第一篇：换热器原理介绍
换热器基础知识
简单计算板式换热器板片面积
选用板式换热器就是要选择板片的面积的简单方法：
Q=K×F×Δt，Q——热负荷 K——传热系数 F——换热面积 Δt——传热对数温差
传热系数取决于换热器自身的结构，每个不同流道的板片，都有自身的经验公式，如果不严格的话，可以取2000~3000。最后算出的板换的面积要乘以一定的系数如1.2。
换热器的分类与结构形式
换热器作为传热设备被广泛用于耗能用量大的领域。随着节能技术的飞速发展，换热器的种类越来越多。适用于不同介质、不同工况、不同温度、不同压力的换热器，结构型式也不同，换热器的具体分类如下：
一、换热器按传热原理可分为：
1、表面式换热器
表面式换热器是温度不同的两种流体在被壁面分开的空间里流动，通过壁面的导热和流体在壁表面对流，两种流体之间进行换热。表面式换热器有管壳式、套管式和其他型式的换热器。
2、蓄热式换热器
蓄热式换热器通过固体物质构成的蓄热体，把热量从高温流体传递给低温流体，热介质先通过加热固体物质达到一定温度后，冷介质再通过固体物质被加热，使之达到热量传递的目的。蓄热式换热器有旋转式、阀门切换式等。
3、流体连接间接式换热器
流体连接间接式换热器，是把两个表面式换热器由在其中循环的热载体连接起来的换热器，热载体在高温流体换热器和低温流体之间循环，在高温流体接受热量，在低温流体换热器把热量释放给低温流体。
4、直接接触式换热器
直接接触式换热器是两种流体直接接触进行换热的设备，例如，冷水塔、气体冷凝器等。
二、换热器按用途分为：
1、加热器
加热器是把流体加热到必要的温度，但加热流体没有发生相的变化。
2、预热器
预热器预先加热流体，为工序操作提供标准的工艺参数。
3、过热器
过热器用于把流体(工艺气或蒸汽)加热到过热状态。
4、蒸发器
蒸发器用于加热流体，达到沸点以上温度，使其流体蒸发，一般有相的变化。
三、按换热器的结构可分为：
可分为：浮头式换热器、固定管板式换热器、U形管板换热器、板式换热器等。
各种换热器原理及特点
■ 板式换热器的构造原理、特点：
板式换热器由高效传热波纹板片及框架组成。板片由螺栓夹紧在固定压紧板及活动压紧板之间，在换热器内部就构成了许多流道，板与板之间用橡胶密封。压紧板上有本设备与外部连接的接管。板片用优质耐腐蚀金属薄板压制而成，四角冲有供介质进出的角孔，上下有挂孔。人字形波纹能增加对流体的扰动，使流体在低速下能达到湍流状态，获得高的传热效果。并采用特殊结构，保证两种流体介质不会串漏。
■螺旋板式换热器的构造原理、特点：
螺旋板式换热器是一种高效换热器设备,适用汽－汽、汽－液、液－液，对液传热。它适用于化学、石油、溶剂、医药、食品、轻工、纺织、冶金、轧钢、焦化等行业。按 结构形式可分为 不可拆式（Ⅰ型）螺旋板式及可拆式（Ⅱ型、Ⅲ型）螺旋 板式换热器。
■ 列管式换热器的构造原理、特点：
列管式换热器（又名列管式冷凝器），按材质分为碳钢列管式换热器，不锈钢列管式换热器和碳钢与不锈钢混合列管式换热器三种，按形式分为固定管板式、浮头式、U型管式换热器，按结构分为单管程、双管程和多管程，传热面积1～500m2，可根据用户需要定制。
■ 管壳式换热器的构造原理、特点：
管壳式换热器是进行热交换操作的通用工艺设备。广泛应用于化工、石油、石油化工、电力、轻工、冶金、原子能、造船、航空、供热等工业部门中。特别是在石油炼制和化学加工装置中，占有极其重要的地位。换热器的型式。
■ 容积式换热器的构造原理、特点：
自动控温节能型容积式热交换器，它充分利用蒸汽能源、高效、节能，是一种新型热水器。普通热水器一般需要配置水水热交换器来降低蒸汽凝结水温度以便回用。而节能型热交换器凝结水出水温度在45℃左右，或直接回锅炉房重复使用。这样减少了设备投资，节约热交换器机房面积，从而降低基建造价，因此节能型容积式热交换器深受广大设计、用户单位欢迎。
钢衬铜热交换器比不锈钢热交换器经济，并且技术上有保证。它利用了钢的强度和铜的耐腐蚀性，即保证热交换器能承受一定工作压力，又使热交换器出水质量好。钢壳内衬铜的厚度一般为1.0mm。钢衬铜热交换器必须防止在罐内形成部分真空，因此产品出厂时均设有防真空阀。此阀除非定期检修是绝对不能取消的。部分真空的形成原因可能是排出不当，低水位时从热交换器，或者排水系统不良。水锤或突然的压力降也是造成压负的原因。
■ 浮头式换热器的构造原理、特点：
浮头式换热器其一端管板与壳体固定，而另一端的管板可以在壳体内自由浮动。壳体和管束对热膨胀是自由的，故当两种介质的温差较大时，管束与壳体之间不会产生温差应力。浮头端设计成可拆结构，使管束可以容易地插入或抽出，这样为检修和清洗提供了方便。这种形式的换热器特别适用于壳体与换热管温差应力较大，而且要求壳程与管程都要进行清洗的工况。
■ 管式换热器的构造原理、特点：
DLG型列管式换热器利用热传导和热辐射的原理，烟道气通过管程与逆流通过壳程的空气进行能量交换，从而达到输出洁净热空气的目的。该换热器结构紧凑，运行可靠，列管采用耐高温的薄壁波纹管，增加发传热面积和换热效率。广泛应用于化工、制药、轻工等行业废气余热利用和空气加热。
■热管换热器的构造原理、特点：
热管是一种高效传热元件，其导热能力比金属高几百倍至数千倍。热管还具有均温特性好、热流密度可调、传热方向可逆等特性。用它组成热管换热器不仅具有热管固有的传热量大、温差小、重量轻体积小、热响应迅速等特点，而且还具有安装方便、维修简单、使用寿命长、阻力损失小、进、排风流道便于分隔、互不渗漏等特点。
热管是由内壁加工有槽道的两端密封的铝（轧）翅片管经清洗并抽成高真空后注入最佳液态工质而成，随注入液态工质的成分和比例不同，分为KLS低温热管换热器、GRSC-A中温热管换热器、GRSC-B高温热管换热器。热管一端受热时管内工质汽化，从热源吸收汽化热，汽化后蒸汽向另一端流动并遇冷凝结向散热区放出潜热。冷凝液借毛细力和重力的作用回流，继续受热汽化，这样往复循环将大量热量从加热区传递到散热区。热管内热量传递是通过工质的相变过程进行的。
将热管元件按一定行列间距布置，成束装在框架的壳体内，用中间隔板将热管的加热段和散热段隔开，构成热管换热器。
热管是由美国发明的，最初被用于航天技术和核反应堆，以解决向阳面和背阴面受热不均匀。20世纪90年代被用于民用空调，由于其优越的导热性，受到越来越广泛的重视，目前在计算机、雷达等高科技领域被广泛应用。
我公司生产的KLS系列低温热管换热器，曾连续获得国家机械委科学进步奖，北京市科委星火科技研制和生产奖，国家两项专利，其各项性能参数获得国家权威部门认可。并被编入93年后各种暖通空调设计手册。KLS低温热管换热器和以其配套的能量回收空调机组至今已生产2000多台套，受到广大用户好评，正在国民经济建设各个领域发挥着着巨大作用。
■ 汽水换热器的构造原理、特点：
该换热器是在板式换热器的基础上加装降温与降压器而组成的，利用调节器对高蒸汽或高温水进行一级换热使之降之150℃以下。进入板式换热器进行换热，适用于高温蒸汽及高温水(150℃以上)。这种装置集板式换热器同时具有降温与降压器的优点。使换热器更加充分地进行热量交换。
■ 空气换热器的构造原理、特点：
加热炉窑为了降低能耗，在烟道中设置空气换热器，以回收烟气中的大量余热，达到节约燃料、降低生产成本，提高燃烧温度、增加炉子的产量。空气换热器是余热利用的理想设备，在轧钢加热炉、热处理炉、煅造加热炉等各种工业炉窑上得到广泛应用。炉用空气换热器的种类很多，目前国内外绝大多数采用的是金属换热器，空气换热器是利用炉窑排出的尾气热量将空气预热至一定的温度后返回炉内助燃或用于其它设备。金属换热器具有体积小、热交换效率高、严密性好、结构简单等特点。
■ 波纹管换热器的构造原理、特点：
产品特点一种新型的强化传热节能型高效换热设备，在传统列管式换热器的基础上，采用强化传热技术，是对传统各类换热器的重大突破。公称通径DN325～2000mm；公称压力P0.6～.4Mpa；换热管规格Ф19,Ф25,Ф32,Ф42.壁厚0.5～1.0；工作介质水－水、汽－水、油－水、油－油等多种换热介质。总传热系数水－水K＝2000～3500w/㎡；汽－水K＝2500～4000w/㎡；其它介质视介质物理性能及工况而定。优性能传热效率高，防腐能力好，不污、不堵、不易结垢，无需维护，密封可靠，运行平稳，占地少，节省投资。
■石墨换热器的构造原理、特点：
圆块孔式石墨换热器由柱形不渗透性石墨换热块、石墨上下盖和其间的氟氧橡胶（或柔性石墨）O型圈及金属外壳、压盖等组装而成。是目前较先进、性能较优越的一种石墨换热器。圆柱形石墨换热块有较高的结果强度，并易与解决密封问题；在密封中采用氟橡胶（或柔性石墨）O型圈密封介质，加装压力弹簧作为热胀冷缩的自动补偿，以起到密封保持作用；采用短通道提高紊流程度使设备结构度高、耐温耐压性能强、抗热冲击性能好、体积利用率高、传热效果好并便于装拆检修。设备纵向孔走腐蚀性介质，横向孔走非腐蚀性介质。
■换热机组的构造原理、特点：
换热机组是一次热网与用户之间的直接桥梁，从一次热网得到热量，自动连续地转换为用户需要的生活用水及采暖用水，适用于空调（供暖供冷），采暖，生活用水（洗浴）或其他换热回路（如地板供热，工艺水冷却等）。
Generalway换热机组是区域供热的精英，是集城市供热技术、控制技术与精心结构设计于一体的智能型热交换机组，具有强大的能力来完成所有建筑物的各种区域供热需求。
Generalway换热机组与中华人民共和国建设部发布的板式换热机组城镇建设行业标准保持高度一致，也可根据客户的具体要求和实际工况设计加工非标准机组，Generalway奉献给用户的是热交换全面解决方案。
Generalway换热机组由板式换热器、循环水泵、补水泵、过滤器、阀门、机组底座、热计量表、配电箱、电子仪表及自控系统等组成。热源的蒸汽或高温水从机组的一次侧供水口进入板式换热器，二次侧的低温回水经过过滤器除污，通过循环泵也进入板式过滤器，两种不同温度的水经过热交换，二次侧将热量输送给热用户。
第二篇：换热器工作原理
管壳式换热器的三种分类
管壳式换热器按照应力补偿的方式不同，可以分为以下三个种类：
1、固定管板式换热器
固定管板式换热器是结构最为简单的管壳式换热器，它的传热管束两端管板是直接与壳体连成一体的，壳体上安装有应力补偿圈，能够在固定管板式换热器内部温差较大时减小热应力。固定管板式换热器的热应力补偿较小，不能适应温差较大的工作。
2、浮头式换热器
浮头式换热器是管壳式换热器中使用最广泛的一种，它的应力消除原理是将传热管束一段的管板放开，任由其在一定的空间内自由浮动而消除热应力。浮头式换热器的传热管束可以从壳体中抽出，清洗和维修都较为方便，但是由于结构复杂，因此浮头式换热器的价格较高。
3、U型管换热器
U型管换热器的换热器传热管束是呈U形弯曲换热器，管束的两端固定在同一块管板的上下部位，再由管箱内的隔板将其分为进口和出口两个部分，而完全消除了热应力对管束的影响。U型管换热器的结构简单、应用方便，但很难拆卸和清洗。
管壳式换热器,管壳式换热器结构原理
管壳式换热器由一个壳体和包含许多管子的管束所构成，冷、热流体之间通过管壁进行换热的换热器。管壳式换热器作为一种传统的标准换热设备，在化工、炼油、石油化工、动力、核能和其他工业装置中得到普遍采用，特别是在高温高压和大型换热器中的应用占据绝对优势。通常的工作压力可达4兆帕，工作温度在200℃以下，在个别情况下还可达到更高的压力和温度。一般壳体直径在1800毫米以下，管子长度在9米以下,在个别情况下也有更大或更长的。
工作原理和结构 图1 [固定管板式换热器]为固定管板式换热器的构造。A流体从接管1流入壳体内，通过管间从接管2流出。B流体从接管3流入,通过管内从接管4流出。如果A流体的温度高于B流体,热量便通过管壁由A流体传递给B流体；反之，则通过管壁由B流体传递给A流体。壳体以内、管子和管箱以外的区域称为壳程，通过壳程的流体称为壳程流体(A流体)。管子和管箱以内的区域称为管程,通过管程的流体称为管程流体(B流体)。管壳式换热器主要由管箱、管板、管子、壳体和折流板等构成。通常壳体为圆筒形;管子为直管或U形管。为提高换热器的传热效能，也可采用螺纹管、翅片管等。管子的布置有等边三角形、正方形、正方形斜转45°和同心圆形等多种形式，前3 种最为常见。按三角形布置时，在相同直径的壳体内可排列较多的管子，以增加传热面积，但管间难以用机械方法清洗，流体阻力也较大。管板和管子的总体称为管束。管子端部与管板的连接有焊接和胀接两种。在管束中横向设置一些折流板，引导壳程流体多次改变流动方向，有效地冲刷管子，以提高传热效能，同时对管子起支承作用。折流板的形状有弓形、圆形和矩形等。为减小壳程和管程流体的流通截面、加快流速，以提高传热效能，可在管箱和壳体内纵向设置分程隔板，将壳程分为2程和将管程分为2程、4程、6程和8程等。管壳式换热器的传热系数，在水-水换热时为1400～2850瓦每平方米每摄氏度〔W/(m(℃)〕;用水冷却气体时,为10～280W/(m(℃)；用水冷凝水蒸汽时,为570～4000W/(m(℃)。
特点 管壳式换热器是换热器的基本类型之一，19世纪80年代开始就已应用在工业上。这种换热器结构坚固,处理能力大、选材范围广，适应性强，易于制造,生产成本较低，清洗较方便，在高温高压下也能适用。但在传热效能、紧凑性和金属消耗量方面不及板式换热器、板翅式换热器和板壳式换热器等高效能换热器先进。
分类 管壳式换热器按结构特点分为固定管板式换热器、浮头式换热器、Ｕ型管式换热器、双重管式换热器、填函式换热器和双管板换热器等。前 3种应用比较普遍。
固定管板式换热器 它是管壳式换热器的基本结构形式（图1 [固定管板式换热器]）。管子的两端分别固定在与壳体焊接的两块管板上。在操作状态下由于管子与壳体的壁温不同，二者的热变形量也不同，从而在管子、壳体和管板中产生温差应力。这一点在分析管板强度和管子与管板连接的可靠性时必须予以考虑。为减小温差应力，可在壳体上设置膨胀节。固定管板式换热器一般只在适当的温差应力范围、壳程压力不高的场合下采用。固定管板式换热器的结构简单、制造成本低，但参与换热的两流体的温差受一定限制；管间用机械方法清洗有困难，须采用化学方法清洗，因此要求壳程流体不易结垢。
浮头式换热器 图2 [浮头式换热器]为浮头式换热器的结构。管子一端固定在一块固定管板上，管板夹持在壳体法兰与管箱法兰之间，用螺栓连接；管子另一端固定在浮头管板上，浮头管板与浮头盖用螺栓连接，形成可在壳体内自由移动的浮头。由于壳体和管束间没有相互约束，即使两流体温差再大，也不会在管子、壳体和管板中产生温差应力。对于图2a[浮头式换热器]中的结构，拆下管箱可将整个管束直接从壳体内抽出。为减小壳体与管束之间的间隙，以便在相同直径的壳体内排列较多的管子，常采用图2b[浮头式换热器]的结构，即把浮头管板夹持在用螺栓连接的浮头盖与钩圈之间。但这种结构装拆较麻烦。浮头式换热器适用于温度波动和温差大的场合；管束可从壳体内抽出用机械方法清洗管间或更换管束。但与固定管板式换热器相比，它的结构复杂、造价高。U型管式换热器 一束管子被弯制成不同曲率半径的U型管，其两端固定在同一块管板上,组成管束（图3[U型管式换热器]）。管板夹持在管箱法兰与壳体法兰之间，用螺栓连接。拆下管箱即可直接将管束抽出，便于清洗管间。管束的U形端不加固定，可自由伸缩,故它适用于两流体温差较大的场合；又因其构造较浮头式换热器简单,只有一块管板，单位传热面积的金属消耗量少,造价较低,也适用于高压流体的换热。但管子有U形部分，管内清洗较直管困难，因此要求管程流体清洁，不易结垢。管束中心的管子被外层管子遮盖，损坏时难以更换。相同直径的壳体内，U形管的排列数目较直管少,相应的传热面积也较小。
双重管式换热器 将一组管子插入另一组相应的管子中而构成的换热器（图4 [双重管式换热器]）。管程流体（B流体）从管箱进口管流入,通过内插管到达外套管的底部，然后返向，通过内插管和外套管之间的环形空间，最后从管箱出口管流出。其特点是内插管与外套管之间没有约束，可自由伸缩。因此，它适用于温差很大的两流体换热。但管程流体的阻力较大，设备造价较高。
填函式换热器 图5 [填函式换热器]为填函式换热器的结构。管束一端与壳体之间用填料密封。管束的另一端管板与浮头式换热器同样夹持在管箱法兰与壳体法兰之间，用螺栓连接。拆下管箱、填料压盖等有关零件后,可将管束抽出壳体外,便于清洗管间。管束可自由伸缩，具有与浮头式换热器相同的优点。由于减少了壳体大盖，它的结构较浮头式换热器简单，造价也较低；但填料处容易渗漏，工作压力和温度受一定限制，直径也不宜过大。
双管板换热器 管子两端分别连接在两块管板上(图6[双管板换热器的结构特点])，两块管板之间留有一定的空间，并装设开孔接管。当管子与一侧管板的连接处发生泄漏时，漏入的流体在此空间内收集起来，通过接管引出，因此可保证壳程流体和管程流体不致相互串漏和污染。双管板换热器主要用于严格要求参与换热的两流体不互相串漏的场合，但造价比固定管板式换热器高。
第三篇：各种原理介绍
X-Y理论
美国管理学家麦格雷戈（Douglas MC Gregor）于1957年提出了X-Y理论。麦格雷戈把传统管理学成为“X理论”，他自己的管理学说称为“Y理论”。
X理论认为：多数人天生懒惰，尽一切可能逃避工作；多数人没有抱负，宁愿被领导批评、怕负责任，视个人安全高于一切；对多数人必须采取强迫命令，软硬兼施的管理措施。Y理论的看法则相反，它认为，一般人并不天生厌恶工作，多数人愿意对工作负责，并有相当程度的想象力和创造才能；控制和惩罚不是使人实现企业目标的唯一办法，还可以通过满足职工爱的需要、尊重的需要和自我实现的需要，使个人和组织目标融合一致，达到提高生产率的目的。
麦格雷戈认为，人的行为表现并非固有的天性决定的，而是企业中的管理实践造成的。剥夺人的生理需要，会使人生病。同样，剥夺人的较高级的需要，如感情上的需要、地位的需要、自我实现的需要，也会使人产生病态的行为。人们之所以会产生那种消极的、敌对的和拒绝承担责任的态度，正是由于他们被剥夺了社会需要和自我实现的需要而产生的疾病的症状。因而迫切需要一种新的，建立在对人的特性和人的行为动机更为恰当的认识基础上的新理论。麦格雷戈强调指出，必须充分肯定作为企业生产主体的人，企业职工的积极性是处于主导地位的，他们乐于工作、勇于承担责任，并且多数人都具有解决问题的想象力、独创性和创造力，关键在于管理方面如何将职工的这种潜能和积极性充分发挥出来。彼得原理
彼得原理（The Peter Principle）正是彼得根据千百个有关组织中不能胜任的失败实例的分析而归纳出来的。其具体内容是：“在一个等级制度中，每个职工趋向于上升到他所不能胜任的地位”。彼得指出，每一个职工由于在原有职位上工作成绩表现好（胜任），就将被提升到更高一级职位；其后，如果继续胜任则将进一步被提升，直至到达他所不能胜任的职位。由此导出的彼得推论是，“每一个职位最终都将被一个不能胜任其工作的职工所占据。层级组织的工作任务多半是由尚未达到不胜任阶层的员工完成的。”每一个职工最终都将达到彼得高地，在该处他的提升商数（PQ）为零。至于如何加速提升到这个高地，有两种方法。其一，是上面的“拉动”，即依靠裙带关系和熟人等从上面拉；其二，是自我的“推动”，即自我训练和进步等，而前者是被普遍采用的。
彼得认为，由于彼得原理的推出，使他“无意间”创设了一门新的科学——层级组织学。该科学是解开所有阶层制度之谜的钥匙，因此也是了解整个文明结构的关键所在。凡是置身于商业、工业、政治、行政、军事、宗教、教育各界的每个人都和层级组织息息相关，亦都受彼得原理的控制。当然，原理的假设条件是：时间足够长，五层级组织里有足够的阶层。彼得原理被认为是同帕金森定律有联系的。
酒与污水定律
酒与污水定律是指，如果把一匙酒倒进一桶污水中，你得到的是一桶污水；如果把一匙污水倒进一桶酒中，你得到的还是一桶污水。几乎在任何组织里，都存在几个难弄的人物，他们存在的目的似乎就是为了把事情搞糟。他们到处搬弄是非，传播流言、破坏组织内部的和谐。最糟糕的是，他们像果箱里的烂苹果，如果你不及时处理，它会迅速传染，把果箱里其它苹果也弄烂，“烂苹果”的可怕之处在于它那惊人的破坏力。一个正直能干的人进入一个混乱的部门可能会被吞没，而一个人无德无才者能很快将一个高 效的部门变成一盘散沙。组织系统往往是脆弱的，是建立在相互理解、妥协和容忍的基础上的，它很容易被侵害、被毒化。破坏者能力非凡的另一个重要原因在于，破坏总比 建设容易。一个能工巧匠花费时日精心
制作的陶瓷器，一头驴子一秒钟就能毁坏掉。如果拥有再多的能工巧匠，也不会有多少像样的工作成果。如果你的组织里有这样的一头驴子，你应该马上把它清除掉；如果你无力这样做，你就应该把它拴起来。
木桶原理
木桶原理又称短板理论，木桶短板管理理论。
所谓“木桶理论”也即“木桶定律”，其核心内容为：一只木桶盛水的多少，并不取决于桶壁上最高的那块木块，而恰恰取决于桶壁上最短的那块。根据这一核心内容，“木桶理论”还有两个推论：其一，只有桶壁上的所有木板都足够高，那木桶才能盛满水。其二，只要这个木桶里有一块不够高度，木桶里的水就不可能是满的。
对这个理论，初听时你会觉得怀疑：最长的怎么反而不如最短的？继而就会是理解和赞同了：确实！木桶盛水的多少，起决定性作用的不是那块最长的木板，而是那块最短的木板。因为长的板子再长也没有用，水的界面是与最短的木板平齐的。“决定木桶容量大小的竟然不是其中最长的那块木板，而是其中最短的木板！”这似乎与常规思维格格不入，然而却被证明为正确的论断。
“木桶理论”可以启发我们思考许多问题，比如企业团队精神建设的重要性。在一个团队里，决定这个团队战斗力强弱的不是那个能力最强、表现最好的人，而恰恰是那个能力最弱、表现最差的落后者。因为，最短的木板在对最长的木板起着限制和制约作用，决定了这个团队的战斗力，影响了这个团队的综合实力。也就是说，要想方设法让短板子达到长板子的高度或者让所有的板子维持“足够高”的相等高度，才能完全发挥团队作用，充分体现团队精神。
马太效应
“马太效应”，即强者恒强，弱者恒弱；基督教《圣经》语云：“凡是有的还要加给他。”由此衍生出“马太效应”的说法。“马太效应”在社会中广泛存在，尤其是在经济领域。国际上关于地区之间发展趋势主要存在着二种不同的观点，一种是新古典增长理论的“趋同假说”，该假说认为，由于资本的报酬递减规律，当发达地区出现资本报酬递减时，资本就会流向还未出现报酬递减的欠发达地区，其结果是发达地区的增长速度减慢，而欠发达地区的增速加快，最终导致两类地区发达程度的趋同；另一种观点是，当同时考虑到制度、人力资源等因素时，往往会出现另外一种结果，即发达地区与欠发达地区之间呈现“发展趋异”的“马太效应”。又如，人才危机将是一个世界现象，人才占有上的“马太效应”将更加显现：占有人才越多的地方，对人才越有吸引力；反过来，被认可的人才越稀缺。此外，在科学研究中也存在“马太效应”，研究成果越多的人往往越又名，越有名的人成果越多，最后就产生了学术权威。
零和游戏原理
零和游戏又被称为游戏理论或零和博弈，源于博弈论（game theory）。是指一项游戏中，游戏者有输有赢，一方所赢正是另一方所输，而游戏的总成绩永远为零。
早在2000多年前这种零和游戏就广泛用于有赢家必有输家的竞争与对抗。“零和游戏规则”越来越受到重视，因为人类社会中有许多与“零和游戏”像类似的局面。
与“零和”对应，21世纪也常用“双赢”概念。“双赢”的基本理论就是“利己”不“损人”，通过谈判、合作达到皆大欢喜的结果。
华盛顿合作定律
华盛顿合作规律说的是：一个人敷衍了事，两个人互相推诿，三个人则永无事成之日。多少有点类似于我们“三个和尚”的故事。
我们传统的管理理论中，对合作研究的并不多，最直观的反映就是，目前的大多数的管理制度和行为都是致力于减少人力的无谓消耗，而非利用组织提高人的效能。换言之，不妨说管理的主要目的不是让每个人做到最好，而是避免内耗过多。21世纪将是一个合作的时代，值得庆幸的是，越来越多的人已经认识到真诚合作的重要性，正在努力学习合作。
钓过螃蟹的人或许都知道，篓子中放一群螃蟹，不必盖上盖子，螃蟹是爬不出来的。因为只要有一只想往上爬，其他螃蟹便会纷纷攀附在它的身上，把它也拉下来，最后没有一只能够出去。
手表定理
手表定律（Segal's law），又称为两只手表定律、钟表定理、矛盾选择定律。
只有一块手表，可以知道时间；拥有两块或者两块以上的手表并不能告诉一个人更准确的时间，反而会制造混乱，会让看表的人失去对准确时间的信心。这就是著名的手表定律。深层含义在于：每个人都不能同时挑选两种不同的行为准则或者价值观念，否则他的工作和生活必将陷入混乱。
手表定律在企业管理方面给我们一种非常直观的启发，就是对同一个人或同一个组织不能同时采用两种不同的方法，不能同时设置两个不同的目标，甚至每一个人不能由两个人来同时指挥，否则将使这个企业或者个人无所适从。
不值得定律 不值得定律最直观的表述是：不值得做的事情，就不值得做好，这个定律似乎再简单不过了，但它的重要性却时时被人们疏忽。不值得定律反映出人们的一种心理，一个人如果从事的是一份自认为不值得做的事情，往往会保持冷嘲热讽，敷衍了事的态度。不仅成功率小，而且即使成功，也不会觉得有多大的成就感。
蘑菇管理
“蘑菇管理”指的是组织或个人对待新进者的一种管理心态。因为初学者常常被置于阴暗的角落，不受重视的部门，只是做一些打杂跑腿的工作，有时还会被浇上一头大粪，受到无端的批评、指责、代人受过，组织或个人任其自生自灭，初学者得不到必要的指导和提携，这种情况与蘑菇的生长情景极为相似。
奥卡姆剃刀定理
这个原理是告诫人们“切勿浪费较多东西去做用较少的东西同样可以做好的事情。”后来以一种更为广泛的形式为人们所知，即“如无必要，勿增实体。”
破窗理论
一个房子如果窗户破了，没有人去修补，隔不久，其它的窗户也会莫名其妙地被人打破；一面墙，如果出现一些涂鸦没有被清洗掉，很快的，墙上就布满了乱七八糟、不堪入目的东西；一个很干净的地方，人们不好意思丢垃圾，但是一旦地上有垃圾出现之后，人就会毫不犹豫地抛，丝毫不觉羞愧。
第四篇：螺纹锁紧环式换热器介绍
螺纹锁紧环式换热器介绍
目录
一、概述
二、螺纹锁紧环式换热器制造简述
三、螺纹锁紧环式换热器简明工艺流程图
一、概述
1．简要说明
螺纹锁紧环式换热器是当前世界先进水平的热交换设备, 国内外大型炼油企业在加氢裂化和重油加氢脱硫装置中一般均采用此种形式换热器。它具有结构紧凑, 泄漏点少,密封可靠, 占地面积小, 节省材料的特点.一旦运行过程中出现泄漏点, 也不必停车,紧固内、外圈顶紧螺栓即可达到密封要求。但结构复杂,机加工量大, 装配复杂,拆卸需要借助专用工装,随着炼油规模及装置大型化及其装置的更新、增加,对此类设备的年需求量日增。以往此类设备, 均依赖从日本、美国及意大利进口, 国家每年需支付大量外汇, 故早在“七五”期间, 国家将其列入国产化攻关项目, 由中石化总公司、原机械部组织, 洛阳设计院与兰石厂联合攻关。最初,通过引进、吸收、消化国外技术及意大利IMB公司合作生产的方式, 为镇海炼厂“80万吨/年加氢裂化装置 ”生产出两台(重叠为一组)“H--H”型螺纹锁紧式换热器。在此基础上,又进行了联合攻关的第二步, 即完全国产化一台, 此台也用于此装置中。这三台换热器, 在镇海炼厂未停车运行三年多后进行设备检修至今运行正常, 证明其质量是有保证的。此三台换热器的制造成功, 标志着此类换热器整体制造功关目的已基本达到, 从设计到制造, 已具备国产化的条件。双壳程螺纹锁紧环高压换热器为九十年代国外新一代高科技产品。八十年代中期,各制造厂家就在开发研究 “双壳程螺纹锁紧环高压换热器”上投入了较大的人力、物力, 从材料的采购，结构设计，制造工艺及质量控制等方面进行了大量的工作, 并制定出科学合理可操作的制造工艺方案。此类设备主体材料的焊接和内壁不锈钢层的堆焊,其工艺已相当成熟。单个筒体环缝坡口均采用立车加工，以保证组装后的直线度。为了保证两大段组装后达到图纸的要求, 在两大段对接端口设计了自动定心工装, 大螺纹加工是本设备制造非常重要的一环,各制造公司设计了专用测量工具及样板,编制了专用加工工艺和检检方法,采用了大型数控镗铣床加工, 保证大螺纹一次加工成功,换热管与管板贴胀,采用新开发出的液压涨管技术进行涨结,管壁无机械损伤和减薄, 提高了管壁抗腐蚀能力, 并且大大便利了内部施工,降低了劳动强度.安装管箱内件, 采用新设计旋螺纹工装旋入大螺纹, 确保螺纹环旋到位.这充分说明国内制造厂有条件，有能力制造开发更高参数更新结构的双壳程螺纹锁紧环高压换热器。八十年代,此设备在石油行业一直为国外进口产品,国内于1989年在国内首家与意大利 IMB合作为镇海炼油厂成功生产了三台螺纹锁紧环高压换热器，填补了国内制造领域的空白, 此后又先后为辽化、武石化、天津炼厂、长岭炼厂、镇海炼化等单位提供了近150台此类设备.产品质量完全可替代国外进口。
2.遵守执行的主要标准规范
设备除遵守制造协议的要求外, 尚应符合设计院的图纸及下列规范、规程和标准的规定。
2.1 GB150《钢制压力容器》或JB4732 《钢制压力容器--分析设计标准》 2.2 劳动部颁发的《压力容器安全技术监察规程》。2.3 JB4730《压力容器无损检验》。2.4 JB4708《钢制压力容器焊接工艺评定》 2.5 JB4726-4728《压力容器用锻件》。
2.6 ASME BPV Code Ⅷ-
1、Ⅷ-
2、TEMA 标准。
二、螺纹锁紧环式换热器制造简述
螺纹锁紧环式换热器是当前世界先进水平的热交换设备, 国内外大型炼油企业在加氢裂化和重油加氢脱硫装置中一般均采用此种形式换热器.它具有结构紧凑, 泄漏点少, 密封可靠, 占地面积小, 节省材料的特点.一旦运行过程中出现泄漏点, 也不必停车, 紧固内、外圈顶紧螺栓即可达到密封要求.但结构复杂,机加工量大, 装配复杂,拆卸需要借助专用工具。
1.结构特点
1.1 设备由壳体、管箱、管束、盖板、端盖及螺纹锁紧环等组成。
1.2 壳程采用双壳程, 可大大提高换热效率, 为保证上、下壳程不串漏, 对壳体直线度、圆度均提出严格要求, 加大了制造难度。
1.3 管箱内部采用双层不锈钢堆焊, 管箱内件均为不锈钢。
1.4 管箱两进、出口大接管, 增加一段不锈钢过渡段, 大大便利用户现场管线装配焊接。1.5 大螺纹采用美国ANSI B1.8-1977标准的短齿梯形螺纹。
1.6 管程密封面改以往凹凸面密封为平面密封.以避免因长期高温工况下使用,不锈钢大盖板变形,凸面不能扣合凹面之弊端。
2.主要部件的制造
2.1壳体
由于本设备结构为双壳程, 因此对壳体、圆度、直线度要求极严格, 壳体内壁需机加工才能满足设计要求, 故我们对其制造采用以下工艺措施加以控制。
2.1.1 筒节: 单个筒节环缝坡口均采用立车加工, 以保证组装后的直线度。
2.1.2 壳体分为两大段组装,分别机加工两段内壁,边加工边测厚。
2.1.3 两大段最终组成一体, 为了保证两大段组装后仍能满足图纸要求, 我们在两大段对接端口设计了自动定心工装。由于采用了上述工艺措施, 克服了我厂对4M多长壳体无法整体加工
难题, 从而用工艺方法保证了设计图纸要求。2.2 管束
本设备管束与通常U型管换热器不同: ①因双壳程,中间插入一密封隔板，②管板厚, 钻孔、胀管困难。我们在制造中采用了下述工艺.2.2.1 密封隔板
密封隔板与壳体内壁之间间隙控制的好坏, 直接影响是否能将上、下壳程有效密封, 是此设备制造关键之一。因此,在制造中, 根据已加工好壳体内径尺寸, 采用机加工手段, 严格控制了隔板的宽度、长度尺寸.隔板上的压条与之配钻,从而使0.1厚不锈钢纸与隔板之间可靠连接,保证了密封的可靠性。2.2.2 U形管
2.2.2.1 一般U型管最小R 管的煨制难度大, 需做大量工艺验证,以满足壁厚减薄量要求, 制造厂还增做逐根通球试验。2.2.2.2 为保证U型管质量,专用U形管转运架和划线专用胎。2.2.2.3 U形管R端部, 利用美国进口专用设备, 进行固熔化热处理, 以彻底消除残余应力。
2.2.2.4 穿管前, 逐根U形管进行了两倍设计压力的水压试验。2.2.3 折流板
该管束因独特结构, 如工艺不当,极易造成U形管无法穿,我们采用下述工艺。
2.2.3.1 使用专用钻模, 保证孔间距公差。
2.2.3.2 折流板与中间隔板接触部位采用机加工.由于上述措施及U形管良好的成型尺寸,使后序穿管很顺利。
2.2.4 管箱及管板
管箱的制造是本设备制造过程中的又一关键。其内部采用双层不锈钢堆焊，堆焊后需机加工内表面, 内件多, 装配尺寸要求严格,管箱上两个安放式大接管焊接在制造上均有一定难度, 工艺还需考虑合理装配顺序,为此我们制定了以下制造工艺: 2.2.4.1管箱壳体单独堆焊,单独加工。
2.2.4.2 管板钻孔, 采用进口的数控钻床钻孔,保证孔的垂直度和光洁度要求。
2.2.4.3 为保证堆焊层厚度, 工艺安排边加工边测量。
2.2.4.4 管箱内件均焊后加工, 这样保证了内件的顺利装配及可能因内件焊后变形造成管、壳程分隔不好, 使之串漏。
2.2.4.5 两大安放式接管, 采用单面焊, 背面机加工清根办法。
2.2.5 管束组装
2.2.5.1 换热管与管板焊接采用焊两遍, 保证焊脚高度。
2.2.5.2 换热管与管板贴胀, 采用新开发出的液压涨管技术。
2.3 不锈钢大密封盘加工密封板是本设备关键另件之一, 其质量好坏, 直接影响到产品密封可靠性及产品使用安全性.其具有直径大、壁薄、加工时变形不易控制、尺寸精度要求高、不易装卡等难点.针对上述问题, 我们根据以往加工经验, 设计了专用装卡工装, 加工出合格另件。
2.4 大螺纹的加工
大螺纹加工是本设备制造非常重要的一环, 在技术准备时,认真分析图纸, 研究各部位尺寸,设计了专用测量工具及样板, 编制了专用加工工艺和检查方法, 采用大型落地数控镗铣中心加工, 壳体与管箱整体热处理后最终一次性加工出合格螺纹。2.5 产品最终装配及水压试验
由于前期严把各工序质量, 各另、部件制造均符合图纸要求,这就为产品最终组装奠定了良好的基础。
2.5.1 壳体水试, 此次水试, 重点检验管板与管头的焊接质量。2.5.2 安装管箱内件, 采用新设计旋螺纹工装, 旋入大螺纹, 旋螺纹仔细测量尺寸, 以确保螺纹环旋到位。
2.5.3 管程水试, 按图纸要求, 管、壳程同时升压, 管程升压到保压1小时, 水试一次合格通过.根据工艺方案,利用从ESAB等购置的窄间隙焊接装置和带板堆焊装置等, 可完成管箱、壳体和大接管内壁的带极埋弧堆焊(或带极电渣堆焊)和TIG自动堆焊, 厚板窄间隙埋弧自动焊和换热管头的TIG焊.----储备有“γ射线机”和直线加速器,探伤厚度达250毫米。可对管箱安放式接管的马鞍型焊缝作100%的RT.串列式等UT设备齐全, 可按设计院提出的UT技术条件或按国标及美国的有关标准作堆焊层的UT.----根据原设计要求, 自制了“烘干处理装置”。堆焊设备备完工后内部充N2保证了设备运输和放置期间的质量要求.----此外, 还设计、制造和配备有全套工装.如U形管单根高压试压装置,管束起吊工具;穿装管束装置(变滑动为滚动)，装拆大螺纹锁紧环的工装等，保证了产品质量, 提高了工作效率。
3.焊接
3.1 管箱堆焊
3.1.1 管箱的堆焊, 堆焊加工后, 都能满足图纸要求, 我们采取的工艺措施是: 3.1.1.1 堆焊过渡层时, 对管箱进行均匀加热达到堆焊予热温要求，3.1.1.2 堆焊时采用进口钢带, 较小焊接规范，3.2 管箱、壳体间的环缝焊接
采取的焊接方法为内手工单面焊双面成型, 埋弧自动焊,这样就可以解决由于管箱内部清根操作困难,焊后环缝径向内缩量大的问题, 在产品实际施焊时, 我们将选派水平较高且具有相应焊工资格的焊工进行焊接, 均能保证100%UT、100%RT、100%MT一次合格，3.3 接管与管箱的焊接
接管与管箱的焊接, 由于管箱壁较厚, 为了减少由于焊接填充量大引起焊接应力增大而造成的焊接变形, 以保证管箱椭圆度的要求,选择了最佳坡口, 焊接采用手工电弧焊,国内已完全掌握了这种焊接技术, 可保证接管与管箱焊缝100%UT、100%RT、100%MT一次合格、热处理
4.1 管箱、筒体
管箱采用2.25Cr-1Mo及1.25Cr-0.5MoSi钢锻件制造管箱，内壁堆焊防腐不锈钢层,管箱壁厚不均匀, 形状不规则, 在焊后消除应力过程中, 我们采取了较慢的升降速度, 并根据技术条件要求在管箱环缝上布置了热电偶, 准确的测量并控制了工件的退火温度。
换热器对筒体的直线度和椭园度有很高的要求, 直线度不大于±1mm, 椭园度不大于2.5mm。因此, 我们采用冷卷成型, 纵缝组焊后经过消除应力热处理, 再进行冷校, 这样就保证了筒体加工前的尺寸精度.在焊后热处理中,在筒体外壁加支撑圈固定,并合理摆放了热处理支座的位置, 保证筒体在热处理过程中无较大变形.根据技术条件要求, 在焊后热处理过程中, 在筒体纵缝和环缝上布置热电偶, 测控工件本身温度。4.3 U型管固溶化处理
U型管为无缝钢管,材质符合SA213标准.为了避免管子弯曲部分在使用过程中引起腐蚀, 我们采用意大利进口设备对 U型管的变曲部分进行固溶处理, 固溶处理范围包括U 型管煨弯的部分及相连至少300mm长的直管段,处理前将这部分管子用丙酮擦试干净, 整个固溶处理过程中采用光学高温计来测定、校对处理温度, 管子固溶化处理完毕后, 对其逐根进行试压。U型管固溶处理工艺为:1050±20℃:10秒保温后,管内充气冷却, 3分钟内降到300℃以下，经实际认真检测,多项指标均可符合图纸要求, 工艺是合理可行的。
5.2 在投料前对每个关键部位的工艺方案进行论证, 所有工艺评定要为生产留有足够的裕量。
5.3 在制造过程中执行质控负责人制。要对产品质量进行全过程监控, 实行技术准备、材料采办、工艺措施、工序检验、设备保障分工负责制, 以确保各部门工作质量.产品质量必须在受控状态下运行。5.4 为保证产品按期交货, 炼化设备厂领导班子个人交纳风险抵押金, 按期完成奖励, 否则扣罚。
5.5 与驻厂劳动监检部门和代表用户的第三方检验人员建立密切合作关系, 配合他们完成监检大纲的编制和对产品的监造工作。5.6 加强与原设计单位联系, 主要技术问题的处理须得到原设计的确认。
5.7 产品交货后, 按产品“三包”规定, 积极做好售后服务工作。
三、螺纹锁紧环式换热器简明工艺流程图
┌────┐
材检
超探
下料
冲压成形
正火+回火热处理
探伤
二次下料
加工坡口
│封
头├----○------○------○--------○--------------○------------○---------○-----------○----------→
A
└────┘
┌────┐
材检
初加工
超伤
精加工
堆焊过渡层
退火热处理
着色探伤
加工堆焊层
堆焊表层
探伤
加工开孔
│管箱筒体├---○-----○-----○-----○--------○----------○---------○---------○---------○------○------○-------─┐
└│
加工螺纹
探伤
退火热处理
组焊接管
│
B ←-------○-----------○----------○------------○-----┘
─
─
─
─
┘
┌────┐
材检
初加工
探伤
精加工
↑
│壳程筒体├---○------○------○------○-----→
C
D
└────┘
┌────┐
材检
初加工
探伤
精加工
堆焊过渡层
退火热处理
堆焊表层
加工堆焊面
探伤
加工成形
│接
管├---○------○------○------○---------○-----------○----------○----------○--------○------○-----→
D
└────┘
┌────┐
组装管束骨架
穿U形管
管头焊接
着色探伤
管头胀接
│管
束├-------○------------○--------○---------○---------○-----→
E
└────┘
A ─┐
┌────┐
│壳体与封头组焊
探伤
退火热处理
探伤
组焊管箱筒体
探伤
退火热处理
探伤
装管束
装内件
│总
装│
│-----○----------○--------○-------○--------○--------○-------○-------○-----○------○-─┐
└───
─
┘
│
↑
│
B
─
┘
B
│
│
发运
包装
油漆
表面清理
管、壳程同时水压试验
安装锁紧环
管头水压试验
│
←----○--------○-------○-------○----------------○----------------○------------○------┘
第五篇：换热器原理与设计期末复习题重点
换热器原理与设计期末复习题重点
第一章
1.填空：
1．按传递热量的方式，换热器可以分为间壁式,混合式,蓄热式
2.对于沉浸式换热器，传热系数低，体积大，金属耗量大。
3.相比较沉浸式换热器和喷淋式换热器，沉浸式换热器传热系数较低，喷淋式换热器冷却水过少时，冷却器下部不能被润湿.4.在沉浸式换热器、喷淋式换热器和套管式换热器中，套管式换热器中适用于高温高压流体的传热。
5.换热器设计计算内容主要包括热计算、结构计算
流动阻力计算和强度计算
6.按温度状况来分，稳定工况的和
非稳定工况的换热器
7.对于套管式换热器和管壳式换热器来说，套管式换热器金属耗量多，体积大，占地面积大，多用于传热面积不大的换热器。
2.简答：
1.说出以下任意五个换热器，并说明换热器两侧的工质及换热方式
答：如上图，热力发电厂各设备名称如下：
1．锅炉(蒸发器)
*；
2．过热器*；
3．省煤器*
4．空气预热器*；
5．引风机；
6．烟囱；
7．送风机；
8．油箱
9．油泵
0．油加热器*；
11．气轮机；
12．冷凝器*；
13．循环水冷却培*
14．循环水泵；
15．凝结水泵；16．低压加热器*；
17．除氧(加热)器*；18．给水泵
19．高压加热器·
柱!凡有·者均为换热器
2．比较沉浸式换热器、喷淋式换热器、套管式换热器和管壳式换热器的优缺点
答：⑴沉浸式换热器
缺点：自然对流，传热系数低，体积大，金属耗量大。
优点：
结构简单，制作、修理方便，容易清洗，可用于有腐蚀性流体
⑵喷淋式换热器：
优
点：结构简单，易于制造和检修。换热系数和传热系数比沉浸式换热器要大，可以用来冷却腐蚀性流体
缺点：冷却水过少时，冷却器下部不能被润湿，金属耗量大，但比沉浸式要小
⑶套管式换热器：
优点：结构简单，适用于高温高压流体的传热。特别是小流量流体的传热，改变套管的根数，可以方便增减热负荷。方便清除污垢，适用于易生污垢的流体。
缺点：流动阻力大，金属耗量多，体积大，占地面积大，多用于传热面积不大的换热器。
⑷管壳式换热器：
优点：结构简单，造价较低，选材范围广，处理能力大，还可以适应高温高压的流体。可靠性程度高
缺点：与新型高效换热器相比，其传热系数低，壳程由于横向冲刷，振动和噪音大
3.举例说明5种换热器，并说明两种流体的传热方式？说明两种流体的传热机理？
1）蒸发器：间壁式，蒸发相变—导热—对流
2）冷凝器：间壁式，冷凝相变—导热—对流
3）锅炉：间壁式，辐射—导热—对流
4）凉水塔：混合式，接触传热传质
5）空气预热器：蓄热式，对流—蓄热，蓄热—对流
第一章
1.填空：
1．传热的三种基本方式是_导热__、____对流__、和
辐射_。
2..两种流体热交换的基本方式是___直接接触式___、_间壁式_、和___蓄热式_。
3．采用短管换热，由于有入口效应，边界层变薄，换热得到强化。
4．采用螺旋管或者弯管。由于拐弯处截面上二次环流的产生，边界层遭到破坏，因而换热得到强化，需要引入大于1修正系数。
5．通常对于气体来说，温度升高，其黏度增大，对于液体来说，温度升高，其黏度减小
6．热计算的两种基本方程式是_传热方程式__和热平衡式_。
7．对于传热温差，采用顺流和逆流传热方式中，顺流
传热平均温差小，逆流时传热平均温差大。
8.当流体比热变化较大时，平均温差常常要进行分段计算。
9.在采用先逆流后顺流<1-2>型热效方式热交换器时，要特别注意温度交叉问题，避免的方法是增加管外程数和两台单壳程换热器串联工作。
10.冷凝传热的原理，层流时，相对于横管和竖管，横管传热系数较高。
11.对于单相流体间传热温差，算术平均温差值大于对数平均温差
12.管内流体的换热所遵守的基本准则为努赛尔准则数，其大小与雷诺数、普兰特数和格拉肖夫数有关
13．设计计算时，通常对传热面积进行判定，校核计算时，通常对传热量进行判定
2.简答（或名词解释）：
1.什么是效能数？什么是单元数？（要用公式表示）
答：实际情况的传热量q总是小于可能的最大传热量qmax，我们将q/qmax定义为换热器的效能，并用
e
表示，即
换热器效能公式中的KA依赖于换热器的设计，Wmin
则依赖于换热器的运行条件，因此，KA/Wmin在一定程度上表征了换热器综合技术经济性能，习惯上将这个比值（无量纲数）定义为传热单元数NTU
2.热交换器计算方法的优缺点比较？
对于设计性热计算，采用平均温差法可以通过Ψ的大小判定所拟定的流动方式与逆流之间的差距，有利于流动方式的选择。
而在校核性传热计算时，两种方法都要试算。在某些情况下，K是已知数值或可套用经验数据时，采用传热单元书法更加方便
假设的出口温度对传热量Q的影响不是直接的，而是通过定性温度，影响总传热系数，从而影响NTU，并最终影响
Q值。而平均温差法的假设温度直接用于计算Q值，显然e-NTU法对假设温度没有平均温差法敏感，这是该方法的优势。
3、传热的基本方式有哪几种？
答：分为三种，热传导，热对流和辐射
热传导
热量从物体内部温度较高的部分传递到温度较低的部分或者传递到与之相接触的温度较低的另一物体的过程称为热传导，简称导热。
热对流
流体中质点发生相对位移而引起的热量传递，称为热对流，对流只能发生在流体中。
热辐射
辐射是一种通过电磁波传递能量的过程。物体由于热的原因而发出辐射能的过程，称为热辐射。
4、流体换热的基本方式有哪些？
答：主要分为三种：直接接触式传热，蓄热式换热和间壁式换热。
直接接触式传热
直接接触式传热的特点是冷、热两流体在换热器中以直接混合的方式进行热量交换，也称混合式换热。
蓄热式换热
蓄热式换热器是由热容量较大的蓄热室构成。室中充填耐火砖作为填料，当冷、热流体交替的通过同一室时，就可以通过蓄热室的填料将热流体的热量传递给冷流体，达到两流体换热的目的。
间壁式换热
间壁式换热的特点是冷、热流体被一固体隔开，分别在壁的两侧流动，不相混合，通过固体壁进行热量传递。
5、流体传热的基本准则方程式为努赛尔准则，与哪些无因次方程有关？
答：根据量纲分析
努赛尔准则数与雷诺数、普兰特数和格拉肖夫数有关
6．当换热管分别为短管时和螺旋管时，换热系数增加还是减少，为什么？
答：对于短管。入口效应，边界层变薄，换热得到强化。换热系数增加。
对于螺旋管或者弯管。由于拐弯处截面上二次环流的产生，边界层遭到破坏，因而换热得到强化，需要引入修正系数，换热系数增加。
7、当出现大温差加热流体时，分别对于气体和液体，换热系数增加还是减少，为什么？
答：当流体与壁面之间的温差出现大温差时，一般对气体超过50℃，对水超过30
℃，对油超过10
℃
超过上述温差时，气体被加热粘度增大，换热能力减小；液体加热时，液体粘度减小，换热能力增大。
8、什么是对数平均温差，算术平均温差和积分平均温差，它们之间的联系和区别是什么？
答：
由于计算结果表达式中包含了对数项，我们称之为对数平均温差，例如我们将顺流和逆流情况下对数平均温差写成如下统一形式
平均温差的另一种更为简单的形式是算术平均温差，即
积分平均温差的形式。
按比热不同分段
按温度等分段可得
算术平均温差相当于温度呈直线变化的情况，因此，总是大于相同进出口温度下的对数平均温差，当
时，两者的差别小于4％；当
时，两者的差别小于2.3％。
当流体的比热随温度变化不大时，采用对数平均温差。
当流体的比热随温度变化较大时（大于2-3倍时），采用对数平均温差计算，误差较大，这时应该采用积分平均温差。
9、采用平均温差法进行设计计算的步骤？
平均温差法用作设计计算时步骤如下：
(1)假定传热系数，求得初始传热面积
(2)初步布置换热面(实际传热面积)，计算出相应的传热系数。
(3)根据给定条件，由热平衡式求出进、出口温度中的那个待定的温度。(约束）
(4)由冷、热流体的4个进、出口温度确定平均温差∆tm,计算时要注意保持修正系数Ψ具有合适的数值。
(5)由传热方程求出所需要的换热面积A（与原传热面积比较)，并核算换热面两侧有流体的流动阻力。
(6)如流动阻力过大，改变方案重新设计。
10.采用效能单元数法进行设计计算的步骤？
(1)
先假定一个流体的出口温度，按热平衡式计算另一个出口温度
(2)
根据4个进出口温度求得平均温差∆tm
(3)
根据换热器的结构，算出相应工作条件下的总传热系数k(或已知)
(4)
已知kA，按传热方程式计算在假设出口温度下的∆tm,得到Q
(5)
根据4个进出口温度，用热平衡式计算另一个Q，这个值和上面的Q，都是在假设出口温度下得到的，因此，都不是真实的换热量
(6)
比较两个
Q
值，满足精度要求，则结束，否则，重新假定出口温度，重复(1)-(6)，直至满足精度要求。
11.对于冷凝换热，卧式和立式换热器选型选型及原因说明
膜状冷凝
垂直管
水平管
一般来说，由于管子的长度远大于管子的直径，即L>>d,因而，水平管的凝结换热系数大于垂直管的凝结换热系数。
12.采用积分平均温差适用的条件？
当流体的比热随温度变化较大时（大于2-3倍时），采用对数平均温差计算，误差较大，这时应该采用积分平均温差。
积分平均温差的出发点：
虽然流体的比热在整个温度变化范围内是个变量，但是若把温度范围分成若干个小段，每个小段内的温度变化小，就可将流体的比热当作常数来处理。
3.计算题
1.有一蒸汽加热空气的热交换器，它将流量为5kg/s的空气从10℃加热到60℃，空气与蒸汽逆流，其比热为1.02KJ/(kg℃),加热蒸汽系压力为P=0.3Mpa,温度为150℃的过热蒸汽，在热交换器中被冷却为该压力下90℃的过冷水，试求其平均温差。（附：饱和压力为0.3MP,饱和蒸汽焓为2725.5KJ/kg，饱和水焓为561.4KJ/kg.150℃时，水的饱和温度为133℃，过热蒸汽焓为2768
KJ/kg，90时，过冷水的焓为377
KJ/kg）
解：由于蒸汽的冷却存在着相变，因此在整个换热过程中，蒸汽的比热不同，在整个换热过程中的平均温差应该分段计算再求其平均值。
将整个换热过程分为三段：
过热蒸汽冷却为饱和蒸汽所放出的热量Q1，相变过程的换热量Q2，从饱和水冷却到过冷水所放出的热量Q3
Q=M2C2(t-t)=5×1.02×50＝255KJ/s；
根据热平衡蒸汽耗量M1=Q/(i-i)=255/(2768-377)
=0.1066kg/s
因为在热交换器换热过程中存在着两个冷却过程和一个冷凝过程，因而将之分为三段计算。
Q1=
M1(i-i’)=0.1066×(2768-2725.5)=4.531
KJ/s
Q2=
M1(i’-i”)=0.1066×(2725.5-561.4)=230.693
KJ/s
Q3=
M1(i”-i)=0.1066×(561.4-377)=19.657
KJ/s
因为Q3＝M2C2(tb-t)，可得tb＝19.567/(5×1.02)+10=13.837℃
因为Q2+
Q3＝M2C2(ta-t),可得ta＝250.47/(5×1.02)+10=59℃
△t1=[(150-60)-(133-59)]/ln[(150-60)/(133-59)]=81.7℃
△t2=[(133-13.837)-(133-59)]
/ln[(133-13.837)/(133-59)]
=94.725℃
△
t3=[(90-10)-(133-13.837)]/
ln[(90-10)/
(133-13.837)]
=98.212
℃
总的平均温差为：△tm=Q/(Q1/△t1+
Q2/△t2+
Q3/△t3)
=255/(4.531/81.7+230.693/94.725+19.657/98.212)
℃
=94.8℃
沿换热器流程温度示意图如下：
2.在一传热面积为15.8m2,逆流套管式换热器中，用油加热冷水，油的流量为2.85kg/s，进口温度为110℃,水的流量为0.667kg/s，进口温度为35℃,油和水的平均比热分别为1.9KJ/kg•℃和4.18KJ/kg
•℃,换热器的总传热系数为320W/m2•℃,求水的出口温度？
解：W1=2.85X1900=5415W/
℃
W2=0.667X4180=2788W/
℃
因此冷水为最小热容值流体
单元数为
效能数为
所以：
3、一换热器用100℃的水蒸汽将一定流量的油从20℃加热到80℃。现将油的流量增大一倍，其它条件不变，问油的出口温度变为多少？
注：
解：根据题意，相比较水蒸气换热为相变换热的流体，油为热容值小的流体
因此根据效能数和单元数的关系
可得：
现将油的流量增大一倍，其它条件不变，单元数减小为原来的0.5倍，因此
可得
解得。
4.某换热器用100℃的饱和水蒸汽加热冷水。单台使用时，冷水的进口温度为10℃，出口温度为30℃。若保持水流量不变，将此种换热器五台串联使用，水的出口温度变为多少？总换热量提高多少倍？
解：根据题意，将换热器增加为5台串联使用，将使得传热面积增大为原来的5倍，相比较水蒸气换热为相变换热的流体，水为热容值小的流体，因此
因此根据效能数和单元数的关系
可得：
现将传热面积增大为原来的5倍，单元数增大为原来的5倍，由于
效能数为
水的出口温度为
根据热平衡式，对于冷水，热容值不变，温差增大的倍数为换热量增加的倍数：
5.一用13℃水冷却从分馏器得到的80℃的饱和苯蒸气。水流量为5kg/s，苯汽化潜热为395
kJ/kg，比热为1.758
kJ/kg•℃，传热系数为1140
W/m2•℃。试求使1
kg/s苯蒸气凝结并过冷却到47℃所需的传热面积(1)顺流；(2)逆流。
解：根据题意
(1)
顺流时
由于有相变传热，因此比热不同，需要分段计算平均传热温差。
1)在苯相变冷凝段：
根据热平衡式，苯的放热量：
在相变段，水吸收热为Qln
可得
：
平均温差为
2)在苯冷却段
在苯冷却段，水吸收热为Qlq
可得：
平均温差为
总的平均温差为
根据传热方程式：
可得
沿换热器流程温度示意图如下：
(2)
逆流时
由于有相变传热，因此比热不同，需要分段计算平均传热温差。
1)在苯冷却段
在苯冷却段，水吸收热为Qlq
可得：
平均温差为
2)在苯相变冷凝段：
根据热平衡式，苯的放热量：
在相变段，水吸收热为Qln
可得：
平均温差为
总的平均温差为
根据传热方程式：
可得
沿换热器流程温度示意图如下：
第二章
1.填空：
1.根据管壳式换热器类型和标准按其结构的不同一般可分为：固定管板式换热器、U型管式换热器、浮头式换热器、和填料函式换热器等。
2.对于固定管板式换热器和U型管式换热器，固定管板式换热器适于管程走易于结垢的流体
3相对于各种类型的管壳式换热器固定管板式换热器不适于管程和壳程流体温差较大的场合。
4.相对于各种类型的管壳式换热器，填料函式换热器不适用于易挥发、易燃、易爆、有毒及贵重介质，使用温度受填料的物性限制。
5．管子在管板的固定，通常采用胀管法和焊接法
6.在管壳式换热器中，管子的排列方式常有等边三角形排列（正六角形排列）法、同心圆排列法和正方形排列法排列法。
7.如果需要增强换热常采用等边三角形排列（正六角形排列）法、，为了便于清洗污垢，多采用正方形排列。同心圆排列法使得管板的划线、制造和装配比较困难。
8.为了增加单位体积的换热面积，常采用小管径的换热管
9.为了提高壳程流体的流速和湍流强度，强化流体的传热，在管外空间常装设纵向隔板和折流板。
10.折流板的安装和固定通过拉杆和定距管
11.壳程换热公式Jo=jHjcjljbjsjr，其中jb表示管束旁通影响的校正因子，jl表示折流板泄漏影响的校正因子。jc表示折流板缺口的校正因子
12.管壳式换热器理想壳程管束阻力包括理想错流段阻力∆Pbk和理想缺口段阻力∆Pwk。
13.管壳式换热器的实际阻力要考虑考虑折流板泄漏造成的影响Rl，旁路所造成的影响Rb,和进出口段折流板间距不同对阻力影响Rs
14.在廷克流动模型中ABCDE5股流体中，真正横向流过管束的流路为B股流体,D股流体折流板与壳体内壁存在间隙而形成的漏流,设置旁路挡板可以改善C流路对传热的不利影响
15.若两流体温差较大，宜使传热系数大的流体走壳程，使管壁和壳壁温差减小。
16.在流程的选择上，不洁净和易结垢的流体宜走管程，因管内清洗方便。被冷却的流体宜走壳程，便于散热，腐蚀性流体宜走管程，流量小或粘度大的流体宜走壳程，因折流档板的作用可使在低雷诺数(Re＞100)下即可达到湍流。
17.采用小管径换热器，单位体积传热面积增大、结构紧凑、金属耗量减少、传热系数提高
18.流体诱发振动的原因是涡流脱落，湍流抖振和流体弹性旋转
19.减小管子的支撑跨距能增加管子固有频率，在弓形折流板缺口处不排管，将减小管子的支撑跨距
20．蒸发器的三种温降分别为物理化学温降
∆′，静压温降∆″和流动阻力温降∆“’
21.管壳式换热器的设计标准应遵循GB151标准和GB150标准
22.为了提高换热效果，对于辐射式换热器，应增大流通截面积，对于对流式换热器，应减小流通截面积。
2.名词解释：
(1).卡路里温度
对于油类或其他高粘度流体，对于加热或冷却过程中粘度发生很大变化，若采用流体进出口温度的算术平均温度作为定性温度，往往会使换热系数的数值有很大误差，虽然可以分段计算，但是工作量较大，工业上常采用卡路里温度作为定性温度。
热流体的平均温度
冷流体的平均温度
壳侧流体被管侧的水冷却时
Fc=0.3
壳侧流体被管程的水蒸气加热时
Fc=0.55
壳侧和管侧均为油时
Fc=0.45
粘度在10-3Pa•s以下的低粘性液体
Fc=0.5
(2).布管限定圆
热交换器的管束外缘受壳体内径的限制，因此在设计时要将管束外缘置于布管限定圆之内，布管限定圆直径Dl大小为
浮头式：
固定板或U型管式
3.简答：
(1).试分析廷克流动模型各个流路及其意义
答：
(1)
流路A，由于管子与折流板上的管孔间存在间隙，而折流板前后又存在压差所造成的泄漏，它随着外管壁的结垢而减少。
(2)
流路B，这是真正横向流过管束的流路，它是对传热和阻力影响最大的一项。
(3)
流路C，管束最外层管子与壳体间存在间隙而产生的旁路，此旁路流量可达相当大的数值。设置旁路挡板，可改善此流路对传热的不利影响。
(4)
流路D，由于折流板和壳体内壁间存在一定间隙所形成的漏流，它不但对传热不利，而且会使温度发生相当大的畸变，特别在层流流动时，此流路可达相当大的数值。
(5)
流路E，对于多管程，因为安置分程隔板，而使壳程形成了不为管子所占据的通道，若用来形成多管程的隔板设置在主横向流的方向上，他将会造成一股（或多股）旁路。此时，若在旁通走廊中设置一定量的挡管，可以得到一定的改善。
(2).说明下列换热器的型号
1)
BEM600-2.0/1.5-250-5/19-4Ⅰ
固定管板式换热器：前端管箱为封头管箱，壳体型式为单壳程，后端管箱为封头管箱，公称直径600mm，管程压力为2.0Mpa,壳程压力为1.5Mpa，公称换热面积250m2,管长为5m，管外径为19mm，4管程，Ⅰ级管束，较高级冷拔钢管。
2)
固定管板式换热器：前端管箱为封头管箱，壳体型式为单壳程，后端管箱为封头管箱，公称直径800mm，管程压力为2.0Mpa,壳程压力为1.0Mpa，公称换热面积254m2,管长为6m，管外径为19mm，4管程，铜管。
3)
BIU500-4.0/1.6-75-6/19-2Ⅰ
U型管式换热器：前端管箱为封头管箱，中间壳体为U型管式，后端为U型管束。公称直径500mm，管程压力为4.0Mpa,壳程压力为1.6Mpa，公称换热面积75m2,管长为6m，管外径为19mm，2管程Ⅰ级管束，较高级冷拔钢管。
4)
平盖管箱，公称直径500mm,管程和壳程的设计压力均为1.6MPa，公称换热面积为54m2,碳素钢较高级冷拔换热管外径25mm，管长6m，4管程，单壳程的浮头式热交换器。Ⅰ级管束，较高级冷拔钢管。
(3).找出下列图中，换热器的名称及各零部件名称和及作用
1)
固定管板式换热器
1.折流板---使壳程流体折返流动，提高传热系数。支撑管束，防止弯曲
2.膨胀节---补偿管壳式式换热器的温差应力
3.放气嘴---释放不凝结气体
2)浮头式换热器
1.管程隔板---增大管程流体的流速
2.纵向隔板---提高壳程流体的流速和湍流强度，强化流体的传热，在管外空间常装设纵向隔板
3.浮头---补偿管壳式式换热器的温差应力
3)U形管式换热器
1.U形管---使流体通过及换热
2.纵向隔板---提高壳程流体的流速和湍流强度，强化流体的传热，在管外空间常装设纵向隔板
3.管程隔板---增大管程流体的流速
4)
请说出序号2、6、7、8、18各代表什么零件，起什么作用？
2----管程接管法兰，与换热器管程外流路官路连接；
6---拉杆，安装与固定折流板；
7---膨胀节，补偿管子与壳体热应力不同；
8---壳体，用来封装壳程流体，并承受壳程流体压力,18---折流板-使壳程流体折返流动，提高传热系数。支撑管束，防止弯曲
第三章
第一节：
1.填空：
1.热交换器单位体积中所含的传热面积的大小大于等于700m2/m3，为紧凑式换热器
2.通常采用二次表面来增加传热表面积，或把管状的换热器改为板状表面，3.螺旋板式热交换器的构造包括螺旋型传热板、隔板、头盖和连接管
4.螺旋板式换热器的螺旋板一侧表面上有定距柱，它的作用主要是保持流道的间距、加强湍流、和增加螺旋板刚度。
5.在Ⅲ型螺旋板式热交换器中：一侧流体螺旋流动，流体由周边转到中心，然后再转到另一周边流出。另一侧流体只作（），适用于有相变流体换热
2.简答
1)
说明下列换热器的型号
换热面积为80m2,碳钢不可拆螺旋板式换热器，其两螺旋通道的举例分别为14mm和18mm，螺旋板的板的板宽为1000mm，公称压力为1.6MPa,公称直径为1600mm.贯通型
3.计算：
(1).设螺旋板的板厚为4mm，两通道宽b1和b2为10mm和20mm，内侧有效圈数为3，d1为100mm，以d1为基准半圆直径绕出的螺旋板作为内侧板时，d2为基准半圆直径绕出的螺旋板作为外侧板时试作图绘制螺旋体，并计算中心隔板宽B,基准半圆直径d2，内侧螺旋板总长度Li,外侧螺旋办总长度
Lo，螺旋板最大外径D等参数
解：（1）B=d1-b1+δ=100-10+4=94mm
因为B=d1-b1+δ=
d2-b2+δ，可推导d2=
d1-b1+
b2=110mm，c=
b1+
b2+2δ=10+20+8=38
t1=10+4=14,t2=20+4=24
因为n=n=3，以d1为基准半圆直径绕出的，所以
Li=/2{n（d1+2b1+4δ+d2）+2（n-n）c}
=/2{3（100+20+16+110）+2(9-3)38}
=/21194
=1876mm
Lo=/2{n（d1+2b2+4δ+d2）+(d2+δ)+2nc}
=/2{3(100+40+16+110)+(110+4)+2938}
=/21596
=2507mm
D=
d2+2nc+2δ=110+2338+24=346mm
分别以t1/2，t2/2，为内侧螺旋板和外侧螺旋板的圆心,画出螺旋板换热器示意图如下图所示
第二节
1.填空：
1.板式换热器按构造可以划分为可拆卸、全焊式和串焊式
2.可拆卸板式换热器结构由传热板片，密封垫片，压紧装置和定位装置组成2.简答：
1）.说明下列换热器的型号
人字形波纹板式损热器，单片公称换热面积0.05m2,设备总的公称换热面积2m2,设计压力8×105Pa，设计温度120
℃组装形式
2）.BR0.3-1.6-20-F-І
板式热交换器：人字形波纹，单板公称换热面积为0.3m2，设计压力为1.6MPa，换热面积为20m2，氟橡胶垫片密封的双支撑框架结构的板式热交换器。
3）BPl.0–1.0–1002–E–Ⅱ
波纹形式为水平平直波纹，单板公称换热面积为l.0
m2，设计压力为1.0
MPa，换热面积为100
m2。用三元乙丙垫片密封的带中间隔板双支撑框架结构的板式换热器，4）.板式换热器的流程和通道配合为，其中甲流体为热流体，乙流体为冷流体
甲流体进
乙流体出
甲流体出
乙流体进
3名词解释：
1）热混合：
为了使换热器更好地满足传热和压力降的要求，传热流体流经混合板流道就相当于其单独流过这两种倾角的板片各自组成的流道后再混合，所以此种组合而成的板式热交换器在性能上体现了一种“热混合”
采用方法：
⑴每两种波纹倾角不同的人字形板片相叠组装成一台板式热交换器
⑵各自分段采用波纹倾角不同的人字形板片组装成一台板式热交换器
⑶将流道数分段组装，进一步实现热混合第三节
1.填空：
1.板翅式换热器由隔板、翅片、封条基本单元和导流片和封头组成简答：
1.对于板翅式热交换器，两个热通道之间相隔三个冷通道A、B、C，冷热通道的翅高均为H，求每个冷通道的定性尺寸及翅片效率。
2.简答：
1）说明定性尺寸及翅片效率
定型尺寸为b，翅片效率为η=tan(mb)/(mb)
对于冷通道A，定性尺寸为H，翅片效率为ηA=tan(mH)/(mH)，对于冷通道B，定性尺寸为1.5H，翅片效率为ηA=tan(1.5mH)/(1.5mH)，对于冷通道C，定性尺寸为H，翅片效率为ηC=tan(mH)/(mH)，单相强化换热方面：
1．根据场协同理论，当温度场和速度场夹角为，换热器传热系数最大。
2．相对于螺旋槽管和光管，的换热系数高，的防结垢性能好。
3．对于螺旋槽管和横纹槽管，其传热面积没有得到有效提高
4.按照强化传热的方法可分为主动强化传热方法和被动强化传热方法
5.对螺旋管起强化传热的流动主要为螺旋流和二次流
6.相同壁厚，管径的螺旋槽管的结构强度大于同等条件的光管。
7.低肋管和内肋管的传热面积得到有效提高
8.当雷诺数较高时，管内插入螺旋线的传热强化效果明显。
9.一般而言，静态混合器的阻力损失大
10.螺旋扁管换热器不需要安装折流板。
11.百叶窗翅片的传热机理与交叉翅片的传热机理类似。
12.C管和花瓣形翅片为三维翅片管。
相变强化换热方向：
1.一般而言，粗糙表面的沸腾传热系数大于光滑表面的沸腾传热系数，过热度小于光滑表面
2.对于冷凝换热，翅片顶部应该有较小的曲率半径，翅片底部有较大的排液空间。
3.对于花瓣形管，由于齿底被完全切割开，因而其传热系数稍大于同等条件下得C管
4.
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