原標題：動圖解說┃換熱器的原理類型與使用

　　換熱容器是用于完成介質的熱量交換的容器。其種類繁多。 按照傳熱原理，傳熱原件結構形式和強化傳熱原件都可以進行分類。

　　按傳熱原理，換熱容器可分為直接接觸式和間接接觸式兩類。間接接觸式再細分就是常見的蓄能式和直接傳遞熱量的板式、管式換熱器。

　　蓄能式換熱器

　　蓄能式的結構緊湊，價格便宜，單位體積傳熱面大。適合氣-氣交換的場合。同時若兩種流體不允許有混合的話，是不能采用蓄熱式換熱器的。

　　夾套式換熱器

　　夾套式換熱器是間壁式換熱器的一種，在容器外壁安裝夾套制成，結構簡單；但其加熱面受容器壁面限制，傳熱系數(shù)也不高。廣泛用于反應過程的加熱和冷卻。

　　沉浸式蛇管換熱器

　　它結構簡單，制造、安裝、清洗和維修方便，價格低廉，又特別適用于高壓流體的冷卻、冷凝，所以現(xiàn)代仍得到廣泛應用。但蛇管式換熱器的體積大、笨重；單位傳熱面積金屬耗量多，傳熱效能低。

　　噴淋式蛇管換熱器

　　其優(yōu)點是傳熱效果較沉浸式好，傳熱面積大而且可以改變，檢修和清洗方便。缺點是噴淋不易均勻。主要用于管內流體的冷卻，常設置在室外空氣流通處。

　　管殼式換熱器可按結構形式分為固定管板式換熱器，浮頭式換熱器，U型管式換熱器和填料函式換熱器等類型。

　　單程列管式換熱器

　　列管式換熱器

　　列管式換熱器是目前化工及酒精生產(chǎn)上應用*廣的一種換熱器。結構比較簡單、緊湊、造價便宜，但管外不能機械清洗。此種換熱器管束連接在管板上，管板分別焊在外殼兩端，并在其上連接有頂蓋，頂蓋和殼體裝有流體進出口接管。通常在管外裝置一系列垂直于管束的擋板。同時管子和管板與外殼的連接都是剛性的，而管內管外是兩種不同溫度的流體。因此，當管壁與殼壁溫差較大時，由于兩者的熱膨脹不同，產(chǎn)生了很大的溫差應力，以至管子扭彎或使管子從管板上松脫，甚至毀壞換熱器。

　　浮頭式換熱器

　　浮頭式換熱器消除了溫差應力，管束可以抽出，以方便清洗管、殼程，介質間溫差不受限制，可在高溫、高壓下工作，一般溫度小于等于450度，壓力小于等于6.4兆帕；可用于結垢比較嚴重的場合或管程易腐蝕場合。其缺點是小浮頭易發(fā)生內漏。金屬材料耗量大，成本高20%。結構復雜。

　　U型管式換熱器

　　U型管式換熱器結構比較簡單，但管程不易清洗，只適用于潔凈且不易結垢的鉚料，如高壓氣體的換熱。 其缺點是管子內壁清洗困難，管子更換困難，管板上排列的管子少。優(yōu)點是結構簡單，質量輕，適用于高溫高壓條件。

　　套管式換熱器

　　套管式換熱器換熱面積大，提高了傳熱效率。但檢修、清洗和拆卸都較麻煩，在可拆連接處容易造成泄漏。

　　板式換熱器可分為板框式換熱器、螺旋板式換熱器、板翅式換熱器和板殼式換熱器。

　　板框式換熱器

　　它具有換熱效率高、熱損失小、結構緊湊輕巧、占地面積小、安裝清洗方便、應用廣泛、使用壽命長等特點。在相同壓力損失情況下，其傳熱系數(shù)比管式換熱器高3-5倍，占地面積為管式換熱器的三分之一，熱回收率可高達90%以上。

　　螺旋板式換熱器

　　螺旋板式是一種新型換熱器，傳熱效率好，運行穩(wěn)定性高，可多臺共同工作。傳熱效率高，運行可靠性強，阻力小。但螺旋板式換熱器要求焊接質量高，檢修比較困難。重量大，剛性差，螺旋板式換熱器運輸和安裝時應特別注意。

　　板翅式換熱器

　　板翅式換熱器傳熱效率高， 適應性強，板翅式換熱器可適用于：氣－氣、氣－液、液－液、各種流體之間的換熱以及發(fā)生集態(tài)變化的相變換熱。

　　板殼式換熱器

　　其傳熱系數(shù)約為管殼式換熱器的2倍。結構緊湊，體積小。耐溫、抗壓，*高工作溫度可達800℃,*高工作壓力達 6.3兆帕。同時扁平流道中流體高速流動，且板面平滑，不易結垢，板束可拆出，清洗也方便。但這種換熱器制造工藝較管殼式換熱器復雜,焊接量大且要求高,因而它的推廣應用受到一定限制。

　　按傳熱強化原件，換熱容器可分為螺紋管換熱器，波紋管換熱器，縱槽管換熱器，翅片管換熱器和螺旋繞管換熱器。

　　波紋管換熱器

　　波紋管換熱器是在傳統(tǒng)的列管式換熱器的基礎上，應用強化傳熱理論及換熱管獨特的波峰與波谷的設計，使換熱器的性能有了重大突破。

　　它繼承了列管式換熱器堅固、耐用、安全、可靠等優(yōu)點，同時又克服了其換熱能力差、易結垢等特點。缺點是抗氧化、耐高溫性能較差。

　　螺紋管換熱器

　　螺旋繞管換熱器

　　它在設計上完全突破了傳統(tǒng)管殼式換熱器的設計思路，從材料選擇到結構形式、外形體積等方面與傳統(tǒng)管殼式換熱器相比均有大幅度變化，多項技術創(chuàng)新使該換熱器從外觀到性能等各方面明顯超越了傳統(tǒng)管殼式換熱器，改變了傳統(tǒng)換熱器結構簡單、體積龐大、外形粗糙、效率低下的特點，是傳統(tǒng)換熱器的更新?lián)Q代產(chǎn)品。

　　弓形換熱器

　　大部分換熱器都采用弓形折流板，雙弓形和三弓形折流板能使兩種換熱介質良好的進行接觸，消除換熱器的死角，以提高換熱目的，一般用于于大直徑和大流量場合。

　　雙殼程換熱器

　　雙殼程換熱器比單殼程換熱器換熱效果要好。 殼程流體只需要較小的流速就可以形成湍流，從而達到提高了殼程流體的對流傳熱系數(shù)的目的。只是由于其壓降比同換熱面積的換熱器要大得多，所以在對壓降要求較為嚴格的場合較少使用。

　　折流桿式換熱器

　　折流桿式換熱器是1970年美國菲利普石油公司首創(chuàng)的，其初衷是為了改善折流板換熱器中流體誘導振動而設計的。其特點是殼程不再設折流板，而由折流桿組成的折流圈來代替，以達到強化傳熱的目的。

　　具有補償圈的換熱器

　　當兩流體的溫度差較大時，可在換熱器的外殼適當位置上焊上一個補償圈（或膨脹節(jié)）。當外殼和管線不同時，補償圈發(fā)生彈性形變、拉伸或壓縮，以適應外殼和管不同的熱膨脹程度，它適用于兩流體溫差不大于70℃，殼程流體壓強不高于600kPa的場合。

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