工信版（中职）化工设备机械基础（7章）电子课件

YCF （中职）化工设备机械基础（7章）电子课件 1 实操训练篇 7 换热器拆装及压力检验 7.1.2换热设备的类型 按用途分类 1）冷却器 冷却工艺物料。用空气冷却时称空冷器。 2）加热器 加热工艺物料。 3）冷凝器 将工艺物料部分冷凝。 4）热交换器 在两个不同工艺介质之间进行显热交换，冷流体被加热的同时，热流体被冷却。 5）再沸器 用蒸汽或其它高温介质将蒸馏塔底的物料加热至沸腾，以提供蒸馏时所需的热量。 6）气化器 用燃料油或可燃气的燃烧加热液体统称为气化器。如果被加热汽化的是水，也叫蒸汽发生器，即锅炉。 7）过热器 将饱和蒸汽过热。 8）废热(或余热)锅炉 凡是利用生产过程中的废热（或余热）来产生蒸汽的设备统称为废热锅炉。 在具体生产装置中，往往进一步指明是什么物料的什么换热器，例如：甲烷冷却器、氨冷凝器等。 按换热方式分类 换热设备根据热量传递方法的不同，可以分为间壁式、直接接触式和蓄热式三大类。 1）直接接触式换热器 又称混合式，如凉水塔、喷射式冷凝器等。 2）间壁式换热器 两流体之间有器壁分开，互不接触，化工生产经常使用间壁式换热器。 3）蓄热式换热器 又称蓄热器。温度不同的两种流体先后交替地通过蓄热室，高温流体将热量传给蓄热体，然后蓄热体又将这部分热量传给随后进入的低温流体。 根据间壁的形状，间壁式换热器大体上分为“管式”和“板面式”两大类。如套管式、螺旋管式、管壳式都属于管式；板片式、螺旋板式、板壳式等都属于板面式。其中，管壳式在化工生产中使用最为广泛。 7.1.3 管壳式换热器的类型及特点 ——结构坚固、承受压力高、制造工艺成熟、适应性强、选材范围广，在化工生产中应用最广泛。按其结构特点有如下几种形式： 固定管板式换热器、浮头式换热器、 U形管式换热器、填料函式换热器 7.1.4.1 板面式换热器 螺旋板式换热器 和管壳式换热器比较，具有结构紧凑、不用管材、传热系数大、可完全逆流操作、在较小温差下传热、有自身冲刷防污垢沉积等优点。但另一方面，它的阻力比较大，检修和清洗比较困难，操作的压力和尺寸大小上也还受到一定的限制。常见的直径为0.5～1.5 m，板高为0.2～1.5 m，板厚为2～4 mm，板间距为5～25 mm，常用材料为不锈钢和碳钢。。 矩形板式换热器       矩形板式换热器是由一组长方形的薄金属传热板片构成，用框架将板片夹紧组装于支架上。两个相邻板片的边缘衬以垫片(各种橡胶或压缩石棉等制成)压紧，板片四角有圆孔，形成流体的通道。冷热流体分别在板片两侧流过，通过板片进行换热。 板片厚度为0.5～3 mm，相当薄，所以传热系数大，热阻小，但刚度不够。通常板片压制成各种槽形或波纹形的表面，既增强了刚度，也使流体流经不平的表面时，增强湍流，提高传热效率，另外也比光滑板面的传热面积有所增加。 特点：传热效率高、结构紧凑、能精确控制换热温度，但不耐压、阻力大、需要流体清洁。 板翅式换热器 板翅式换热器的结构形式很多。在两块平隔板之间放一波纹板状的金属导热翅片，两边用侧条密封，构成单元体。 对各个单元体进行不同的叠积和适当地排列，并用钎焊，构成牢固的组装件，称为芯部或板束。 通常在板束顶部和底部各留一层起绝热作用的假翅片层。最后将带有流体进出口的集流箱钎焊到板束上，就组成了完整的板翅式换热器。 特点：具有传热效率高、结构紧凑、轻巧而稳固、适应性大等优点，但也存在流道小、易堵塞、结构复杂、造价高、清洗和检修困难等缺点。 7.1.4.2 空冷器 ——以空气作为冷却介质，对流经管内的热流体进行冷却或冷凝。主要由管束、风机、构架及百叶窗等部件组成。由于环境污染和水源短缺等问题，空冷器在石油和化学工业中使用越来越多，有些炼油厂约90％以上的冷却负荷由空冷器来完成。随着用途的日益扩大，型式也越来越多，按通风方式有送风式和抽吸式两类。 7.1.4.3套管式换热器 结构：由大管套小管组成同心套管。是最简单的管式换热器。根据传热面的大小，可以用U形肘管把许多套管段串联起来。当载热体的流量很大时，可以把套管段用管箱并联起来。外套管可以直接焊在传热管上，如果管间需要清洗，或者内管材料不能焊接时，也可以采用可用法兰或填料函来联接。 优点：结构简单、工作适用范围大，传热面积增减方便，两侧流体均可提高流速、并可保证逆流，获得较高的传热系数。 缺点：金属耗量大，检修、清洗比较麻烦，可拆连接处易泄漏。 适用于高温、高压、小流量及所需传热面积不大的场合。 7.2填料函式换热器拆装及压力检验