广东管式换热器品牌排行榜 板式换热器和 壳管式换热器 的区别

当然是换热面积越大，功率越大。。。。

通过 冷却水 (油)进、出口温差来计算 发热量

Q = SH * De * F * DT / 60

Q: 发热量 KW

SH： 比热 水的比热为 4.2KJ/Kg*C (4.2千 焦耳 /千克*摄氏度) 油的比热为 1.97KJ/Kg*C (1.97千焦耳枯闹/千克*摄氏度)

De: 比重 水的比重1Kg/L (1千克/升) 油的比重0.88Kg/L (0.88千没亏罩克/升)

F： 流量 LPM (L/min 升/分钟)

DT: 冷却水（油）进出口温差（出口温度-进口温度）

注： "/ 60" 是用于将流量 升/分 变为 升/秒 ；空铅1kW = 1kJ/s ；

管壳式换热器 (shell and tube heat exchanger)又称壳管式换热器。 是以封闭在壳体中管束的壁面作为传热面的间壁式换热器。这种换热器结 构较简单，操作可靠，可用各种结构材料（主要是金属材料）*，能在 高温、高压下使用，LWH螺纹管换热器是目前应用最广的类型。

LWH螺纹管换热器是一种成熟的强化传热高效换热设备，为方便弯竖用户选 用，特按热负荷设计本系列产品。该产品内部的换热管内外壁呈螺旋形波 纹结构。冷热流体流经换热管内外管壁时，原理管壁部分保持原有的流动 状态，靠近管壁部分呈速度和大小不断改变的螺旋运动，此部分螺旋运动 流橘闹肆体同时改变远离管壁的流体的流动状态，两者相互作用，在管内外形成 强烈的湍流。这种换热器广泛应用于石油化工、圆轿建材、小区供暖、集中供 热、热电等领域。

一、结构不同

1、壳管式换热器结构：

管壳式换热器由壳体、传热管束、管板、折流板（挡板）和管箱等部件组成。壳体多为圆柱形，内有管束，管束两端固定在管板上。传热有两种热流体和冷流体，一种是管内流体，称为管侧流体；另一种是管外流体，称为壳侧流体。

为了提高管外流体的 传热系数 ，通常在管壳内设置若干挡板。挡板可以提高壳程内流体的速度，使流体按规定的距离多次穿过管束，提高流体的湍流度。

换热管可在管板上 等边三角形 或方形布置。等边三角形布置紧凑，管外流体湍流程度高，传热系数大。方形布置便于清洁管外，适用于易结垢的流体。

2、板式换热器结构：

可拆卸板式换热器是由许多冲压有波纹薄板按一定间隔，四周通过 垫片 密封，并用框架和压缩螺钉重叠而成。板和垫片的四个角孔构成了流体分配器和集液管。同时，冷流体和热流体被合理地分离，以便它们在每个板的两侧被分离。在通道中流动，通过板进行热交换。

二、分类不同

1、壳管式换热器分类：

（1）固定管板换热器管板与管壳两端管束为一体，结构简单，但仅适用于冷、热流体温差不大，壳程无需机械清洗时的换热操作。当温差稍大，壳侧压力不太高时，可在壳上安装弹性补偿环，以减小 热应力 。

（2）浮头换热器管束一端的管板可以自由浮动，完全消除了热应力，整个管束可以从壳体中拉出，便于机械清洗和维护。浮头换热器应用广泛，但其结构复杂，成本高。

（3）U形管换热器的每根管子弯成U形，两端固定在上下两区的同一管板上。在管箱隔板的帮助下，分为进、出口两室。换热器完全消除了热应力，其结构比浮头式结构简单，但管程不易清洗。

（4）涡流热膜换热器采用最新的涡流热膜换热技术，通过改变流体运动状态来提高换热效果。当介质通过涡流管的表面时，它会对涡流管的表面产生强烈的冲刷，从而提高传热效率。最高温度可达10000 W/m2。同时，该结构具有耐腐蚀、耐高温、耐高压、防垢等功能。

2、板式换热器分类：

（1）按单位空间换热面积大小，板式换热器属于紧凑型换热器，主要与管壳式换热器比较。传统的管壳式换热器占地面积较大。

（2）根据工艺的使用，有不同的名称：板式加热器、板式冷却器、板式冷凝器、板式预热器闹闭。

（3）按工艺组合可分为单向板式换热器和多向板式换热器。

（4）根据两种介质的流向，可分为平行板换热器、逆流板换热器和横流板换热器。后两种更常用。

（5）根据转轮的间隙大小，可分为常规的间隙板式换热器和宽间隙板式换热器。

（6）根据波纹磨损情况，板式换热器有更详细的区别，不再重复，请参考：板式换热器的波纹形式。

（7）根据是否是一套完整的产品，可分为单板式换热器和板式换热器单元。

三、特点不同

1、壳管式换热器特点：

（1）高效节能，该换热器传热系数为6000-8000W/m2.0C。

（2）全不锈钢生产，使用寿命长，可达20年。

（3）将 层流 改为湍流，提高了传热效率，降低了 热阻 。

（4）传热快，耐高温（400 摄氏度 ），耐高压（2.5兆帕）。

（5）结构紧凑，占地面积小，重量轻，安装方便，节省土建投资。

（6）设计灵活，规格齐全，实用性强，节液好裂约资金。

（7）它具有广泛的应用条件，适用于各种介质的压力、温度范围和热交换。

（8）维护成本低，操作简单，清洗周期长，清洗方便。

（9）采用纳米热膜袜橘技术，可显著提高传热系数。

（10）广泛应用于热电、工矿、石油化工、城市集中供热、食品医药、能源电子、机械 轻工业 等领域。

（11）在传热管外表面轧制有 散热片 的铜管， 导热系数 高，传热面积大。

（12）导板引导壳程流体在热交换器中的断线中连续流动。导板之间的距离可以根据最佳流量进行调整。结构坚固，能满足大流量甚至超大流量、高脉动频率的壳程流体的传热。

（13）壳程流体为油时，适用于低粘度、清洁的 导热油 。

2、板式换热器特点：

（1）传热系数高

由于不同的波纹板是反向的，形成复杂的通道，使波纹板之间的流体在三维旋转流中流动，在较低雷诺数（一般Re=50-200）下可产生湍流，因此传热系数较高，一般考虑红色为管壳式的3-5倍。

（2） 对数平均温差 大，末端温差小

在管壳式换热器中，管程和管程分别有两种流体流动。一般来说，它们是横流的，且对数平均温差修正系数很小。大多数板式换热器都是平行或逆流流动，修正系数一般在0.95左右。此外，板式换热器中的冷热流体流动与换热器中的冷热流体流动是平行的。

热表面和无旁路使板式换热器端部温差小，对水的传热可小于1℃，而管壳式换热器一般为5℃。

（3）占地面积小

板式换热器结构紧凑， 单位体积 传热面积是管壳式换热器的2-5倍。与管壳式换热器不同的是，它不需要为管束的抽取预留维修位置。因此，为了达到相同的传热能力，板式换热器占地面积约为管壳式换热器的1/5-1/8。

（4）容易改变换热面积或流程组合

只要增加或减少几个板，就可以达到增加或减少传热面积的目的。通过改变板型布置或更换多个板型，可以实现所需的工艺组合，使管壳式换热器的换热面积适应新的换热条件。增加管壳式换热器的换热面积几乎是不可能的。

（5）重量轻

板式换热器的板厚仅为0.4-0.8 mm，壳管式换热器的管厚为2.0-2.5 mm。管壳式换热器比板式换热器框架重得多。板式换热器一般只占管壳重量的1/5左右。

（6）价格低

板式换热器材料相同，换热面积相同，价格比管壳式换热器低40%~60%。

（7）*方便

板式换热器的传热板经过冲压加工，具有很高的标准化程度，可大批量生产。管壳式换热器通常是手工*的。

（8）容易清洗

框架板式换热器只要松开压力螺栓，就可以松开板式换热器管束，拆下板式换热器进行机械清洗。这对于需要经常清洗的设备的换热过程非常方便。

（9）热损失小

在板式换热器中，只有换热板的壳板暴露在大气中，热损失可以忽略不计，不需要采取保温措施。S的热损失.

参考资料来源： 百度百科-板式换热器

参考资料来源： 百度百科-管壳式换热器

沈阳鼓风机集团压力容器有限纤指公司
隶属于沈阳鼓风机集团
是压力容器的专业*厂
专门为国内外压缩机配套旁则各种换热器（包括复合管式、管壳式、板片式等等），分离器，储罐，润滑油站等
可运竖棚以设计并*一、二、三类压力容器

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管壳式换热器也称列管式换热器，是一种以封闭在壳毁猜春体中管束的壁面作为传热面的间壁式换热器。管壳式换热器具有结构坚固、适应性强、选材广、易于*及成本低等优点，在炼油、石油化工、医药、化工以及其他工业中广泛运用，他适用于冷却、冷凝、加热、蒸发和废热回收等各方面［1］。本文通过对影响传热系数的因素－ 换热器结构、流体物理性质和污垢热阻等进行分析，以便在设计过程中合理调整结构参数使换热器提高化热性能，在换热器使用过程中合理维护防止换热性能恶化。

1· 传热系数

传热速率方程式［2］:

Q = AKΔtm( 1)

式中: Q———传热速率( 冷、热负荷) ，W

A———传热面积，m2

K———总传热系数，W· ( m2·℃) － 1

Δtm———平均温差，℃

在传热量Q 和冷、热流体温差确Δtm的情况下，设法提高传热系数K 可减小传热面积A，即减小换热器的结构尺寸，这一点在工程应用上有重要经济意义。

在绝大部分的化工操作中，两个传热流体是不相互混合的，两流体间的传热是通过管壁进行的。热流体向冷流体传递热量需经过三个过程。即热量通过层流底层的传热过程，热量通过间壁传热的过程，以及热量通过冷流体的层流底层的传热过程［1］。在化工操作过程中，随着时间的推移，作为冷、热流体的介质往往会在传热间壁的两边结垢，这种污垢的存在会影响传热。由于污垢的厚度和导热系数难以获得，因此，在工程一般用一个系数( 污垢热阻) 来计污垢对传热的影响。故传热纤耐系数可以用下式计算:



2 ·传热系数的影响因素

Nusselt 准数关系式:



对于一定的传热面和流动情况，当Re 和Pr 确定后，强制对流式的Nu 也就被决定。强制湍流下对流传热系数的准数关系式［2］:



2. 1 列管换热器结构

对流传热是流体主体中的对流和层流底层中的热传导的复合现象。任何影响流体流动的因素( 引起流动的原因、流动型态和有无相变化等) 必然对对流传热系数有影响［2］。Reynolds准数表示惯性力和粘滞力之比，是表征流动状态的准数。



2. 1. 1 换热管规格

换热管可选择外径规格在Φ14 ～ Φ57 mm 之间标准管。由于小直径换热管具有单位体积传热面积大，换热器结构紧凑，金属耗量少，传热系数高的特点，在换热器结构设计中，对于管程介质清洁、不易结垢的介质，采用小管径管束能有效增加换热面积。在换热面积相同条件下，采用Φ19 mm 管束比采用Φ25 mm 管束提高流体流速约30%，从而增加了湍流程度。

2. 1. 2 管子布局

标准换热器设计规范中规定了四种排列角度。30°和60°排列紧凑，相同壳径下可获得较大传热面积，具有较高的换热系数，但压降较高，且不利于机械清洗。而45°和90°排列适用于需要机械清洗的场合，且压降较小。从传热效果及压降角度分析90° ＞ 45° ＞ 60° ＞ 30°，其中30°和45°使用较多，采用30°排列可以比45°多排列约17%的换热管［3］。根据换热器设计规范要求，管间距t( mm) 不应小于1. 25 倍管外径，常用的管间距有25 mm( Φ19) 和32 mm( Φ25) 。

2. 1. 3 管程数

兆祥

为增加换热面积，必须增加换热管数量N，而介质在管束中的流速随着换热管的增加而下降，结果反而是流体的传热系数降低，故增加换热管不一定达到所需换热要求。因此要保持流体在换热管束中较大流速可将管束分成若干程数，使流体依次通过各程换热管，以增加流体流速，提高对流传热系数［4］。换热器常用推荐流速范围见表1。

2. 1. 4 壳程内径

换热器通常采用多管程结构，壳程内径可根据经验计算:



2. 1. 5 折流板

为增进对壳程流体的扰动、提高壳程流体的对流传热系数，同时支撑换热管束以防止其挠曲变形，在列管式换热器的壳程通常设置有折流挡板，常见有弓形折流板、矩形折流板和圆盘—圆环形折流板，其中以圆缺形( 又称单弓形) 的构造最简单、对壳程流体的扰动最剧烈、支撑效果最佳，标准列管换热器中多采用此种。国内换热器设计标准规定折流板间距B( mm)最小为1 /5 壳程直径，且不小于50 mm。建议切割部分高度在0. 2 ～ 0. 45 倍壳体内径，通常选择切割率为20% ～ 25%。



通过式( 8) 可以看出减小折流板间距B 和壳程内径D 可以减小壳程流通截面积So，即在流量一定的条件下提高壳程流速，加强扰动。

2. 1. 6 折流杆

传统的装有折流板的管壳式换热器存在着影响传热的死区，流体阻力大，且易发生换热管振动与破坏。为了解决传统折流板换热器中换热管的切割破坏和流体诱导振动，并且强化传热提高传热效率，近年来开发了一种新型的管束支承结构—折流杆支承结构。

2. 2 换热管材质及厚度

换热管常用材料常用的为碳钢、低合金钢、不锈钢、铜、铜镍合金、铝合金等。由于物质导热系数和物质的组成、结构、密度、压力和温度等有关，在工作压力、温度、介质腐蚀性等条件满足的情况下选择导热系数与壁厚比值较大者，即减小壁间传热导热热阻，提高传热系数。

2. 3 流体物理性质

导热系数、粘度、比热、密度等对对流传热系数α 的值影响也比较大。



Prandtle 准数表示速度边界层和热边界层相对厚度的一个参数，反映与传热有关的流体物理性质。

2. 4 污垢热阻

污垢热阻表示换热设备传热面上因沉积物而导致传热效率下降程度的数值，即换热面上沉积物所产生的传热阻力，又称污垢系数，指换热器换热表面上积有某种污垢( 如水垢、污泥、油污和烟灰等) 。污垢热阻的逐步形成，必将导致换热器传热系数的相应减小，促使换热器的传热性能日益恶化。对于容易结垢的介质，尽量提高流体流速，换热器间壁应定期清洗，以防止传热系数K 值的明显下降。

3 ·强化传热技术

对于管壳式换热器，强化传热［5 － 6］方法按是否消耗外加功率可分为有源技术( Active Technology ) 和无源技术( PassiveTechnology) ，前者消耗外加能量，后者不消耗能量。后者主要是使传热壁面的温度边界层减薄或调换传热壁面附近的流体。主要有2 种实施途径［7 － 10］: ( 1) 对传热表面的结构、形状适当加以处理与改造; ( 2) 在传热面或传热流路上设置湍流增进器，或在流体中加入添加剂，特别是加入适当的固体颗粒，不仅强化传热，还可以防垢和除垢。

4· 结论

( 1) 合理设计换热器结构，对实现工艺过程、提高传热效率、节省能源及降低设备投资等方面有重要意义。因此，设计换热器时应反复计算，综合分析，不断调整优化换热器结构，从而进一步提高整体传热效果，以获得满足工艺要求的最优结果。

( 2) 传热系数K 总是接近于α 小的流体的对流传热系数，且永远小于α 的值。因此传热系数K 受α 小的一侧控制。

( 3) 如传热间壁上的污垢很厚时，污垢热阻会大大降低设备的传热效果。因此容易结垢的介质，换热间壁应定期经常清洗，以防止换热器换热效果恶化。