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目录1

第一章　换热设备的类型、结构性能和计算1

1.1　绪论1

1.1.1　换热器在工业中的应用1

1.1.2　我国换热器的进展及发展概述2

1.2　常用换热设备工作原理4

1.2.1　管壳式换热器4

1.2.2　板式热换器5

1.2.3　空气冷却器（表冷器）7

1.2.4　热管换热器7

1.3　管壳式换热器基本结构和零部件10

1.3.1　管壳式换热器零、部件名称10

1.3.2　管壳式换热器主要组合部件11

1.3.3　换热器型号表示方法15

1.4　固定管板式、U形管式及浮头式管壳式换热器和冷凝器17

1.4.1　固定管板式17

1.4.2　U形管式18

1.4.3　浮头式和填料函式18

1.5　固定管板管壳式换热器、重沸器系列20

1.5.1　固定管板式换热器20

1.5.2　浮头式换热器、冷凝器的系列和基本参数（JB/T 4714—92）22

1.5.3　U形管式换热器形式与基本参数（JB/T 4717—92）27

1.5.4　浮头式折流杆换热器、冷凝器基本结构及系列规格、型号和参数行业标准29

1.6　管壳式换热器传热计算36

1.6.1　稳态传热方程36

1.6.2　热负荷36

1.6.3　总传热系数K37

1.6.4　平均温差和温差修正系数37

1.6.5　污垢系数值41

1.6.6　总传热系数43

1.7　重沸器45

1.7.1　重沸器的分类及比较46

1.7.2　重沸器的选用47

1.7.3　影响重沸器运行的主要因素48

1.7.4　重沸器返塔线的安装位置49

1.7.5 重沸器进料管的安装位置49

1.7.6 T形翅片管在重沸器中的应用50

1.7.7 立式热虹吸式重沸器型式与基本参数（JB/T 471—92）50

1.8　管式换热器强化传热和提高换热效率的措施53

1.8.1　节能与传热强化53

1.8.2　无相变传热强化53

符号说明79

参考文献79

2.1.1　板式换热器传热与压降估算81

第二章　板式换热器81

2.1　板式换热器传热、设计方法和板片制造81

2.1.2　板片波高对传热板片传热性能的影响83

2.1.3　一些典型板片的传热和压降计算公式84

2.1.4　板式换热器的优化设计方法86

2.1.5　板片的制造88

2.1.6　标准介绍91

2.2　板翅式换热器结构、传热与制造技术93

2.2.1　概述93

2.2.2　制造工艺简介93

2.2.3　板翅式换热器快速创型与制造93

2.2.4　板翅式换热器的结构特点与零部件结构93

2.2.5　板翅式换热器换热与流动基本特征数关系式98

2.3.1　螺旋板式换热器的发展和结构特点101

2.3　螺旋板式换热器结构、系列、传热与制造技术101

2.3.2　螺旋板式换热器的制造、检验与主要零部件结构102

2.3.3　不可拆螺旋板式换热器型式与参数106

2.3.4　螺旋板式换热器的阻力计算108

2.3.5　螺旋板式换热器的传热计算109

2.4　先进加工工艺在换热器中的应用112

2.4.1　激光焊接技术在全焊密封板式换热器中的应用112

2.4.2　换热器所用典型材料的激光焊112

2.4.3　超塑性成型扩散连接（SPF/DB）113

符号说明113

参考文献114

第三章　管壳式换热器制造和安装115

3.1　壳体制造115

3.1.1 圆筒115

3.1.4　材料117

3.1.2　筒体法兰117

3.1.3　封头117

3.1.5　焊接接头118

3.1.6　壳体热处理119

3.2　管束制造119

3.2.1　换热管检查和加工119

3.2.2　管板及折流板加工120

3.2.3　管子在管板上的固定121

3.2.4　焊接法124

3.2.5　重叠式换热器壳体制造126

3.3　管壳式换热器的组装与安装127

3.3.1　管束与壳体组装127

3.3.2　管壳换热器试压和气密127

3.3.3　管壳换热器现场安装128

参考文献129

第四章　空冷式换热器130

4.1　空冷式换热器简述130

4.2　空冷与水冷的比较130

4.3　空冷器的基本类型131

4.3.1　水平式131

4.3.2　直立式132

4.3.3　斜置式132

4.4　空冷器分类133

4.4.1　以空冷器冷却方式分类133

4.4.2　以空冷器管束布置型式分类134

4.4.3　以空冷器通风方式分类134

4.5.1 空冷器翅片管型式及选用135

4.5　空冷器的翅片管和管箱135

4.5.2　空冷器管箱型式及选用137

4.5.3　相关参数的确定139

4.5.4　经验推荐140

4.6　空冷器的风机140

4.6.1　风机的基本型式140

4.6.2　叶片的结构型式140

4.6.3　叶片型式种类140

4.7　空冷器的喷淋系统141

4.7.1　对喷嘴的一般要求141

4.7.2　喷嘴的结构及性能141

4.7.3　喷嘴布置的原则142

4.7.4　喷淋水质的要求143

4.7.5　喷淋水系统143

4.8.2　管束144

4.8　空冷器的几何参数144

4.8.1 空冷器的整体型式144

4.9　传热计算148

4.9.1　传热负荷148

4.9.2　经验总传热系数149

4.9.3　空气出口温度估算150

4.9.4　有效平均温差154

4.9.5　传热面积154

4.9.6　传热系数154

4.9.7　管内阻力降156

4.9.8　空气流动阻力157

4.9.9　风机功率157

4.10　空冷器工艺计算158

4.11.1　翅片管材料161

4.11　空冷器材料的选用161

4.11.2　管箱材料162

4.11.3　风机材料162

4.11.4　百叶窗材料163

4.11.5　钢结构材料163

4.12　空冷器管束制造工艺163

4.12.1 空冷器管束制造工艺163

4.12.2　制造中的质量控制166

4.13　空冷器的安装171

4.13.1 空冷器安装设计注意事项171

4.13.2　空冷器的安装171

4.14　空冷器的检修174

4.14.1　检修周期174

4.14.2　检修内容174

4.14.3　检修与质量标准175

4.14.4　试验与验收176

4.15　空冷器的使用与维护177

4.15.1 空冷器的使用177

4.15.2　空冷器的维护178

4.16　空冷器翅片清洗180

4.16.1 空冷器翅片的清洗目的180

4.16.2　翅片清洗程序180

参考文献181

第五章　换热设备的使用、维护和检修182

5.1　换热设备的使用182

5.1.1　换热设备开工182

5.1.2　日常检查184

5.2.1　腐蚀分析和防护185

5.2　换热设备的维护185

5.2.2　振动的防护186

5.3　换热设备检修、运行档案资料管理188

5.4　换热设备密封188

5.4.1 密封原理188

5.4.2　影响密封的因素190

5.5　垫片选择和使用注意事项191

5.5.1　垫圈材料和类型191

5.5.2　垫圈选择192

5.6　管壳式换热器检修194

5.6.1　换热器检修内容194

5.6.2　换热器检查194

5.6.3　管束泄漏处理195

5.6.4 内浮头泄漏处理196

5.6.5　管壳式换热器试压196

5.6.6　SHS 01009—2004《管壳式换热器维护检修规程》主要技术要求、质量标准197

5.7　换热器检修专用工机具198

5.7.1　抽芯机198

5.7.2　U形管换热器和内浮头管束换热器试压专用工具200

5.8　换热设备清洗202

5.8.1　概述202

5.8.2　清洗方法的分类203

5.8.3　清洗方法的选择203

5.8.4　换热设备常见的污垢204

5.8.5　物理法和化学法清除锈及氧化皮的比较205

5.8.6　换热设备的酸洗206

5.8.7　换热设备的碱洗208

5.8.8　喷射清洗工艺及设备210

5.8.9　清洗过程的监测212

参考文献213

第六章　换热设备腐蚀防护及选材214

6.1　换热设备腐蚀214

6.1.1　换热设备的腐蚀214

6.1.2　换热设备常见的腐蚀类型214

6.1.3　冷却介质对金属腐蚀的影响223

6.2　换热设备材料224

6.2.1　换热设备用材224

6.2.2　有关材料使用规定225

6.2.3　不同腐蚀类型环境下的选材225

6.3　腐蚀监测、检查和分析226

6.3.1　腐蚀的监测226

6.3.2　腐蚀缺陷的检查228

6.3.3　腐蚀破坏的分析230

6.4.2　缓蚀剂234

6.4　换热设备的防腐234

6.4.1　合理选材234

6.4.3　电化学保护236

6.4.4　涂料保护236

6.4.5　化学镀镍磷236

6.4.6　渗铝236

参考文献237

第七章　高压螺纹锁紧环换热器238

7.1　概述238

7.2　螺纹锁紧环换热器的结构特点238

7.2.1　分类238

7.2.2　结构239

7.2.3　优点240

7.2.4　缺点240

7.3.1　拆卸程序及注意事项241

7.3　螺纹锁紧环换热器的检修程序241

7.3.2　安装程序及注意事项243

7.4　检修中可能出现的问题和处理方法247

7.4.1 内、外压紧螺栓拧不出或拧断247

7.4.2　内法兰螺栓拧不出或拧断248

7.4.3　锁紧环螺纹拧不开或半路咬死248

7.5　管、壳程垫片螺栓预紧力的计算249

7.5.1 壳程垫片预紧力数值的计算249

7.5.2　管程垫片预紧力数值的计算（即外圈压紧螺栓预紧力的计算）251

7.6　结论252

参考文献252

附录一　记录表253

附录二　检修所需专用工具254