换热器三种，按形式分为固定管板式、浮头式、U型管式换热器，按结构分为单管程、双管程和多管程，传热面积1～500m2，可根据用户需要定制。

列管式换热器结构图四、管壳式换热器的构造原理、特点：管壳式换热器是进行热交换操作的通用工艺设备。

广泛应用于化工、石油、石油化工、电力、轻工、冶金、原子能、造船、航空、供热等工业部门中。

特别是在石油炼制和化学加工装置中，占有极其重要的地位。

换热器的型式。

管壳式换热器结构图五、容积式换热器的构造原理、特点：钢衬铜热交换器比不锈钢热交换器经济，并且技术上有保证。

它利用了钢的强度和铜的耐腐蚀性，即保证热交换器能承受一定工作压力，又使热交换器出水质量好。

钢壳内衬铜的厚度一般为1.0mm。

钢衬铜热交换器必须防止在罐内形成部分真空，因此产品出厂时均设有防真空阀。

此阀除非定期检修是绝对不能取消的。

部分真空的形成原因可能是排出不当，低水位时从热交换器，或者排水系统不良。

列管式换热器的原理和构造列管式换热器:是以封闭在壳体中管束的壁面作为传热面的间壁式换热器。

这种换热器结构较简单，操作可靠，可用各种结构材料（主要是金属材料）制造，能在高温、高压下使用，是目前应用最广的类型。

由壳体、传热管束、管板、折流板（挡板）和管箱等部件组成。

壳体多为圆筒形，内部装有管束，管束两端固定在管板上。

进行换热的冷热两种流体，一种在管内流动，称为管程流体；另一种在管外流动，称为壳程流体。

为提高管外流体的传热分系数，通常在壳体内安装若干挡板。

挡板可提高壳程流体速度，迫使流体按规定路程多次横向通过管束，增强流体湍流程度。

换热管在管板上可按等边三角形或正方形排列。

等边三角形排列较紧凑，管外流体湍动程度高，传热分系数大；正方形排列则管外清洗方便，适用于易结垢的流体。

流体每通过管束一次称为一个管程；每通过壳体一次称为一个壳程。

为提高管内流体速度,可在两端管箱内设置隔板，将全部管子均分成若干组。

这样流体每次只通过部分管子，因而在管束中往返多次，这称为多管程。

同样，为提高管外流速，也可在壳体内安装纵向挡板，迫使流体多次通过壳体空间，称为多壳程。

多管程与多壳程可配合应用。

由于管内外流体的温度不同，因之换热器的壳体与管束的温度也不同。

如果两温度相差很大，换热器内将产生很大热应力，导致管子弯曲、断裂，或从管板上拉脱。

因此，当管束与壳体温度差超过50℃时，需采取适当补偿措施，以消除或减少热应力。

根据所采用的补偿措施，列管式换热器可分为以下几种主要类型：①列管式换热器管束两端的管板与壳体联成一体，结构简单,但只适用于冷热流体温度差不大,且壳程不需机械清洗时的换热操作。

当温度差稍大而壳程压力又不太高时，可在壳体上安装有弹性的补偿圈，以减小热应力。

②浮头式换热器管束一端的管板可自由浮动，完全消除了热应力;且整个管束可从壳体中抽出,便于机械清洗和检修。

浮头式换热器的应用较广，但结构比较复杂，造价较高。

③列管式换热器每根换热管皆弯成U形，两端分别固定在同一管板上下两区，借助于管箱内的隔板分成进出口两室。

换热器分类一. 夹套式换热器结构如图所示。

夹套空间是加热介质和冷却介质的通路。

这种换热器主要用于反应过程的加热或冷却。

当用蒸汽进行加热时，蒸汽上部接管进入夹套，冷凝水由下部接管流出。

作为冷却器时，冷却介质（如冷却水）由夹套下部接管进入，由上部接管流出。

夹套式换热器结构简单，但由于其加热面受容器壁面限制，传热面较小，且传热系数不高。

二.喷淋式换热器喷淋式换热器的结构与操作如下图所示。

这种换热器多用作冷却器。

热流体在管内自下而上流动，冷水由最上面的淋水管流出，均匀地分布在蛇管上，并沿其表面呈膜状自上而下流下，最后流入水槽排出。

喷淋式换热器常置于室外空气流通处。

冷却水在空气中汽化亦可带走部分热量，增强冷却效果。

其优点是便于检修，传热效果较好。

缺点是喷淋不易均匀。

三.套管式换热器套管式换热器的基本部件由直径不同的直管按同轴线相Array暗幕套组合而成。

内管用180Сざ任?～6m。

若管子太长，管中间会向下弯曲，使环隙中的流体分布不均匀。

套管换热器的优点是构造简单，内管能耐高压，传热面积可根据需要增减，适当选择两管的管径，两流体皆可获得适宜的流速，且两流体可作严格逆流。

其缺点是管间接头较多，接头处易泄漏，单位换热器体积具有的传热面积较小。

故适用于流量不大、传热面积要求不大但压强要求较高的场合。

四.管壳式换热器1.固定管板式结构如图所示。

管子两端与管板的连接方式可用焊接法或胀接法固定。

壳体则同管板焊接。

从而管束、管板与壳体成为一个不可拆的整体。

这就是固定管板式名称的由来。

折流板主要是圆缺形与盘环形两种，其结构如图所示。

操作时，管壁温度是由管程与壳程流体共同控制的，而壳壁温度只与壳程流体有关，与管程流体无关。

管壁与壳壁温度不同，二者线膨胀不同，又因整体是固定结构，必产生热应力。

热应力大时可能使管子压弯或把管子从管板处拉脱。

所以当热、冷流体间温差超过50℃时应有减小热应力的措施，称“热补偿”。

固定管板式列管换热器常用“膨胀节”结构进行热补偿。

换热器的结构和分类换热器的分类按用途分类：加热器、冷却器、冷凝器、蒸发器和再沸器按冷热流体热量交换方式分类：混合式、蓄热式和间壁式主要内容：1. 根据工艺要求，选择适当的换热器类型；2. 通过计算选择合适的换热器规格。

间壁式换热器的类型一、夹套换热器结构：夹套式换热器主要用于反应过程的加热或冷却，是在容器外壁安装夹套制成。

优点：结构简单。

缺点：传热面受容器壁面限制，传热系数小。

为提高传热系数且使釜内液体受热均匀，可在釜内安装搅拌器。

也可在釜内安装蛇管。

二、沉浸式蛇管换热器结构：这种换热器多以金属管子绕成，或制成各种与容器相适应的情况，并沉浸在容器内的液体中。

优点：结构简单，便于防腐，能承受高压。

缺点：由于容器体积比管子的体积大得多,因此管外流体的表面传热系数较小。

三、喷淋式换热器结构：冷却水从最上面的管子的喷淋装置中淋下来，沿管表面流下来，被冷却的流体从最上面的管子流入，从最下面的管子流出，与外面的冷却水进行换热。

在下流过程中，冷却水可收集再进行重新分配。

优点：结构简单、造价便宜，能耐高压，便于检修、清洗，传热效果好缺点：冷却水喷淋不易均匀而影响传热效果，只能安装在室外。

用途：用于冷却或冷凝管内液体。

四、套管式换热器结构：由不同直径组成的同心套管，可根据换热要求，将几段套管用U形管连接，目的增加传热面积；冷热流体可以逆流或并流。

优点：结构简单，加工方便，能耐高压，传热系数较大，能保持完全逆流使平均对数温差最大，可增减管段数量应用方便。

缺点：结构不紧凑，金属消耗量大，接头多而易漏，占地较大。

用途：广泛用于超高压生产过程，可用于流量不大，所需传热面积不多的场合。

五、列管式换热器列管式换热器又称为管壳式换热器，是最典型的间壁式换热器，历史悠久，占据主导作用。

优点：单位体积设备所能提供的传热面积大，传热效果好，结构坚固，可选用的结构材料范围宽广，操作弹性大，大型装置中普遍采用。

结构：壳体、管束、管板、折流挡板和封头。

换热器石油、化工、食品成为了各个行业的通用设备，尤其是在生产中占据了重要位置，对于传热、工艺以及生产都有着不同的要求，换热器种类也是多种多样，可以满足不同行业的人群的需求。

换热器种类主要是分为以下几种：
1. 如果按照用途却区分换热器种类：蒸发器、换热器、冷却器、加热器、再沸器等等。

2. 如果是按照冷、热流量分方式以及原理主要是分为：间壁式、混合式、蓄热式。

沉浸式蛇管换热器，蛇管一般是由金属管子绕制形成，可以满足容器的形状，沉浸在容器内，冷热体是在管内外进行换热。

缺点在于：传热面积小，蛇管内对流传热系数小。

优势在于防腐蚀、结构简单耐高压。

套管式换热器，不同直径的同心套管陶制而成，可以根据不同的换热要求将套管用U型管道连接，可以增加传热面积，冷热流体可以并流或是逆流。

缺点：占地面积大、结构不紧凑、金属消耗量大并且接头多容易漏水。

优势在于：传热系数大，逆流使得平均对数温差大大，可以根
据增减管道的数据进行应用，较为方便。

结构简单耐高压。

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列管式换热器的结构列管式换热器（Shell and Tube Heat Exchanger），也称为壳程换热器，是一种常见的热交换设备。

它由一个外壳和装在壳体内的一系列管子组成。

外壳和管子之间通过密封结构连接在一起，使流体在外壳和管子之间进行热交换。

下面就是列管式换热器的详细结构。

1. 外壳（Shell）：列管式换热器的外壳通常呈圆柱形状，由承受压力的金属材料制成。

外壳中有一个进料口和一个出料口，用于将流体引入和引出。

2. 管束（Tube Bundle）：管束是列管式换热器的关键部件，由一系列平行排列的管子组成。

管子通常是圆形的，有各种不同的材料可供选择，如钢、不锈钢、铜、铝等。

管束的一端通常固定在壳体内，另一端可以自由伸缩，以允许管子在温度变化时扩张和收缩。

3. 管板（Tube Sheet）：管束的两端通常与管板相连接。

管板是一个厚实的金属板，上面有一系列与管子外径相匹配的孔。

管子通过这些孔插入管板，形成与壳内空间隔离的管侧和壳侧。

4.密封结构：为了确保流体只在管侧和壳侧之间进行热交换，列管式换热器必须具有有效的密封结构。

一种常见的密封结构是在管板和壳体之间使用防泄漏垫片。

这种垫片可以防止流体从壳侧泄漏到管侧或反之。

密封结构还可以包括密封垫圈、止推垫片等。

5.弹性支撑装置：由于温度变化等原因，管束会发生径向或轴向的热胀冷缩。

为了允许管束自由伸缩，列管式换热器通常配备了弹性支撑装置。

这些装置可以是弹簧、法兰或其他形式的支撑装置，以保证管束在应力范围内自由伸缩。

6.管侧流体通道：当流体通过管侧流通时，流体会在管子内部进行热交换。

管侧流体通道由一系列管子组成，管子通常是平行排列的。

流体进入管侧流道后，在管子内部形成一种交叉流或平行流形式，与壳侧的流体进行热交换。

7.壳侧流体通道：当流体通过壳侧流通时，流体会在管束外部进行热交换。

壳侧流体通道由管束外壳内的空间组成，流体在该空间内流动。

壳侧流体可以是单相流体，也可以是多相流体（如汽液两相流），流体通常以横向或纵向的方式流动。

换热器分类换热器种类繁多，若按其传热面的形状和结构进行分类可分为管型、板型和其他型式换热器。

而管型换热器又可分为管壳式换热器、套管式换热器、蛇管式换热器；板型换热器可分为板式换热器、板翅式换热器、板壳式换热器、螺旋板式换热器。

其他型式换热器是为了满足一种特殊要求而出现的换热器，如回转式换热器、热管换热器等。

管壳式换热器若按功能命名又可分为冷凝器、加热器、再沸器、蒸发器、过热器等。

以下介绍一些常用的几种换热器。

一、管壳式换热器它由许多管子组成管束，管束构成换热器的传热面。

此类换热器又称为列管式换热器。

换热器的管子固定在管板上，而管板又与外壳联接在一起。

为了增加流体在管外空间的流速，以改善换热器的传热情况，在筒体内间隔安装了许多折流板。

换热器的壳体和两侧管箱上开有流体的进出口，有时还在其上装设有检查孔，为安置仪表用的接口管、排液孔和排气孔等。

在换热器中，一种流体从一侧管箱(称为前管箱)流进管子里，经另一侧管箱(称为后管箱)流出(对奇数单管程换热器)，或绕过管箱，流回进口侧前管箱流出(对偶数单管程换热器)，这条路径称为管程。

另一种流体从筒体上的连接管进出换热器壳体，流经管束外，这条路径称为壳程。

图5-10所示即为二管程、单壳程，工程上称为1-2型换热器(1表示壳程数，2表示管程数)。

管壳式换热器是把管子与管板连接，再用壳体固定。

根据其不同的连接与固定方式又可分为固定管板式、釜式浮头式、U型管式、滑动管板式、填料函式等。

1. 固定管板式换热器固定管板换热器的两端管板，采用焊接方法与壳体连接固定。

这种换热器结构简单；在相同的壳体直径内，排管最多，比较紧凑。

由于两个管板被换热管互相支攫，与其他管壳式换热器相比，管板最薄，不仅造价低而且每根管子内侧都能进行清洗。

但壳侧清洗较难，不能进行机械清洗，所以宜用于不易结垢的流体。

当管束和壳体之间的温差太大而产生不同的热膨胀时，常会使管子与管板的接口脱开，从而发生介质泄漏。

;化工设计说明书:设计题目：煤油冷却器的设计设计人：专业班级：学号：指导老师：…二〇〇九年六月八日前言化工原理课程设计是化工原理教学的一个重要环节，是综合应用本门课程和有关先修课程所学知识，完成以单元操作为主的一次设计实践。

通过课程设计使学生掌握化工设计的基本程序和方法，并在查阅技术资料、选用公式和数据、用简洁文字和图表表达设计结果、制图以及计算机辅助计算等能力方面得到一次基本训练，在设计过程中能够培养学生树立正确的设计思想和实事求是、严肃负责的工作作风。

！化工原理课程设计是化工原理课程教学的一个实践环节，是使学生得到化工设计的初步训练，为毕业设计奠定基础。

围绕以某一典型单元设备(如板式塔、填料塔、干燥器、蒸发器、冷却器等)的设计为中心，训练学生非定型设备的设计和定型设备的选型能力。

设计时数为3周，其基本内容为：(1)设计方案简介：对给定或选定的工艺流程、主要设备的型式进行简要的论述。

(2)主要设备的工艺设计计算(含计算机辅助计算)：物料衡算，能量衡量，工艺参数的选定，设备的结构设计和工艺尺寸的设计计算。

(3)辅助设备的选型：典型辅助设备主要工艺尺寸的计算，设备的规格、型号的选定。

(4)工艺流程图：以单线图的形式绘制，标出主体设备与辅助设备的物料方向，物流量、能流量，主要测量点。

(5)主要设备的工艺条件图：图面应包括设备的主要工艺尺寸，技术特性表和接管表。

(6)设计说明书的编写。

设计说明书的内容应包括：设计任务书，目录，设计方案简介，工艺计算及主要设备设计，辅助设备的计算和选型，设计结果汇总，设计评述，参考文献。

整个设计由论述，计算和图表三个部分组成，论述应该条理清晰，观点明确；计算要求方法正确，误差小于设计要求，计算公式和所有数据必需注明出处；图表应能简要表达计算的结果。

在化工、石油、动力、制冷、食品等行业中广泛使用各种换热器，且是上述这些行业的通用设备，占有十分重要的地位。

随着我国工业的不断发展，对能源利用、开发和节约的要求不断提高，因而对换热器的要求也日益加强。

第五章传热设备概述在化工生产中，为了保证化学反应的顺利进行，使化学反应维持在一定温度和压力下进行。

有时需要加热，有时需要冷却。

因此合理而有效地进行传热是化工生产中十分重要的基本操作之一。

1.传热的基本方式根据传热机理的不同，热传递有三种基本方式：热传导、对流传热和辐射传热。

热传导:是依靠物体内分子的相互碰撞进行的热量传递过程。

对流传热:流体内部质点发生宏观相对位移而引起的热量传递过程，对流传热只能发生在液体或气体流动的场合。

辐射传热:热量以电磁波的形式在空间的传递称为热辐射。

热辐射与热传导和对流传热的最大区别就在于它可以在完全真空的地方传递而无需任何介质。

2.传热过程中冷热流体(接触)热交换方式传热过程中冷热流体(接触)热交换可分为三种基本方式，直接混合式换热，间壁式换热，蓄热式换热三种。

1)直接混合式换热：冷、热流体直接接触，相互混合传递热量。

该类型换热器结构简单，传热效率高，适用于冷、热流体允许混合的场合。

2)蓄热式换热：蓄热式换热是在蓄热器中实现热交换的一种换热方式。

此类换热器是借助于热容量较大的固体蓄热体，将热量由热流体传给冷流体。

当蓄热体与热流体接触时，从热流体处接受热量，蓄热体温度升高，然后与冷流体接触，将热量传给冷流体，蓄热体温度下降，从而达到换热的目的。

3)间壁式换热：冷、热流体被固体壁面(传热面)所隔开，互不接触，它们在壁面两侧流动，热量由热流体通过壁面传给冷流体。

适用于冷、热流体不允许混合的场合。

第一节换热器换热器：能实现冷热流体之间热量交换的装置。

1.换热器的分类1.1按传热面结构分：1)管式换热器可分为列管式换热器、蛇管式换热器、套管式换热器、喷淋式换热器、翅片管式换热器；2)板式换热器可分为平板式换热器、翅片板式换热器、螺旋板式换热器、板壳式换热器；1.2按用途分：1)预热器：用于预热物料；2)加热器：用于流体，产品的加热；3)冷却器：用于流体的冷却；4)冷凝器：用于流体、蒸汽的冷凝，分馏过程的馏分回收或产生真空；5)再沸器：用于被精馏物料的加热、汽化；1.3按传热方式分:直接混合式换热器，间壁式换热器，蓄热式换热器三种。

山东万合制冷设备有限公司sdwhzl............................................................................................换热器的分类换热器种类繁多，若按其传热面的形状和结构进行分类可分为管型、板型和其他型式换热器。

而管型换热器又可分为管壳式换热器、套管式换热器、蛇管式换热器；板型换热器可分为板式换热器、板翅式换热器、板壳式换热器、螺旋板式换热器。

其他型式换热器是为了满足一种特殊要求而出现的换热器，如回转式换热器、热管换热器等。

管壳式换热器若按功能命名又可分为冷凝器、加热器、再沸器、蒸发器、过热器等。

以下介绍一些常用的几种换热器。

一、管壳式换热器它由许多管子组成管束，管束构成换热器的传热面。

此类换热器又称为列管式换热器。

换热器的管子固定在管板上，而管板又与外壳联接在一起。

为了增加流体在管外空间的流速，以改善换热器的传热情况，在筒体内间隔安装了许多折流板。

换热器的壳体和两侧管箱上开有流体的进出口，有时还在其上装设有检查孔，为安置仪表用的接口管、排液孔和排气孔等。

在换热器中，一种流体从一侧管箱(称为前管箱)流进管子里，经另一侧管箱(称为后管箱)流出(对奇数单管程换热器)，或绕过管箱，流回进口侧前管箱流出(对偶数单管程换热器)，这条路径称为管程。

另一种流体从筒体上的连接管进出换热器壳体，流经管束外，这条路径称为壳程。

工程上称为1-2型换热器(1表示壳程数，2表示管程数)。

管壳式换热器是把管子与管板连接，再用壳体固定。

根据其不同的连接与固定方式又可分为固定管板式、釜式浮头式、U型管式、滑动管板式、填料函式等。

二、固定管板式换热器固定管板换热器的两端管板，采用焊接方法与壳体连接固定。

这种换热器结构简单；在相同的壳体直径内，排管最多，比较紧凑。

由于两个管板被换热管互相支攫，与其他管壳式换热器相比，管板最薄，不仅造价低而且每根管子内侧都能进行清洗。