一、热交换器及其功能
1.加热原材料。例如被加热的原油。
2.冷却产品。如汽油、煤油、柴油等产品。
3.余热回收。如真空炉顶部的烟气余热回收。
二、换热器的分类
按用途:加热器、冷却器、冷凝器、再沸器、蒸发器等。
根据冷热流体的接触方式，可分为直接混合式、蓄热式和隔断式。
直接混合式:(循环水冷却)
1.结构简单；传热效率高。
2.也可用于气体的除尘、加湿、冷却和蒸汽冷凝。
蓄热类型:
优点:结构简单，耐高温；间歇运行可以改进为切换运行；
缺点:冷热流体在一定程度上不可避免地混合在一起。
隔墙:
三。隔板式换热器的类型
1.夹套热交换器
主要用于反应过程中的加热和冷却，通过在容器外壁安装夹套制成。
优点:结构简单。
缺点:夹套内清洗不方便，总传热系数K低，传热面积a有限。
2.盘管热交换器:
浸入式盘管换热器；
优点:结构简单，价格低廉，停水时仍能保持一定的水位，便于防腐。
缺点:占地面积大，总传热系数k小。
喷淋盘管热交换器:
优点:传热驱动力大，传热效果好，维修清洗方便。
缺点:用水量大，喷洒不均匀，占地面积大。
3.外壳热交换器:
优点:结构简单；耐高压，U和A可自由增减；流体可以保持纯逆流，有利于传热。
缺点:接头多，容易漏水；单位传热长度的传热面积小。
适用于低流量、小A、要求压力高或传热效果好的场合。
4.管壳式换热器——管壳式换热器
结构:壳体、管束、浮头、封头、管板、管程挡板、折流板、管箱等。
固定管板式热交换器:
优点:结构相对简单，应用广泛。
缺点:壳程不容易维修和清洗，所以壳程流体应该是比较干净的不适合结垢的材料。冷流体和热流体之间的温差不应该太大。(低于50℃)。
热补偿方法:加强环(或膨胀节)
方法简单，但不适用于两种流体温差较大(不应大于70℃)、壳程流体压力过高(一般不高于6atm)的情况。
浮动热交换器:
优点:浮头可在壳体内自由伸缩，适用于冷热流体温差大的场合。管束可从壳体中抽出，便于清洗和维护。
缺点:结构复杂，金属消耗大，成本高。
热补偿方法:浮动头。
u形管热交换器:
优点:U型管壳可自由伸缩，适用于大温差；u型热交换器可从壳体中拉出，便于管外清洗；结构简单(无后管板和浮头)，重量轻，耐高温高压。
确定:清洗管道比较困难，所以要求在管程内带清洗液；安装挡板困难；管板利用率低。
热补偿方法:U形管。
管壳式换热器的基本结构:
1.捆
管板和管子排列:
直列式，方形交错式，三角形直列式，三角形交错式。
挡板:
作用:提高壳程流体的湍动程度，强化传热。
形式:圆形缺口、圆盘、角形缺口等。
2.管箱和浮头
罐:管侧流体进出的地方，起到分配管侧流体的作用。
浮头:使管程流体在其中改变方向，将管程和壳程流体分开。
3.外壳和头部
功能:抑制壳程流体的流动。
新型热交换器介绍:
翅片热交换器:
翅片的作用:增加传热面积(空空气侧对流传热系数小，是热阻的控制)。
空冷却器:
优点:适用于缺水地区，传热面积大。
缺点:设备庞大，功率灭火大。
螺旋板式换热器；
优点:可保持纯逆流，总传热系数高；不易堵塞；结构紧凑；
缺点:操作压力和温度不能太高；不好修。
板式热交换器:
1.它由传热板、密封垫和压紧装置组成；
2.冷热流体交替流过板的两侧，通过金属板进行热交换；
3.每块金属板表面都冲压成规则的波纹状，以加强传热。
优势:
结构紧凑，单位体积设备提供的传热面积大；高(低粘度液体最高700W/(m2 *℃))；
可以根据需要增加板的数量来调节传热面积；
且便于维护和清洗。
缺点:
处理能力不大；
操作压力低，1500 ~ 2000kPa；
现在垫片的工作温度不能太高，合成橡胶垫片不能超过130℃，压缩石棉垫片要在50℃以下。
板式倾斜热交换器:
优势:
1.k值高，传热效果好；结构紧凑；轻巧牢固；
2.一般采用铝合金制造，适应性强，工作范围广；
3.操作方式可以是逆流、错流和同时错流等。
缺点:
1.设备流道小，易堵塞，压降大；
2.结垢后清洗和检修困难；
3.要求介质不会腐蚀铝。
热管换热器:
优点:结构简单，使用寿命长，工作可靠，适用范围广。蒸汽流动阻力小，管壁温度均匀。
缺点:介质难找，价格高。
