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1、2012/12/9 一. 间壁换热器 3.蛇管式换热器 喷淋式换热器 结构：蛇管成行的固定在支架上，热流体在蛇管内流动，自下管进入，由上管流出。冷却水由管上方均匀淋下，均匀 的分布在蛇管上，最后流入水槽而排出。 的分布在蛇管上 最后流入水槽而排出 优点：效果好，易检修。 缺点：喷淋不易均匀。 用途：冷却管内热流体。 一. 间壁换热器 4. 板式换热器 核心部件： 长方形薄金属板 (板片 将一组金属板平行排列 起来，在相邻两板的边 起来 在相邻两板的边 缘之间衬以垫片，用框 架夹紧，为板式换热器 优点：传热系数 K 大，传热面积 S 可调，容易检修。 缺点：处理量不大、压强低和温度不高。 用途：
2、传热面积不大，压力较低的场合。制药化工原理 第五章 传热 91/108 制药化工原理 第五章 传热 92/108 一. 间壁换热器 4. 板式换热器 一. 间壁换热器 5.翅片管式换热器 结构特征：换热管的内表面或外表面上装有径向或轴向翅片。优点：增大传热面积；提高扰动程度，增大。缺点：流阻大；翅片连接处易产生高热阻。用途：用于两侧流体对流传热系数相差不多的情况。用途 用于两侧流体对流传热系数相差不多的情况制药化工原理 第五章 传热 93/108 制药化工原理 第五章 传热 94/108 一. 间壁换热器 6.板翅式换热器结构：在两块平行薄金属板间夹人波纹状或其他形状的翅片，两边以侧封条密封构
3、成一个换热单元。优点：结构紧凑，传热系数大，耐压，传热面积大。缺点：制作工艺复杂，阻力大，易堵塞，难检修。用途：用于低温和超低温流体换热。一 . 间壁换热器 7.螺旋板式换热器 结构：将两张博金属板分别焊在一块隔板的两端并卷成螺旋体 ，形成两个相互隔开的螺旋形通道，在再两侧焊上盖板 和接管，形成螺旋板式换热器。 优点：总传热系数大，不易堵塞， 可完全逆流操作， tm大。 缺点：流动阻力大，操作温度， 压力不高，难检修。 制药化工原理 第五章传热 95/108 制药化工原理 第五章 传热 96/108 162012/12/9 一. 间壁换热器 8.列管式换热器 - 工业上应用最广的换热设备。优点
4、：单位体积传热面积大，结构紧凑、坚固、传热效果好，适应性强， 操作弹性大。 列管换热器由顶盖 (封头、壳体、管板、管束和挡板构成。 8.列管式换热器 列管换热器由顶盖 (封头、壳体、管板、管束和挡板构成。 管束的总表面积即是换热器的传热面积： So=ndoln制药化工原理 第五章 传热 97/108 制药化工原理 第五章传热 98/108 8.列管式换热器 一 . 间壁换热器 8.列管式换热器 固定管板式换热器对于列管换热器，若将两端的管壁与壳体焊接成一体，称为 -结构：常设膨胀节（补偿圈） 缺点：壳程难洗 优点：成本低，操作弹性大。 用途：温差不大，壳程压力不高 圆缺形 圆盘形 加挡板：增大
5、壳程流体的湍动 壳程 制药化工原理第五章 传热 99/108 制药化工原理 第五章 传热 100/108 一 . 间壁换热器 8.列管式换热器 U 型管式换热器 结构：管子成 U 型。 缺点：管程难洗。 优点：耐高温高压，结构简单。 用途：高温高压场合。 用途 高温高压场合 一 . 间壁换热器 8.列管式换热器 浮头式换热器 结构：两端管板之一不与壳体固定连接，该端称为浮头，管束 连同浮头可以在壳体内自由伸缩。 优点：热补偿好，易洗易修。 缺点：成本高。 用途：较广泛。 制药化工原理 第五章 传热 101/108 制药化工原理 第五章 传热 102/108 172012/12/9 8.列管式换
6、热器 列管换热器的选用步骤根据传热任务和工艺要求，收集冷、热流体的物性数据和工艺数据；根据冷、热流体的压强、温度和腐蚀性等情况，选择换热器的材 料；计算换热器的热负荷；计算换热器的热负荷计算平均温度差；根据经验选取总传热系数，估算出传热面积；确定冷、热流体的流径和流速；计算管程和壳程流体的对流传热系数，确定污垢热阻，计算总传 热系数，与选取的总传热系数进行比较；根据计算的总传热系数和平均传热温度差，计算传热面积，并与选定的换热器进行比较，其传热面积应有 10-25%的余量。 制药化工原理 第五章 传热 8.列管式换热器 选用列管换热器应考虑的问题流经的选择： 管程 腐蚀性，不清洁，易结垢，有毒
7、，高压流体；需增大的流体。热蒸汽；被冷却的流体；粘度大、流量小的流体；大的流体。 壳程 103/108 制药化工原理 第五章 传热104/108 选用列管换热器应考虑的问题流速的确定： 流速 选用列管换热器应考虑的问题冷却介质的终温的选择：水量 冷却水终温 传热面积换热管规格和排列方式： 换热管规格和排列方式在现行规格标准中选择换热管规格； 排列方式有直列和错列两种。 气体 5-管程和壳程数的确定： 根据流量和传热面积选择，为提高管内流体流速，可选用多管程，但不宜过多。标准中管程数有： 1、 2、 4、6 四种规格 105/108 制药化工原理 第五章 传热流动阻力增加，动力消耗增加。列管式换
8、热器中常用的流速范围 流体种类 流速 /m/s 管程 壳程 一般流体 0.5-3 易结垢流体 1 0.2-1.5 第五章 传热 0.5 3-15 制药化工原理 106/108 第五节 换热器 二 .传热过程的强化 二. 传热过程的强化 2. 增大平均温度差 提高加热介质温度或降低冷却介质的温度 采用逆流操作 增加管壳式换热器的壳程数 总传热速率方程： 增大 K、 S、 均可增加 Q，强化传热。 1. 1 增大传热面积 改进传热面的结构来提高单位体积的传热面积，而非靠增大换热 器的尺寸。如：（ 1）翅化面 （2）异形表面 （3）多孔物质结构 （5）采用小直径管 制药化工原理第五章 传热 3. 增大总传热系数 提高流体的速度 加大流体的扰动 采用短管换热器 防止结垢和及时除垢 制药化工原理 第五章 传热 107/108 108/108 18