项目三-传热-任务四-换热器-（练习）《化工单元操作》（第三版）同步精品课堂

《化工单元操作》（化工版第三版） 项目三：传热 任务四：换热器 班级： 姓名： 学号： 成绩： 一、单选题（本大题共10小题，每小题3分，共30分） 1. 换热器的主要作用是用来（ ）。 A.加热流体 B.冷却流体 C.流体互相换热 D.A、B、C以上都是 2.换热器可以分为（ ）。 A.间壁式换热器 B.直接接触式换热器 C.蓄热式换热器 D.A、B、C以上都是 3.下列不属于间壁式换热器的是（ ）。 A.U型管换热器 B.喷射冷凝器 C.列管式换热器 D.板式换热器 4. 换热器中换热介质的流向一般有（ ）。 A.并流 B.逆流 C.错流 D.A、B、C以上都是 5 关于换热器的说法，不正确的是（ ）。 A.换热器是用于进行冷热两种流体热量交换的一种工业设备 B.换热器使用时，先开热流体，再开冷流体 C.换热器使用时，先开冷流体，再开热流体 D.换热器可用于化工、石油、天然气、机械、电厂、冶金等领域 6.换热器有列管式换热器、板式换热器、套管式换热器、缠绕式换热器等，其中应用最广的是（ ）。 A.列管式换热器 B.板式换热器 C.套管式换热器 D.缠绕式换热器 7.列管式换热器中的折流挡板的作用是（ ）。 A.引流 B.支撑管束 C.改变流体方向 D.支撑管束并且改变流体方向，增加流体的湍流程度 8.下列关于列管式换热器的说法，正确的是（ ）。 A.有两块管板，换热管为直管，两端分别固定在两块管板上 B.只有一块管板，换热管两端固定在不同管板上 C.只有一块管板，换热管作为U型管，两端固定在同一块管板上 D.有两块管板，换热管为U型管，两端分别固定在两块管板上 9.列管式换热器中，换热管与管板的连接方式不包括（ ）。 A.焊接连接 B.胀接连接 C.螺纹连接 D.铆接连接 10.高压密封的特点有（ ）。 A.一般采用金属密封元件 B.应增大密封元件和密封面的接触面积 C.尽可能采用自紧或半自紧式密封 D.尽可能采用强制式密封 二、填空题（本大题共10小题，每小题3分，共30分） 1.列管式换热器的核心部件为 。 2. 板式换热器的核心部件是 。 3.列管式换热器的折流挡板一般为 形。 4.换热器按传热面形状和结构分类可分为 、 、 。 5.列管式换热器中冷热两种流体的接触方式是 。 6.板式换热器的组成结构有： 、 、 、 、 。 7.同样的传热条件下， （填写“列管式换热器”或“板式换热器”）换热效率比较高。 8.管板的作用是 。 9.折流板的作用是引导 反复地 作错流流动或其他形式的流动。 10. 换热器的水压试验压力为最高操作压力的 倍。 三、简答题（本大题共2小题，每小题20分，共40分） 1.简述列管式换热器和板式换热器的结构及工作原理。 2.简述列管式换热器和板式换热器的常见故障及解决措施。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 学科网（北京）股份有限公司 $$ 《化工单元操作》（化工版第三版） 项目三：传热 任务四：换热器 班级： 姓名： 学号： 成绩： 一、单选题（本大题共10小题，每小题3分，共30分） 1. 换热器的主要作用是用来（ ）。 A.加热流体 B.冷却流体 C.流体互相换热 D.A、B、C以上都是 【答案】D 【解析】换热器的核心功能是实现冷热流体的热量交换，具体可表现为加热流体、冷却流体或流体间互相换热，因此 A、B、C 均正确。 2.换热器可以分为（ ）。 A.间壁式换热器 B.直接接触式换热器 C.蓄热式换热器 D.A、B、C以上都是 【答案】D 【解析】换热器按传热方式可分为三类：间壁式、直接接触式、蓄热式，故 D 正确。 3.下列不属于间壁式换热器的是（ ）。 A.U型管换热器 B.喷射冷凝器 C.列管式换热器 D.板式换热器 【答案】B 【解析】间壁式换热器的特点是冷热流体被固体壁面隔开，U 型管换热器、列管式换热器、板式换热器均属于此类；喷射冷凝器中冷热流体直接接触混合，属于直接接触式换热器，因此 B 不属于间壁式。 4. 换热器中换热介质的流向一般有（ ）。 A.并流 B.逆流 C.错流 D.A、B、C以上都是 【答案】D 【解析】换热器中介质流向包括并流、逆流、错流，不同流向对传热效率有影响，实际应用中可根据需求选择，故 D 正确。 5.关于换热器的说法，不正确的是（ ）。 A.换热器是用于进行冷热两种流体热量交换的一种工业设备 B.换热器使用时，先开热流体，再开冷流体 C.换热器使用时，先开冷流体，再开热流体 D.换热器可用于化工、石油、天然气、机械、电厂、冶金等领域 【答案】B 【解析】换热器使用时需先开冷流体，充满设备后再开热流体，避免因无冷流体冷却导致设备超温损坏；先开热流体会引发局部过热，因此 B 说法错误。 6.换热器有列管式换热器、板式换热器、套管式换热器、缠绕式换热器等，其中应用最广的是（ ）。 A.列管式换热器 B.板式换热器 C.套管式换热器 D.缠绕式换热器 【答案】A 【解析】列管式换热器具有结构坚固、处理量大、适应性强等特点，在化工、石油、电力等行业应用最广泛；其他类型换热器受结构或工况限制，应用范围较窄。 7.列管式换热器中的折流挡板的作用是（ ）。 A.引流 B.支撑管束 C.改变流体方向 D.支撑管束并且改变流体方向，增加流体的湍流程度 【答案】D 【解析】折流挡板的主要作用：一是支撑管束，防止换热管振动损坏；二是改变壳程流体流向，增加湍流程度，强化传热效率，因此 D 全面概括了其功能。 8.下列关于列管式换热器的说法，正确的是（ ）。 A.有两块管板，换热管为直管，两端分别固定在两块管板上 B.只有一块管板，换热管两端固定在不同管板上 C.只有一块管板，换热管作为U型管，两端固定在同一块管板上 D.有两块管板，换热管为U型管，两端分别固定在两块管板上 【答案】A 【解析】常规列管式换热器有两块管板，换热管为直管，两端分别固定在两块管板上，形成管程和壳程；U 型管换热器只有一块管板，换热管两端固定在同一块管板上，因此 A 正确，B、C、D 错误。 9.列管式换热器中，换热管与管板的连接方式不包括（ ）。 A.焊接连接 B.胀接连接 C.螺纹连接 D.铆接连接 【答案】D 【解析】列管式换热器中，换热管与管板的连接方式包括焊接、胀接、螺纹连接；铆接连接密封性差且不适合换热管与管板的连接，故 D 不包括。 10.高压密封的特点有（ ）。 A.一般采用金属密封元件 B.应增大密封元件和密封面的接触面积 C.尽可能采用自紧或半自紧式密封 D.尽可能采用强制式密封 【答案】C 【解析】高压密封需适应高压工况，特点包括：采用金属密封元件、自紧或半自紧式密封；增大接触面积会降低单位面积压力，不利于密封，强制式密封在高压下易泄漏，因此 C 正确。 二、填空题（本大题共10小题，每小题3分，共30分） 1.列管式换热器的核心部件为 。 【答案】管束 2. 板式换热器的核心部件是 。 【答案】板片 3.列管式换热器的折流挡板一般为 形。 【答案】圆缺 4.换热器按传热面形状和结构分类可分为 、 、 。 【答案】管式换热器；板式换热器；翅片式换热器 5.列管式换热器中冷热两种流体的接触方式是 。 【答案】不直接接触 6.板式换热器的组成结构有： 、 、 、 、 。 【答案】传热板片；框架；压紧装置；进出口接管；密封垫片 7.同样的传热条件下， （填写“列管式换热器”或“板式换热器”）换热效率比较高。 【答案】板式换热器 8.管板的作用是 。 【答案】固定换热管，分隔管程和壳程，防止流体泄漏 9.折流板的作用是引导 反复地 作错流流动或其他形式的流动。 【答案】壳程流体；改变方向 10. 换热器的水压试验压力为最高操作压力的 倍。 【答案】1.25~1.5 三、简答题（本大题共2小题，每小题20分，共40分） 1.简述列管式换热器和板式换热器的结构及工作原理。 【答案】 内容 管式换热器 板式换热器 结构 主要由外壳、管束、管板、封头、折流挡板组成。管束由多根直管或 U 型管组成，两端固定在管板上；外壳与管束之间形成壳程，封头内可设隔板将管程分为多程；壳程内通常装有弓形折流挡板。 由传热板片、框架、压紧装置、密封垫片组成。板片表面有波纹或沟槽，边缘有密封垫片，通过压紧装置将板片固定，板片间形成流道，冷、热流体在相邻流道内流动。 原理 属于间壁式传热。冷、热流体分别在管程（管内）和壳程（管外）流动，通过换热管管壁传递热量。折流挡板改变壳程流体流向，增强湍流，提高传热效率；多程设计延长管程流体停留时间，强化传热。 属于间壁式传热。冷、热流体在板片两侧的流道内逆向或错流流动，通过金属板片传递热量。板片的波纹结构增强流体湍流，增大传热面积，因此传热效率高。 2.简述列管式换热器和板式换热器的常见故障及解决措施。 【答案】 （1）列管式换热器 常见故障： ① 换热效率下降：原因是管壁结垢（污垢热阻增大）、折流挡板堵塞（壳程流速降低）。 ② 泄漏：原因是换热管与管板连接松动（焊接或胀接失效）、管子腐蚀穿孔。 ③ 振动噪声：原因是壳程流速过高，管束共振。 解决措施： ① 定期清洗管壁（如化学清洗、机械清洗），清理折流挡板杂物； ② 重新焊接或胀接泄漏部位，更换腐蚀管子； ③ 降低壳程流速，加装防振条。 （2）板式换热器 常见故障： ① 泄漏：原因是密封垫片老化或损坏、板片变形（压紧不均）。 ② 压降过大：原因是流道堵塞（杂质沉积）、板片结垢。 ③ 换热效率下降：原因是板片结垢（传热热阻增大）、垫片错位（流体短路）。 解决措施： ① 更换老化垫片，重新压紧板片（保证均匀受力）； ② 拆开清洗板片，清除流道杂质； ③ 化学清洗板片水垢，调整垫片位置确保密封。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 学科网（北京）股份有限公司 $$