【正文】 冷卻的流體從最上面的管子流入，從最下面的管子流出，與外面的冷卻水進行換熱。 優(yōu) 點： 結 構 簡單 ，加工方便，能耐高 壓 ， 傳熱系數(shù)較大，能保持完全逆流使平均對數(shù)溫差最大，可增減管段數(shù)量應用方便。間壁式（ 5）列管式 換熱 器（管殼式 換熱 器） 列管式換熱器又稱為管殼式換熱器，是最典型的間壁式換熱器，歷史悠久，占據(jù)主導作用。 優(yōu)點：單位體積設備所能提供的傳熱面積大，傳熱效果好，結構堅固，可選用的結構材料范圍寬廣，操作彈性大，大型裝置中普遍采用。 特點： 結構較為復雜，成本高，消除了溫差應力，是應 用 較 多的一種 結 構形式。 缺點：操作壓力、溫度不能太高，螺旋板難以維修，流體阻力較大。 板翅式換熱器的基本結構，是由于平隔板和各種型式的翅片構成板束組裝而成。 優(yōu) 點： 結 構高度 緊 湊， 傳熱 效率高，允 許較 高的操作 壓 力。 管殼式換熱器的設計和選用② 流動方式的選擇? 并流：參與換熱的兩種流體沿傳熱面平行而同向的流動。? 復雜流：幾種流動型式的組合。從提高傳熱推動力來言，逆流最佳。1）在熱負荷 Q、 K相同時，采用逆流可以以較小的傳熱面積 A完成相同的換熱任務；? 在某些方面并流也優(yōu)于逆流。? 當換熱器一側流體發(fā)生相變，可能其溫度保持不變，此時就無所謂逆并流，不論何種流動形式，只要進出口溫度相同，則 ?tm均相等。擋板的間距對殼體的流動亦有重要的影響。 利用 ?來強化傳熱是有限的。 這 些 換熱 器基本可分 為 兩 類 ，一 類 是在管式 換熱 器的基 礎 上加以改 進 ，另一 類 是采用各種板狀 換熱 表面。(b)鋸齒翅片 換熱器的強化和其他類型? 板殼式換熱器 將管殼式換熱器中的管束用板束代替，即為板殼式換熱器。 換熱器的強化和其他類型? 熱管換熱器 熱管是在一根裝有毛細吸芯金屬管內充以定量的某種工作液體，然后封閉并抽除不凝性氣體。由于沸騰和冷凝表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)皆很大，蒸汽流動的阻力損失很小，因此管壁溫度相當均勻。流化床換熱器 通過在流體中加固體顆粒，當管程內的流體由下往上流動，使眾多的固體顆粒保持穩(wěn)定的流化狀態(tài)，對換熱器管壁起到沖刷、洗垢作用。? 輸送蒸汽前先打開冷凝水排放閥門，排除積水和污垢；打開放空閥，排除空氣和其他不凝性氣體。? 定期分析流體的成分，以確定有無內漏，以便及時處理；對列管換熱器進行堵管或換管，對板式換熱器修補或更換板片。同時還必須及時排放不凝性氣體。? 導熱油加熱 ：溫度高、黏度較大、熱穩(wěn)定性差、易燃、溫度調節(jié)困難，操作時必須嚴格控制進出口溫度定期檢查進出管口及介質流道是否結垢，做到定期排污，定期放空，過濾或更換導熱油。列管式換熱器的維護和保養(yǎng)? 保持設備外部整潔、保溫層和油漆完好。? 盡可能減少換熱器的開停次數(shù)，停止使用時，應將換熱器內的液體清洗放凈，防止凍裂和腐蝕。對清洗方法的選定應根據(jù)換熱器的形式、污垢的類型等情況而定。不得大于 8%，溫度在 60℃ 左右為宜。? 換熱器檢修后，水壓試驗按操作壓力的 倍進行，試壓時，壓力應逐漸增加，達到試驗壓力后再保持 5分鐘，然后降到操作壓力詳細檢查。（ 1）沒有破裂現(xiàn)象；這種操作是利用液體混合物中在相同的操作條件下?lián)]發(fā)度不同這一特性，將混合液部分氣化，使混合液中各組分得以分離。? 而進行蒸餾的溶液，溶劑與溶質皆具有揮發(fā)性，在蒸餾過程中二者同時變成蒸氣，其數(shù)量與各自的揮發(fā)度相當?！“椿旌衔镏薪M分的數(shù)目分為：雙組分精餾 例如用水或堿液脫除合成氨原料氣中的二氧化碳；用銅氨液脫除一氧化碳及除去工業(yè)尾氣中的有害物質如 H2S， SO2等，以免污染環(huán)境。例如用水吸收氯化氫以制取鹽酸，用水吸收甲醛以制取福爾馬林溶液等。知識點：工業(yè)上評價塔設備性能好壞的指標，板式塔和填料塔的典型結構 塔設備是能夠實現(xiàn)蒸餾和吸收兩種分離操作的氣液傳質設備，廣泛地應用于化工、石油化工、石油等工業(yè)中。 3． 操作彈性大的塔必然適應性強，易于穩(wěn)定操作。對真空精餾來說，降低塔器對氣流的阻力可減小塔頂，底間的壓差，降低塔的操作壓強，從而可降低塔底溶液泡點，降低對塔釜加熱劑的要求，還可防止塔底物料的分解。分類方式有很多種：? 按操作壓力分 ：常壓塔、減壓塔和加壓塔；? 按所完成的工藝過程分 ：精餾塔、吸收塔、解析塔、萃取塔、反應塔和干燥塔；? 按塔內件結構分 ：板式塔、填料塔。但在吸收操作中，氣、液兩相也可以是 并流流動。2氣體出口 。6－塔盤 。10－ 裙座 。14－ 梯子平臺 。18－填料壓圈 。23－ 氣體分布管塔體? 筒體和封頭?塔的筒體和封頭組成一個承壓的封閉殼體，該封閉殼體配上支座即構成塔的主體。由于人孔的設置削弱了塔體的強度和增加了泄漏的機會，因此，人孔的數(shù)量不宜過多，一般板式塔每隔 10層至 20層塔板或 5m至10m塔段設一個人孔，也可以根據(jù)具體情況增減，但是每一個塔至少在筒體的頂部和底部各設一個人孔。為了防止在裝置內發(fā)生火災波及到塔裙時，裙座的溫度在短時間內很快升高，進而引起塔裙失穩(wěn)， 一般應在塔裙內、外設置防火層。集液箱旋渦流擋板液體從塔底出口管流出時將在出口管的進口處產生向下的漩渦。板式塔的示意圖 板式塔是一種應用極為廣泛的氣液傳質設備，它由一個通常呈圓柱形的殼體及其中按一定間距水平設置的若干塔板所組成。 我們知道，當氣液兩相進、出塔設備的濃度一定時，兩相逆流接觸時的平均傳質推動力最大。 由此可見，除保證氣液兩相在塔板上有充分的接觸之外，板式塔的設計意圖是，在塔內造成一個對傳質過程最有利的理想流動條件，即在總體上使兩相呈逆流流動，而在每一塊塔板上兩相呈均勻的錯流接觸。塔板上氣液兩相的接觸狀態(tài)是決定板上兩相流流體力學及傳質和傳熱規(guī)律的重要因素。篩板上的氣液接觸狀態(tài)篩板上的氣液接觸狀態(tài) （ 2）蜂窩狀接觸狀態(tài) 隨著氣速的增加，氣泡的數(shù)量不斷增加。 篩板上的氣液接觸狀態(tài)由于泡沫接觸狀態(tài)的表面積大，并不斷更新，為兩相傳熱與傳質提供了良好的條件，是一種較好的接觸狀態(tài)。由于液滴回到塔板上又被分散，這種液滴的反復形成和聚集，使傳質面積大大增加，而且表面不斷更新，有利于傳質與傳熱進行，也是一種較好的接觸狀態(tài)。如上所述，泡沫接觸狀態(tài)和噴射狀態(tài)均是優(yōu)良的塔板接觸狀態(tài)。塔板壓降增大，一方面塔板上氣液兩相的接觸時間隨之延長，板效率升高，完成同樣的分離任務所需實際塔板數(shù)減少，設備費降低；另一方面，塔釜溫度隨之升高，能耗增加，操作費增大，若分離熱敏性物系時易造成物料的分解或結焦。板式塔的不正常操作現(xiàn)象氣體通過篩板的阻力損失 氣體通過塔板的壓降（塔板的總壓降）包括：塔板的干板阻力（即板上各部件所造成的局部阻力），板上充氣液層的靜壓力及液體的表面張力。當氣速繼續(xù)增加，由于氣體動能很大，把板上的液體向上噴成大小不等的液滴，直徑較大的液滴受重力作用又落回到板上，直徑較小的液滴被氣體帶走，形成液沫夾帶。氣泡之間相互碰撞，形成各種多面體的大氣泡，板上為以氣體為主的氣液混合物。 （ 1）鼓泡接觸狀態(tài) 當氣速較低時，氣體以鼓泡形式通過液層。概述 但是，在每塊塔板上，由于氣液兩相的劇烈攪動，是不可能達到充分的逆流流動的。集液箱，有時又稱為氣 ―― 液分配盤或集油箱，它的作用是收集液體、增加液體在被側線抽出以前在塔內的停留時間以及對氣體進行再分配。內件破沫網在塔頂出口處設置破沫網，可起到凈化氣體的作用。裙式支座 塔設備其直徑和高度都比較大，故多為自承式塔，自承式塔的裙式支座按其外形可分為圓筒形和圓錐形兩種型式。人孔 為了塔內構件的安裝、檢修與清洗，應在殼體的適當位置設置人孔，以便工作人員和配件能由該孔進、出塔內。20－填料支承；21－液體收集器 。16－回流液體分布管 。12－ 殼體 。8－防渦流板 。4集油箱 。塔設備的一般結構板式塔和填料塔除內件以外，其余構件是大致相同的。一般來說，生產能力大的或需要采用較大塔徑時，以板式塔較為適宜。耐腐蝕和不易堵塞，開工周期長，且方便操作和檢修 。5． 結構簡單、材料耗用量小，制造安裝容易 便于加工制造與維修，價格低廉，使用面廣。4． 若分離效率最高時的氣液負荷作為最佳負荷點，可把分離效率比最高效率下降 15%的最大負荷與最小負荷之比稱為操作彈性。生產能力大 單位塔截面積處理量大。1． 雖然這兩種塔既能用于蒸餾操作也適用于吸收操作，但在工業(yè)生產中， 當處理量大時多采用板式塔 ，而 當處理量小時多采用填料塔 ，當然也有例外。、性能、特征和選用原則。常用塔板和填料的類型、特點及使用場合。回收混合氣體中的有用物質 。吸收是利用各組分溶解度不同，使混合氣體與適當?shù)囊后w接觸，氣體中的一個或幾個組分便溶解于該液體內而形成溶液，不能溶解的組分則保留在氣相之中，從而達到分離氣體混合物的目的。減壓蒸餾? 本章內容簡介：　加壓蒸餾 　按操作壓強分為： 蒸餾過程可按不同方法分類 ：　　　按操作方式分為：　間歇蒸餾　　連續(xù)蒸餾　　　　 　　? 蒸餾和蒸發(fā)的區(qū)別? 雖然都是將混合液加熱沸騰進行組分分離，但這兩種操作有本質上的區(qū)別。（ 3）試壓后沒有殘余變形。凡是采用酸洗的管束，酸洗后必須用清水洗凈。機械清洗常用于堅硬的垢層、結焦或其他沉積物，但只能清洗工具能夠到達之處，如列管換熱器的管內（卸下封頭），噴淋式蛇管換熱器的外壁、板式換熱器（拆開后），常用的清洗工具有刮刀、竹板、鋼絲刷、尼龍刷等。列管式換熱器的常見故障與處理方法換熱器的清洗? 換熱器經過一段時間的運行，傳熱面上會產生污垢，使傳熱系數(shù)大大降低，從而影響傳熱效率，因此必須定期對換熱器進行清洗，由于清洗的困難程度隨著垢層厚度的增加而迅速增大，所以清洗間隔時間不宜過長。? 發(fā)現(xiàn)閥門和法蘭連接處滲漏時應及時處理。? 冷凍鹽水冷卻 ：溫度低，腐蝕性較大，在操作時應嚴格控制進出口的溫度防止結晶堵塞介質通道，要定期放空和排污。? 熱水加熱 ：一般溫度不高，加熱速度慢，操作穩(wěn)定，只要定期排放不凝性氣體，就能保證正常操作。? 定期排放不凝性氣體和冷凝液，定期進行清洗。? 進入換熱器的冷熱流體如果含有大顆粒固體雜質和纖維質，一定要提前過濾和清除（特別是對板式換熱器），防止堵塞通道。 特點：有相變對流傳熱系數(shù)大，結構簡單，壁溫均勻。如此過程反復循環(huán)，熱量則由加熱段傳至冷卻段。 ? 強 化管式 換熱 器 在管式換熱器的基礎上，采取某些強化措施，提高傳熱效果。 (a)光直翅片 傳熱過程的強化措施（ 3）增大單位體積的傳熱面積 A/V① 直接接觸傳熱：可增大 A和湍動程度，使 Q?；② 采用高效新型換熱器。 各種排列方式的優(yōu)點： 管殼式換熱器的設計和選用管殼式換熱器的設計和選用④ 折流擋板 安裝折流擋板的目的是為提高殼程對流傳熱系數(shù)，為取得良好的效果，擋板的形狀和間距必須適當。? 采用折流和其它復雜流型的目的是為了提高傳熱系數(shù) ?，從而提高 K來減小傳熱面積。管殼式換熱器的設計和選用逆流 并流 錯 流　　　　 　　　　　折流管殼式換熱器的設計和選用? 逆流和并流可以看成是兩種極端情況。? 錯流：兩種流體的流向垂直交叉。 各個單元體又以不同的疊積適當排列，并用釬焊固定，成為常用的逆流或錯流式板翅式換熱器組裝件，或稱為板束。缺點：耐溫、耐壓性較差，易滲漏，處理量小。板上可被壓制成多種形狀的波紋，可增加剛性；提高湍動程度；增加傳熱面積；易于液體的均勻分布。① ? 冷熱兩流體以螺旋板為傳熱面相間流動，兩板之間焊有定距柱以維持流道間距，同時也可增加螺旋板的剛度。螺旋板式換熱器? 間壁式間壁式（ 3） U型管式 把每根管子都彎成 U形，兩端固定在同一管板上，每根管子可自由伸 縮 ，來解決 熱補償問題 。e、 U形管式換熱器（ 2）浮 頭 式 兩端的管板，一端不與殼體相 連 ，可自由沿管 長 方向浮 動 。c、 d、浮頭式換熱 特點：結構簡單，成本低，殼程檢修和清洗困難，殼程必須是清潔、不易產生垢層和腐蝕的介質。殼體與傳熱管壁溫度之差大于 50?C，加補償圈，也稱膨脹節(jié)，當殼體和管束之間有溫差時，依靠補償圈的彈性變形來適應它們之間的不同的熱膨脹。（