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1、换热器科技名词定义 中文名称：换热器英文名称： heat exchanger 其他名称：热交换器定义：将热量从一种载热 介质传递给另一种载热介质的装置。应用学科：航空科技（一级学科） ；航空安全、生命保障 系统与航空医学（二级学科）以上内容由全国科学技术名词审定委员会审定公布 百科名片换热器换热器 （英语翻译： heat exchanger ），是将热流体的部分热量传递给冷流体的设备， 又称热交换器。换热器是化工、石油、动力、食品及其它许多工业部门的通用设备，在生产 中占有重要地位。 在化工生产中换热器可作为加热器、 冷却器、 冷凝器、 蒸发器和再沸器等， 应用更加广泛。换热器种类很多，但根据
2、冷、热流体热量交换的原理和方式基本上可分三大 类即：间壁式、混合式和蓄热式。在三类换热器中，间壁式换热器应用最多。目录 发展 介绍基本概念 分类 注意事项 行业状况概述 管壳式 市场前景 金属换热间壁式 混合式 蓄热式 陶瓷 浮头式设计要求 优缺点 涡流热膜换热器概述 性能特点 相关内容质检内容 质检方法 安装方法 发展历史 机组构造 常见问题 新型气动喷涂 螺旋折流 麻花管 螺旋管式 螺旋板式 变声速压 腐蚀防护腐蚀 防护 清洗 注意事项系统检验 防除垢管网清洁展开发展介绍 基本概念分类注意事项行业状况 概述管壳式市场前景金属换热 间壁式混合式蓄热式陶瓷浮头式 设计要求优缺点涡流热膜换热器
3、概述性能特点相关内容 质检内容质检方法安装方法发展历史机组构造常见问题新型 气动喷涂螺旋折流麻花管螺旋管式螺旋板式变声速压腐蚀防护 腐蚀防护清洗注意事项 系统检验防除垢管网清洁 展开编辑本段发展换热器是一种在不同温度的两种或两种以上流体间实现物料之间热量传递 的节能设备，是使热量由较高的流体传递给温度较低的流体，使流体温度达到流程规定的指 标，以满足过程工艺条件的需要，同时也提高能源利用率的主要设备之一。换热器行业涉及 暖通、压力容器、中水处理设备等近30 多种产业，相互形成产业链条。据 2013-2017 年中国换热器行业发展前景预测与转型升级分析报告 1 数据显示 2010 年 中国换热器
4、产业市场规模在 500 亿元左右，主要集中于石油、化工、冶金、电力、船舶、集 中供暖、制冷空调、机械、食品、制药等领域。其中，石油化工领域仍然是换热器产业最大 的市场，其市场规模为 150亿元;电力冶金领域换热器市场规模在 80亿元左右 ;船舶工业换热 器市场规模在 40亿元以上 ;机械工业换热器市场规模约为 40亿元 ;集中供暖行业换热器市场 规模超过 30亿元，食品工业也有近 30 亿元的市场。另外，航天飞行器、半导体器件、核电 常规岛核岛、风力发电机组、太阳能光伏发电多晶硅生产等领域都需要大量的专业换热器， 这些市场约有 130 亿元的规模。近年来国内换热器行业在节能增效、提高传热效率、
5、减少传热面积、降低压降、提高装置热 强度等方面的研究取得了显著成绩。基于石油、化工、电力、冶金、船舶、机械、食品、制 药等行业对换热器稳定的需求增长，我国换热器行业在未来一段时期内将保持稳定增长，前 瞻网预计 2011 年至 2020 年期间，我国换热器产业将保持年均 10-15%左右的速度增长， 到 2020 年我国换热器行业规模有望达到 1500 亿元。目前， 全国换热设备市场呈现出供不应求的市场 状态，换热设备产业正处在黄金增长期。编辑本段介绍基本概念换热器是将热流体的部分热量传递给冷流体，使流体温度达到工艺流程规定的指标的热量交 换设备，又称热交换器。换热器作为传热设备被广泛用于锅炉暖
6、通领域，随着节能技术的飞 速发展，换热器的种类越来越多。分类 适用于不同介质、不同工况、不同温度、不同压力的换热器，结构型式也不同，换热器的具 体分类如下：一、换热器按传热原理分类1、表面式换热器 表面式换热器是温度不同的两种流体在被壁面分开的空间里流动，通过壁面的导热和流体在 壁表面对流， 两种流体之间进行换热。 表面式换热器有管壳式、 套管式和其他型式的换热器。2、蓄热式换热器 蓄热式换热器通过固体物质构成的蓄热体，把热量从高温流体传递给低温流体，热介质先通 过加热固体物质达到一定温度后， 冷介质再通过固体物质被加热， 使之达到热量传递的目的。 蓄热式换热器有旋转式、阀门切换式等。3、流体
7、连接间接式换热器 流体连接间接式换热器，是把两个表面式换热器由在其中循环的热载体连接起来的换热器， 热载体在高温流体换热器和低温流体之间循环，在高温流体接受热量，在低温流体换热器把 热量释放给低温流体。4、直接接触式换热器 直接接触式换热器是两种流体直接接触进行换热的设备，例如，冷水塔、气体冷凝器等。二、换热器按用途分类1、加热器 加热器是把流体加热到必要的温度，但加热流体没有发生相的变化。2、预热器 预热器预先加热流体，为工序操作提供标准的工艺参数。3、过热器 过热器用于把流体（工艺气或蒸汽）加热到过热状态。4、蒸发器 蒸发器用于加热流体，达到沸点以上温度，使其流体蒸发，一般有相的变化。三、
8、按换热器的结构分类可分为：浮头式换热器、固定管板式换热器、U 形管板换热器、板式换热器等。注意事项1、保持管网的清洁，无论是在工作前还是工作完成后，我们都必须对管网中进行清洁处理， 这样做的目的是为了避免发生换热器堵塞的现象。 还要注意及时对除污器以及过滤器的清洗，让整个工作顺利完成。2、严重把关软化水， 对于任何一种水质把关， 这一点是相当重要， 在进行对软化水水质处理 的前提下，首先要认真检查系统中的水和软化罐水质问题，如果确定合格就可以进行注入处 理。3、新系统检验， 对于一些新系统来说， 不能马上与换热器进行交替使用， 首先需把新的系统 在指定的时间段运行，让它有了一个运行模式后，此时
9、方可以把换热器并入系统中使用，这 样做的目的完全是为了避免管网中的杂质破坏换热器设备。换热器编辑本段行业状况概述 换热器是将热流体的部分热量传递给冷流体的设备，又称热交换器。换热器是实现化工生产 过程中热量交换和传递不可缺少的设备。在石油、化工、轻工、制药、能源等工业生产中， 常常用作把低温流体加热或者把高温流体冷却，把液体汽化成蒸汽或者把蒸汽冷凝成液体。 换热器既可是一种单元设备，如加热器、冷却器和凝汽器等；也可是某一工艺设备的组成部 分，如氨合成塔内的换热器。换热器是化工生产中重要的单元设备，根据统计，热交换器的 吨位约占整个工艺设备的 20%有的甚至高达 30%，其重要性可想而知。管壳式
10、 管壳式换热器是一个量大而品种繁多的产品，迫切需要新的耐磨损、耐腐蚀、高强度材料。 我国在发展不锈钢铜合金复合材料、铝镁合金及碳化硅等非金属材料等方面都有不同程度的 进展，其中尤以钛材发展较快。钛对海水、氯碱、醋酸等有较好的抗腐蚀能力，如再强化传 热，效果将更好，一些制造单位已较好的掌握了钛材的加工制造技术。对材料的喷涂，我国 已从国外引进生产线。 铝镁合金具有较高的抗腐蚀性和导热性， 价格比钛材便宜， 应予注意。 国内在节能增效等方面改进换热器性能，提高传热效率，减少传热面积降低压降，提高装置 热强度等方面的研究取得了显著成绩。换热器的大量使用有效的提高了能源的利用率，使企 业成本降低，效益
11、提高。市场前景2016 年换热器行业规模突破 1000 亿元， 2020 年实现由换热器生产大国迈入世界换热器强国 的行列的奋斗目标，为加快振兴我国装备制造业做出贡献。产品精度、性能、寿命和可靠性 达到同期国外大公司同类产品水平，重大装备配套换热器实现国产化：设计和制造技术达到 同期圈外大公司水平，有一批核心技术的自主知识产权；有 3-5 家拥有自主知识产权和世界 知名品牌、国际竞争力较强的优势企业；行业生产和销售总规模位居世界前列，有 2-3 家内 资控股企业进入世界换热器销售额前 10 名；行业生产集中度达到 80 以上。这些都将为换热 器行业提供更加广阔的发展空间。未来，国内市场需求将呈
12、现以下特点：对产品质量水平提 出了更高的要求，如环保、节能型产品将是今后发展的重点；要求产品性价比提高；对产品 的个性化、多样化的需求趋势强烈；逐渐注意品牌产品的选用；大工程项目青睐大企业或企 业集团产品。编辑本段金属换热间壁式 夹套式换热器这种换热器是在容器外壁安装夹套制成，结构简单；但其加热面受容器壁面限 制，传热系数也不高 . 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.当夹套中通入冷却水或无相变的加热剂时，亦可在夹套中设置螺旋隔板或其它增加湍动的措施，以 提高夹套一侧的给热系数 . 为补充传热面的不足， 也可在釜内部安装蛇管 . 夹套式换热器广泛 用于反应过程的加热和冷却。
13、沉浸式蛇管换热器这种换热器是将金属管弯绕成各种与容器相适应的形状，并沉浸在容器内 的液体中 . 蛇管换热器的优点是结构简单， 能承受高压， 可用耐腐蚀材料制造； 其缺点是容器 内液体湍动程度低，管外给热系数小 . 为提高传热系数，容器内可安装搅拌器。喷淋式换热器这种换热器是将换热管成排地固定在钢架上， 热流体在管内流动， 冷却水 从上 方喷淋装置均匀淋下，故也称喷淋式冷却器 . 喷淋式换热器的管外是一层湍动程度较高的液 膜，管外给热系数较沉浸式增大很多 . 另外，这种换热器大多放置在空气流通之处， 冷却水的 蒸发亦带走一部分热量 ,可起到降低冷却水温度，增大传热推动力的作用. 因此，和沉浸式相
14、比，喷淋式换热器的传热效果大有改善。 套管式换热器套管式换热器是由直径不同的直管制成的同心套管，并由U 形弯头连接而成 .在这种换热器中，一种流体走管内，另一种流体走环隙，两者皆可得到较高的流速，故传热 系数较大 . 另外，在套管换热器中， 两种流体可为纯逆流， 对数平均推动力较大。 套管换热器 结构简单，能承受高压，应用亦方便 （ 可根据需要增减管段数目 ）. 特别是由于套管换热器同 时具备传热系数大，传热推动力大及能够承受高压强的优点。板式换热器：板式换热器高清图 最典型的间壁式换热器，它在工业上的应用有着悠久的历史，而且至今仍在所有换热器中占 据主导地位。主体结构由换热板片以及板间的胶条
15、组成。长期在市场占据主导地位，但是其 体积大，换热效率低，更换胶条价格昂贵（胶条的更换费用大约占整个过程的 1/3-1/2 ）. 主 要应用于液体 - 液体之间的换热，行业内常称为水水换热，其换热效率在5000w/m2.K。为提高管外流体给热系数，通常在壳体内安装一定数量的横向折流档板。折流档板不仅可防 止流体短路，增加流体速度，还迫使流体按规定路径多次错流通过管束，使湍动程度大为增 加。常用的档板有圆缺形和圆盘形两种，前者应用更为广泛 . 。由于中国新版 GMP勺推出，板式换热将逐渐退出食品，饮料，制药等卫生级别高的行业。 管壳式换热器管壳式换热器图解管壳式 （ 又称列管式 ） 换热器是管壳
16、式换热器主要有壳体、 管束、管板和封头等部分组成， 壳 体多呈圆形，内部装有平行管束或者螺旋管，管束两端固定于管板上。在管壳换热器内进行 换热的两种流体，一种在管内流动，其行程称为管程；一种在管外流动，其行程称为壳程。管束的壁面即为传热面。管子的型号不一，过程一般为直径16mm 20mn或者25mm三个型号，管壁厚度一般为1mm 1.5mm, 2mm以及2.5mm进口换热器，直径最低可以到 8mm壁厚仅为 0.6mm。大大提高了换热效率，2012年来也在国内市场逐渐推广开来。管壳式换热器，螺旋管束设计，可以最大限度的增加湍流效果，加大换热效率。内部壳层和管层的不对称设计， 最大可以达到 4.6 倍。这种不对称设计， 决定其在汽 - 水换热领域的广泛应用。
