氟塑料换热器换热管束选型设计手册

从传热系数分析“金属换热器”和“氟塑料换热器”的换热效率以选择聚四氟乙烯管壳式换热器为例：传热系数计算式：ααλδ2211111++++=R R k 假定：当不考虑管壁污垢的影响，α1与α2取极限值，即R 1=R 2=0，α1=α2趋于无穷大，则：式中：K —传热系数，W/(m ²·℃)λ—聚四氟乙烯的导热系数，W/（m ·℃)R 1—热流体侧的污垢热阻，（m ²·℃)/W R 2—冷流体侧的污垢热阻，（m ²·℃)/W α1—管侧膜系数，W/（m ²·℃） α2—壳侧膜系数，W/(m ²·℃) δ—管壁厚度，m从传热系数计算式可以看出：当不考虑管壁污垢的影响时，管壁热阻就决定了传热系数的极限，即不论采用何种办法来强化管壁两侧流体的对流给热并使之为最理想状态，其传热系数最终由管壁的厚度决定。

实际上人们在设计和使用氟塑料换热器时还会综合考虑其他影响氟塑料换热器传热系数的因素，诸如工艺条件、结构型式、换热管径大小、换热管内外管壁是否光滑、流体种类与流速状态、流体是否混浊或有无沉积物或有无固体颗粒、热交换时有无搅拌等。

因此，在某些工艺条件允许的情况下尽量减小的管壁厚度是提高传热系数的有效方法。

这也就是某些厂家愿意选择小管径、薄管壁的氟塑料管作为换热管的重要原因。

氟塑料换热器的换热管束采用小管径、薄管壁与金属换热器相比较其单位体积具有更多的热交换面积，这样尚能弥补氟塑料本身导热系数低所带来的缺陷。

金属换热器的初始传热系数比氟塑料换热器的传热系数大，但金属换热器随着使用时间的延续，其换热管束的污垢层厚度逐渐增加而使传热系数逐渐降低。

氟塑料换热管壁表面光滑且不易结垢，工作时在流体温度变化的作用下换热管束易沿轴向和径向方向频繁伸缩，其结果可除去污垢有利热交换。

众所周知判定一台换热器传热效果的好坏并不取决于初始的传热系数，而氟塑料换热器的传热系数则基本恒定。

换热器的选型和设计指南全
1.温度和压力要求：在进行换热器选型和设计之前，需要明确设备所
需的温度和压力要求。

根据这些要求，可以选择合适的材料和换热器类型。

2.热交换面积计算：根据需要传递的热量和温度差，可以计算得到所
需的热交换面积。

热交换面积的计算是选择换热器类型和尺寸的基础。

3.材料选择：换热器的材料选择要考虑到介质的化学性质、腐蚀性以
及温度和压力要求。

常用的材料包括不锈钢、铜合金、钛合金等。

4.流体流动方式：流体可以采用并行流、逆流或交叉流方式通过换热器。

在选择流体流动方式时，需要考虑换热效率和压降等因素。

5.清洁程度要求：根据介质的清洁程度，可以选择适当的换热器类型。

尽量选择结构简单、易于清洁的换热器，以保证长期稳定的换热效果。

6.管束和散热面积：根据热量传递的需要，可以选择合适的管束形式
和散热面积。

管束的选择要考虑到介质的流速和传热系数等因素。

7.防堵塞设计：在换热器设计中要考虑到防止堵塞的问题。

可以采用
增加管道直径、添加过滤装置等措施来减少堵塞的风险。

8.设备布局和管道设计：在进行换热器的设计时，需要考虑到设备的
布局和管道的连接。

合理布局可以减少管道阻力和热量损失。

9.热媒选择：热媒的选择要根据介质的性质以及工艺流程的要求来进行。

常用的热媒有水、蒸汽、有机液体等。

10.清洗和维护考虑：在进行换热器设计时，要考虑到清洗和维护的
便捷性。

合理的设计可以降低维护成本和停机时间。

换热器的选型和设计指南
热交换器选型与设计指南
一、热换器的选型
1、热换器类型
根据热换器工作的原理和结构特征，热换器可以分为流体直接交换器（Direct-Fluid Exchangers）、保温热换器（Heat-Preserving Exchangers）、热管（Heat Pipes）和热泵（Heat Pump）。

（1）流体直接交换器
流体直接交换器是最普遍的热换器类型，它是由连接在同一个容器内两个不同流体进行直接交换的，可以分为板式热换器（Plate Heat Exchanger）、管式热换器（Tube Heat Exchanger）、管壳式热换器（Tube-shell Heat Exchanger）、换热器（Exchanger）、板管式换热器（Plate-Tube Exchanger）等几种。

（2）保温热换器
保温热换器是通过在热换器内部设置一层隔热材料，使得一个流体和另一个流体不能直接接触，而是通过隔热材料进行热量交换的热换器，它包括直管保温器（Straight-TubeHeatPreservingExchanger）、折管保温器（Folded-TubeHeatPreservingExchanger）以及缠绕管保温器（Coil-TubeHeatPreservingExchanger）等几种。

（3）热管
热管是一种将热能以流体的形式进行输送的装置，它是由一段密封的
金属管束和一段或多段的循环管组成，通常将其称为柔性热管
（ Flexible Heat Pipes），也可以称为硬性热管（Rigid Heat Pipes）。

（4）热泵。

管壳式换热器（shell and tube heat exchanger），又称列管式换热器。

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。

管壳式换热器由壳体、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。

图示为最简单的单壳程单管程换热器,简称为1-1型换热器。

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。

管壳式换热器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。

深圳市君昇科技有限公司坐落于经济发达的广东省。

公司自创办以来，创建了具有先进水平的多条氟塑料制品生产线，已形成了成熟的挤出、注塑、传递及熔融焊接等加工成型方法。

公司引进国外先进的高精专业制造设备和完善的检测设备，率先通过了ISO9001:2000标准的质量管理体系认证，并获得多项专利技术。

换热器设计手册换热器设计手册第一部分：引言换热器在许多工业领域中起着至关重要的作用，能够有效地传递热量和冷却介质。

本手册旨在提供关于换热器设计的详细说明和指导，以确保设计和运行的安全性、可靠性和高效性。

第二部分：换热器的基本原理和分类2.1 换热器的基本原理换热器是通过将热量从一个介质传递到另一个介质来实现的。

基于传热原理，换热器可以分为传导、对流和辐射换热器。

2.2 换热器的分类根据换热介质的流动方式和传热机理，换热器可以分为管壳式换热器、板式换热器、螺旋板换热器等。

第三部分：换热器设计的影响因素3.1 流体参数流体参数包括流体的流量、温度、压力、热导率等。

这些参数将直接影响到换热器的传热效果和换热面积的确定。

3.2 材料选择换热器的材料选择对其使用寿命和换热效率有着重要的影响。

应根据介质的性质和工作环境进行材料选择，并考虑材料的耐腐蚀性、导热性等因素。

3.3 热负荷计算通过计算热负荷，可以确定换热器的尺寸和换热面积。

热负荷计算依赖于流体参数和换热器的设计要求。

第四部分：换热器的设计步骤4.1 确定换热方式根据介质的性质和工艺要求，选择合适的换热方式，如对流换热、辐射换热或传导换热。

4.2 计算传热面积根据热负荷计算结果，确定换热器的传热面积。

传热面积的计算需要考虑流体参数和介质的传热特性。

4.3 确定换热器尺寸和形状根据换热器的传热面积和流体参数，确定换热器的尺寸和形状。

应确保设计的换热器能够有效地传递热量和具有合理的流体阻力。

4.4 选择材料根据介质的性质和工作环境，选择合适的材料。

应考虑材料的耐腐蚀性、导热性和可加工性等因素。

第五部分：换热器的安装和维护5.1 安装要求换热器的安装应符合相关的安全标准和操作规程。

在安装过程中，应注意保护换热器的密封性和防止外部损坏。

5.2 运行和维护换热器的运行和维护需要定期检查和保养。

应注意定期清洗换热器以防止结垢和污垢的堆积，避免影响换热器的传热效果。

氟塑料烟气换热器技术说明1.技术特点烟气换热器是以小直径氟塑料软管作为换热元件，主要采用的是可熔性聚四氟乙烯（PFA）作为软管制造原料。

由于氟塑料具有极强的耐腐蚀性、良好的表面不沾性、较宽的温度范围和耐老化等优点，因此氟塑料管式换热器具有以下特点：1）优异的耐腐蚀性能，对烟气成分及酸露点温度无要求由于聚四氟乙烯属化学惰性材料，除高温下的元素氟、熔融态碱金属、三氟化氯、六氟化铀、全氟煤油外，几乎可以在所有的介质中工作，因此氟塑料换热器对烟气成分没有特殊要求，对换热器管壁温度和烟气酸露点没有特殊要求。

2）换热管表面光滑，不积灰，不结垢，易清理由于聚四氟乙烯管的化学惰性、表面光滑性、绕曲性和高膨胀系数，使换热管表面及内壁都十分光滑，管外烟尘不易粘结、堆积，管内热媒在换热面很难结垢，可以大大减少了设备的维护和清洗次数，保证了其能在相对稳定的传热系数下长期安全运行。

同时，由于氟塑料不怕酸腐蚀，可以设置在线水冲洗对其进行清灰，清灰方便、彻底。

3）薄管壁，换热性能良好，体积小氟塑料换热器采用的是薄壁管，壁厚0.3～1mm，所以克服了聚四氟乙烯材料导热系数低的缺点，换热器整体换热性能良好。

同等换热量量的情况下，氟塑料管换热器的体积是金属管换热器体积的1/4。

4）柔性疲劳强度高，经久耐用聚四氟乙烯具有较高的柔性疲劳强度，且不含光敏基因，具有优异的耐大气老化性，因此其加工的管材经久耐用。

在焊接强度保证的情况下，运行中氟塑料换热管不会发生应力开裂，无泄露风险，基本可以做到免维护。

5）耐温耐压性能良好聚四氟乙烯的使用温度为-180～+260℃，其加工的氟塑料软管可在200℃以下的各种强腐蚀性介质中良好运行。

经过测试，壁厚小于0.3-1mm 的小直径氟塑料软管可在≤1.0MPa 的压力下，长期安全工作，因此其可以满足除盐水烟气换热需求。

6）优化的结构设计换热器采用模块化设计的垂直悬挂结构，结构简单，强度可靠，便于安装和检修更换，能够很好的吸收因温度变化引起的热变形。

关于氟塑料烟气换热器换热管规格选择的简要说明氟塑料软管作为氟塑料烟气换热器的换热面，在承受内部水压、外部烟气高温、冲刷的苛刻条件下运行，其安全性直接影响到换热器的可靠性。

在氟塑料原料与加工工艺选定的前提下，换热管的规格选择是影响其自身安全性的重要因素。

一、管径的选择1.安全性安全的氟塑料烟气换热器换热管规格选择原则：壁厚值不得小于管外径值的1/10对于相同材质及品质的换热管，同等压力、温度条件下，若管径相同，壁厚越大越安全；若壁厚相同，管径越小管子越安全。

用于衡量换热管安全性及推算寿命的可量化指标为环向应力值，其计算公式及分析如下：环向应力计算公式:S一环向应力，MPaP一管内压力，MPaD—外径，mmt一壁厚，mm压力管道环向应力计算表不同规格压力管环向应力对比表注: **运行值是指管子在实际工况下（0.5MPa管内水压）所受到的环向应力，该值越低热力管的安全性能越高，该值与材质无关；**安全校核值是指按标准外推法，以2倍的安全系数计算得到使用寿命为20年以上的安全保证值，安全校核值越低，热力管的安全性能越高，该值与材质无关；**标准外推法即用高温下管材在较短时间的静液压力破坏试验结果来外推几十年或更长时间下管材材料抵抗静液压力的能力；**爆破值是指管子能够耐受的最大应力值，该值为试验值。

不光与外径与壁厚相关还受材料性能，管材加工工艺影响，该值越大证明管材耐压能力越强，换热管越安全，该值与材质自身性能密切相关；**当爆破值大于安全校核值时，换热管可以安全使用到设定年限20 年。

**一般情况下，管径增加壁厚也应相应增厚，如管径增加而壁厚维持不变，则管子的安全性会大幅降低。

背景及建议：1）鉴于应用于烟气换热的氟塑料管暂无相关行业标准可供执行，故参照《GB/T 6111-2003流体输送用热塑料管材耐压试验方法》中的要求及方法，结合氟塑料烟气换热器运行条件，要求测试条件：0.5MPa，150℃，检测时间165小时，爆破值不小于0.5MPa。

换热器设计手册1. 引言本文档旨在提供有关换热器的设计手册。

换热器是一种常见的设备，用于在热力系统中传递热量，实现能量的转移。

本手册将介绍换热器的基本原理、设计流程以及设计考虑事项。

2. 换热器的基本原理换热器是通过流体之间的热传导和对流传热来实现热量转移的设备。

换热器通常由两个流体通道组成，分别称为热源侧和热载体侧。

热源侧是热量的来源，热载体侧是热量的传递介质。

换热器的基本原理是通过接触面积的增加和流体之间的温度差来实现热量的传递。

3. 换热器设计流程3.1 确定热传导方式在进行换热器设计之前，需要确定热传导的方式。

根据不同的传热方式，可以选择不同类型的换热器，如管壳式换热器、板式换热器等。

3.2 确定流体参数在设计过程中，需要确定流体的参数，包括流量、温度等。

这些参数将对换热器的尺寸和性能产生影响。

3.3 确定换热器尺寸根据流体参数和传热需求，可以计算出换热器的尺寸。

这包括换热器的长度、直径或面积等。

3.4 确定传热系数换热器的传热系数是一个重要的设计参数，它决定了换热器的换热效率。

在设计过程中，需要考虑流体的性质、换热器的材料和结构等因素，来确定传热系数。

3.5 进行换热器设计计算在确定了上述参数之后，可以进行具体的换热器设计计算。

这包括确定换热面积、管道布置、管束数量等。

4. 换热器设计考虑事项4.1 热量传递效率在进行换热器设计时，需要考虑热量传递的效率。

热量传递效率是换热器性能的重要指标，直接影响换热器的能耗和传热效果。

4.2 材料选择在选择换热器的材料时，需要考虑流体的性质、工作条件和成本等因素。

常用的材料包括钢、铜、不锈钢等。

4.3 清洁和维护换热器在使用过程中，会积累一些污垢和沉积物，这会影响换热器的性能。

因此，在设计过程中需要考虑清洁和维护的便利性。

5. 结论通过本文档的介绍，我们了解了换热器的基本原理、设计流程以及设计考虑事项。

换热器的设计是一个复杂的过程，需要综合考虑多个因素。

换热器设计手册摘要，本文将介绍换热器的设计原理、分类、选型、安装和维护等内容，旨在帮助工程师和设计师更好地理解和应用换热器，提高换热器的设计和运行效率。

第一章换热器的基本原理。

换热器是一种用于传递热量的设备，其基本原理是利用热传导和对流传热的方式，将热量从一个流体传递到另一个流体。

换热器通常由管束、壳体、传热介质和支撑结构等部分组成。

在换热器中，热量的传递主要通过换热面积、传热系数和温度差来实现。

第二章换热器的分类。

根据换热方式的不同，换热器可以分为接触式换热器和间接式换热器。

接触式换热器是指传热介质直接接触的换热器，如冷却塔、冷凝器等；间接式换热器是指传热介质不直接接触的换热器，如管壳式换热器、板式换热器等。

根据换热器的结构形式，可以分为管式换热器、板式换热器、壳管式换热器、板壳式换热器等。

第三章换热器的选型。

在换热器的选型过程中，需要考虑流体的性质、流量、温度、压力、换热面积、传热系数、温差等因素。

根据实际工况和使用要求，选择合适的换热器类型和规格，以确保换热器的性能和可靠性。

第四章换热器的安装与调试。

换热器的安装与调试是确保其正常运行的关键环节。

在安装过程中，需要注意换热器的位置、支撑、固定、管道连接、密封等问题；在调试过程中，需要进行压力测试、泄漏检测、流量调节、温度控制等工作，以确保换热器的正常运行。

第五章换热器的维护与保养。

换热器的维护与保养是延长其使用寿命和保证其性能的重要手段。

定期对换热器进行清洗、检查、维修和更换，及时处理故障和问题，可以有效地保证换热器的正常运行。

结论。

换热器是化工、石油、电力、冶金、制药等行业常用的设备，其设计和运行对生产过程的效率和产品质量有着重要的影响。

通过本文的介绍，希望读者能够更好地理解和应用换热器，提高其设计和运行效率，为工程实践提供参考和指导。

换热器的选型和设计指南换热器是一种用于传递热量的设备，广泛应用于各个行业和领域，包括化工、石油、电力、食品等。

换热器的选型和设计至关重要，直接影响设备的热效率和工作效果。

本文将从选型和设计的角度，提供一些指南和建议。

一、换热器的选型指南1.确定换热器的功能：在选择换热器之前，需要明确所需的热交换功能，例如加热、冷却、蒸发、凝结等。

同时还需考虑所需的传热方式，如对流传热、辐射传热等。

2.确定换热器的工作参数：根据具体的应用需求，确定换热器的工作参数，包括流体的温度、压力、流量等。

这些参数将直接影响换热器的尺寸、型号和材料选择。

3.选择适当的换热器类型：根据应用需求和流体性质，选择合适的换热器类型，包括壳管式换热器、板式换热器、管束式换热器等。

每种类型都有其适用的特点和限制，需要根据具体场景进行选择。

4.评估换热器的热性能：除了换热器类型，还需评估不同换热器的热性能，包括传热系数、压降、能耗等。

通过对不同类型和厂家的换热器性能进行比较，选择性能最佳的产品。

5.考虑维护和清洁：换热器在使用过程中需要进行维护和清洁，因此需要选择易于维护和清洁的换热器类型和结构。

同时还需考虑清洗液的使用、清洗方法等。

二、换热器的设计指南1.确定换热面积：根据流体的热交换需求和换热器的热传递特性，计算和确定所需的换热面积。

换热面积的大小将直接影响换热器的尺寸和材料成本。

2.确定流体流动方式：根据流体的性质和热交换需求，确定流体的流动方式，包括并流、逆流等。

不同的流动方式将影响换热器的传热效果和压降。

3.选择合适的材料：根据工作环境和流体的性质，选择合适的材料，包括换热管的材料、壳体材料等。

需要考虑材料的耐腐蚀性、强度和耐高温性能。

4.考虑换热器的安全性：换热器设计时需考虑安全因素，包括避免流体泄漏、冲击和爆炸等。

需要确保换热器的结构强度和密封性能，以及安装和使用过程中的安全措施。

5.优化换热器设计：通过计算和模拟，优化换热器的设计，包括优化流体流动路径、调整管束布置、增加换热面积等，以提高换热器的热效率和运行性能。