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应根据介质、温度、压力的不同选择不同种类的换热器，扬长避短，使之带来更大的经济效益。
1.4换热设备的的结构特点和选型
(1)、几种典型换热器的结构特点
ⅰ、浮头式换热器 浮头式换热器（见图1-1）是由管箱、壳体、管束、浮头盖、外头盖等零部件组成。最大的特点是管束可以抽出来，管束在使用过程中由温差膨胀而不受壳体约束，不会产生温差应力，其优点是：
1— 壳盖；2—固定管板；3—隔板；4—浮头钩圈法兰；5—浮动隔板；6—浮头盖
图1-1 浮头式换热器
a、管束可以抽出，以方便清洗管、壳程； b、介质温差不受限制；
c、可在高温、高压下工作，一般温度≤450℃，压力≤6.4MPa； d、可用于结垢比较严重的场合； c、可用于管程易腐蚀场合。 缺点：
a、小浮头易发生内漏；
b、金属材料耗量大，成本比固定管板高20%； c、结构复杂。
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ⅱ、固定管板式换热器
固定管板式换热器（见图1-2）是由管、壳体、管板、管子等零部件组成。其结构较紧凑，排管较多，在相同直径下面积较大，制造较简单，但最后一道壳体与管板的焊缝无法检测。其优点是：
1—折流挡板；2—管束；3—壳体；4—封头；5—接管；6—管板
图1-2 固定管板式换热器
a、旁路渗流较小；
b、锻件使用较少，造价低； c、无内漏；
d、传热面积比浮头式换热器大20%～30%。 缺点：
a、壳体和管壁的温差较大，壳体和管子壁温差易小于等于50℃,当大于50℃时必须在壳体上设置膨胀节；
b、易产生温差力，管板与管头之间易产生温差应力而损坏； c、壳程无法机械清洗；
d、管子腐蚀后连同壳体报废，设备寿命较低； e、不适用于壳程易结垢场合。 ⅲ、U形管换热器
U形管换热器（见图1-3）是由管箱、壳体、管束等零部件组成，只需一块管板，重量较轻。同样直径情况下，换热面积最大，结构较简单、紧凑，在高温、高压下金第 7页
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属耗量小，目前加氢换热器基本上全部采用U形管换热器。其优点是：
1—中间挡板；2—U形换热管；3—内导流筒
图1-3 U形管换热器
a、管束可抽出来机械清洗； b、壳体与管壁不受温差限制；
c、可在高温、高压下工作，一般适用于温度≤500℃ ，压力≤10MPa； d、可用于壳程结垢比较严重的场合； e、可用于管程易腐蚀场合。 缺点：
a、在管子的U形处易冲蚀，应控制管内流速； b、管程不适用结垢较重的场合； c、单管程换热器不适用；
d、不适用于内导流筒，故死区较大。 ⅳ、填料函式换热器
填料函式换热器（见图1-4）是由管箱、壳体、管束、浮头盖、压盖、密封圈等零部件组成。管束可抽出，壳体与管束间可自由滑动，从而吸收了壳体与管束壁温而引起的热膨胀。
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1—纵向隔板；2—填料；3—填料函；4—填料压盖；5—浮动管裙；6—活套法兰
图1-4 填料函式换热器
其优点是：
a、管束可抽出来机械清洗； b、介质间温差可不受限制； c、可用于结垢比较严重的场合； d、可用于管程腐蚀较严重的场合； e、金属耗量较浮头低10%左右；
f、适用温度可达200℃，压力可达2.5MPa。 缺点：
a、密封处易漏；
b、不适用于有毒、易燃、易爆、易挥发及贵重介质场合。 (2)、换热器选型
换热设备有多种多样的形式，每种结构形式的换热设备都有其本身的结构特点和工作特性。有些结构形式，在某种情况下使用是好的，但是，在另外的情况下，却不太适合，或就根本不能使用。只有熟悉和掌握这些特点，并根据生产工艺的具体情况，才能进行合理的选型和正确的设计。
换热器选型时需要考虑的因素很多，主要包括流体的性质、压力、温度、压降及其可允许范围；对清洗、维修的要求；材料价格及制造成本；动力消耗费；现场安装的检修的方便程度；壁面工作温度；使用寿命和可靠性等。 第 9页
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要使一台换热器完全符合上述全部条件几乎是不可能的。一般情况下，在满足生产工艺条件的前提下，仅考虑一个或几个相对重要的影响因素就可以选型了。其基本的选型标准为：
ⅰ、所选换热器必须满足工艺过程要求，流体经过换热器以后必须能够以要求的参数进入下个工艺流程；
ⅱ、换热器本身必须能够在所要求的工程实际环境下正常运行，换热器需要能够抗工程环境和介质的腐蚀，并且具有合理的抗结垢性能；
ⅲ、换热器应容易维护，这就要求换热器容易清理，对容易腐蚀、振动等破坏的元件应容易更换，换热器应满足工程实际场地的要求；
ⅳ、换热器应尽可能地经济。选用时应综合考虑换热器的安装费用、维护费用等，应使换热器尽可能地经济。
ⅴ、选用换热器要根据场地的限制考虑换热器的直径、长度、重量的换热管结构等。
1.5换热设备的材料及防腐
换热设备的可用材料牌号较多，选用换热设备的材料一般考虑的因素主要从结构、制造工艺、强度、压力、介质、腐蚀、安全性能等方面来考虑。材料选择不当会造成安全性能下降或失效，寿命降低。经济、合理、安全将是设计者选用材料首要考虑的因素。几年来，大量研制成功的新材料用于换热设备中。一些进口材料的使用使换热设备性能有显著提高（如1.25Cr、0.5MoSi、2.25Cr-Mo等），这给使用者带来了显著的经济效益。同时，在标准的更新中也淘汰了一些低性能的材料。材料技术的发展同时也提高了换热设备的性能，扩大了其使用场合。 (1)、换热设备的材料
材料一般分为金属材料和非金属材料，金属又分为黑色金属和有色金属。下面将介绍常用材料的牌号及性能。
ⅰ、黑色金属材料
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