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 22
1.5.3 U形管式换热器形式与基本参数 26
1.5.4 浮头式折流杆换热器、冷凝器结构及系列规格、型号和参数 28
1.6 管壳式换热器传热计算 35
1.6.1 稳态传热方程 35
1.6.2 热负荷 35
1.6.3 总传热系数K 35
1.6.4 平均温差和温差修正系数 36
1.6.5 污垢系数值 40
1.6.6 总传热系数 41
1.7 重沸器 44
1.7.1 重沸器的分类及比较 45
1.7.2 重沸器的选用 46
1.7.3 影响重沸器运行的主要因素 47
1.7.4 重沸器返塔线的安装位置 48
1.7.5 重沸器进料管的安装位置 48
1.7.6 T形翅片管在重沸器中的应用 49
1.7.7 立式热虹吸式重沸器型式与基本参数 49
1.8 管式换热器强化传热和提高换热效率的措施 52
1.8.1 节能与传热强化 52
1.8.2 无相变传热强化 52
1.9 螺旋槽管槽深与节距对管内外及管束传热的影响 78
1.9.1 性能曲线介绍 78
1.9.2 螺旋槽管单相流束管外传热及阻力特性的分析 79
1.10 整体螺旋翅片管性能及其在锅炉省煤器中的应用和试验［28-72］ 81
1.10.1 螺旋翅片管国内外研究进展简介 81
1.10.2 整体螺旋翅片管在锅炉省煤器中的应用 84
1.10.3 整体螺旋翅片管无相变对流强化传热的实验研究 85
符号说明 89
参考文献 91
第二章 板式换热器 94
2.1 板式换热器传热、设计方法和板片制造 94
2.1.1 板式换热器传热与压降估算 94
2.1.2 板片波高对传热板片传热性能的影响 96
2.1.3 一些典型板片的传热和压降计算公式 97
2.1.4 板式换热器的优化设计方法 99
2.1.5 板片的制造 101
2.1.6 板式换热器污垢 104
2.1.7 安装、使用、清洗、维修 105
2.1.8 标准介绍 107
2.2 板翅式换热器结构、传热与制造技术 109
2.2.1 概述 109
2.2.2 制造工艺简介 109
2.2.3 板翅式换热器快速创型与制造 111
2.2.4 板翅式换热器的结构特点与零部件结构 112
2.2.5 板翅式换热器换热与流动基本特征数关系式 114
2.3 螺旋板式换热器结构、系列、传热与制造技术 117
2.3.1 螺旋板式换热器的发展和结构特点 117
2.3.2 螺旋板式换热器的制造、检验与主要零部件结构 120
2.3.3 不可拆螺旋板式换热器型式与参数 123
2.3.4 螺旋板式换热器的阻力计算 125
2.3.5 螺旋板式换热器的传热计算 126
2.4 先进加工工艺在换热器中的应用 129
2.4.1 激光焊接技术在全焊密封板式换热器中的应用 129
2.4.2 换热器所用典型材料的激光焊 130
2.4.3 超塑性成型／扩散连接（SPF/DB） 130
符号说明 130
参考文献 131
第三章 管壳式换热器制造和安装 132
3.1 壳体制造 132
3.1.1 圆筒 132
3.1.2 筒体法兰 134
3.1.3 封头 134
3.1.4 材料 134
3.1.5 焊接接头 135
3.1.6 壳体热处理 136
3.2 管束制造 136
3.2.1 换热管检查和加工 136
3.2.2 管板及折流板加工 137
3.2.3 管子在管板上的固定 138
3.2.4 重叠式换热器壳体制造 143
3.3 管壳式换热器的组装与安装 144
3.3.1 管束与壳体组装 144
3.3.2 管壳换热器试压和气密 144
3.3.3 管壳换热器现场安装 145
参考文献 146
第四章 空冷式换热器 147
4.1 空冷式换热器简述 147
4.2 空冷与水冷的比较 147
4.3 空冷器的基本类型 148
4.3.1 水平式 148
4.3.2 直立式 149
4.3.3 斜置式 149
4.4 空冷器分类 150
4.4.1 以空冷器冷却方式分类 150
4.4.2 以空冷器管束布置型式分类 151
4.4.3 以空冷器通风方式分类 151
4.5 空冷器的翅片管和管箱 152
4.5.1 空冷器翅片管型式及选用 152
4.5.2 空冷器管箱型式及选用 154
4.5.3 相关参数的确定 156
4.5.4 经验推荐 157
4.6 空冷器的风机 157
4.6.1 风机的基本形式 157
4.6.2 风机传送机构的种类 157
4.6.3 风机传送带的类型 157
4.6.4 叶片的结构形式 159
4.6.5 叶片形式种类 160
4.7 空冷器的喷淋系统 160
4.7.1 对喷嘴的一般要求 160
4.7.2 喷嘴的结构及性能 160
4.7.3 喷嘴布置的原则 162
4.7.4 喷淋水质的要求 162
4.7.5 喷淋水系统 163
4.8 空冷器的几何参数 163
4.8.1 空冷器的整体形式 163
4.8.2 管束 164
4.9 传热计算 167
4.9.1 传热负荷 167
4.9.2 经验总传热系数 168
4.9.3 空气出口温度估算 169
4.9.4 有效平均温差 173
4.9.5 传热面积 173
4.9.6 传热系数 173
4.9.7 管内阻力降 175
4.9.8 空气流动阻力 176
4.9.9 风机功率 176
4.10 空冷器工艺计算 177
4.11 空冷器材料的选用 180
4.11.1 翅片管材料 180
4.11.2 管箱材料 181
4.11.3 风机的材料 181
4.11.4 百叶窗的材料 182
4.11.5 钢结构的材料 182
4.12 空冷器管束制造工艺 182
4.12.1 空冷器管束制造工艺 182
4.12.2 制造中的质量控制 185
4.13 空冷器的安装 193
4.13.1 空冷器安装设计注意事项 193
4.13.2 空冷器的安装 193
4.14 空冷器的检修 196
4.14.1 检修周期 196
4.14.2 检修内容 196
4.14.3 检修与质量标准 196
4.14.4 试验与验收 198
4.15 空冷器的使用与维护 199
4.15.1 空冷器的使用 199
4.15.2 空冷器的维护 200
4.16 空冷器翅片清洗 202
4.16.1 空冷器翅片的清洗目的 202
4.16.2 翅片清洗程序 202
4.17 空冷器研究工作的最新进展 202
4.17.1 传热方面的研究和应用 202
4.17.2 增膜板蒸发式空冷器的研究和应用 203
4.17.3 内插件强化传热 204
参考文献 204
第五章 换热设备的使用、维护和检修 205
5.1 换热设备的使用 205
5.1.1 换热设备开工 205
5.1.2 日常检查 207
5.2 换热设备的维护 208
5.2.1 腐蚀分析和防护 208
5.2.2 振动的防护 209
5.3 换热设备检修、运行档案资料管理 211
5.4 换热设备密封 211
5.4.1 密封原理 211
5.4.2 影响密封的因素 213
5.5 垫片选择和使用注意事项 214
5.5.1 垫圈材料和类型 214
5.5.2 垫圈选择 215
5.6 管壳式换热器检修 217
5.6.1 换热器检修内容 217
5.6.2 换热器检查 217
5.6.3 管束泄漏处理 218
5.6.4 内浮头泄漏处理 219
5.6.5 管壳式换热器试压 219
5.6.6 《管壳式换热器维护检修规程》主要技术要求、质量标准 220
5.7 换热器检修专用工机具 221
5.7.1 抽芯机 221
5.7.2 U形管换热器和内浮头管束换热器试压专用工具 223
5.8 换热设备清洗 225
5.8.1 概述 225
5.8.2 清洗方法的分类 226
5.8.3 清洗方法的选择 226
5.8.4 换热设备常见的污垢 227
5.8.5 物理法和化学法清除锈及氧化皮的比较 228
5.8.6 换热设备的酸洗 229
5.8.7 换热设备的碱洗 231
5.8.8 喷射清洗工艺及设备 233
5.8.9 清洗过程的监测 235
参考文献 236
第六章 换热设备腐蚀防护及选材 237
6.1 换热设备腐蚀 237
6.1.1 换热设备的腐蚀 237
6.1.2 换热设备常见的腐蚀类型 237
6.1.3 冷却介质对金属腐蚀的影响 248
6.2 换热设备材料 249
6.2.1 换热设备用材 249
6.2.2 有关材料使用规定 250
6.2.3 不同腐蚀类型环境下的选材 251
6.3 腐蚀监测、检查和分析 251
6.3.1 腐蚀的监测 251
6.3.2 腐蚀缺陷的检查 253
6.3.3 腐蚀破坏的分析 255
6.4 换热设备的防腐 259
6.4.1 合理选材 259
6.4.2 缓蚀剂 259
6.4.3 电化学保护 261
6.4.4 涂料保护 261
6.4.5 化学镀镍磷 261
6.4.6 渗铝 262
参考文献 262
第七章 高压螺纹锁紧环换热器 263
7.1 概述 263
7.2 螺纹锁紧环换热器的结构特点 263
7.2.1 分类 263
7.2.2 结构 264
7.2.3 优点 265
7.2.4 缺点 265
7.3 螺纹锁紧环换热器的检修程序 266
7.3.1 拆卸程序及注意事项 266
7.3.2 安装程序及注意事项 268
7.4 检修中可能出现的问题和处理方法 272
7.4.1 内、外压紧螺栓拧不出或拧断 272
7.4.2 内法兰螺栓拧不出或拧断 273
7.4.3 锁紧环螺纹拧不开或半路咬死 273
7.5 管、壳程垫片螺栓预紧力的计算 274
7.5.1 壳程垫片预紧力数值的计算 274
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） 276
7.6 结论 277
参考文献 277
第八章 板壳式换热器 278
8.1 板壳式换热器的分类、结构及参数 278
8.1.1 分类 278
8.1.2 设备结构及设备参数 278
8.1.3 主要技术参数 280
8.2 重整、芳烃装置板壳式换热器开停车及操作要求 280
8.2.1 开车 280
8.2.2 操作 281
8.2.3 装置不正常状态 282
8.2.4 停车 282
8.3 常顶、初顶油气换热器安装、使用及维护要求 282
8.3.1 安装要求 282
8.3.2 操作与维护 283
8.3.3 维修 284
8.4 重整、芳烃装置板壳式换热器的安装、使用和维护 284
8.4.1 板壳式换热器的安装 284
8.4.2 装置开车 293
8.4.3 装置运行期间的维护 293
8.4.4 装置异常情况的处理 293
8.4.5 板壳式换热器检修 294
8.5 重整、芳烃板壳式换热器应用实例分析 302
8.5.1 液体进料过滤系统 302
8.5.2 设备内部堵塞 303
8.6 重整、芳烃装置用板壳式进料换热器结构及压力试验 304
8.6.1 结构 304
8.6.2 现场气密检验 307
8.6.3 换热器干燥 308
8.6.4 现场水压试验 308
8.6.5 现场氮气检验与补充 311
参考文献 312
第九章 缠绕管式换热器 313
9.1 缠绕管式换热器的结构特点 313
9.1.1 分类 313
9.1.2 结构 314
9.1.3 优点 314
9.1.4 缺点 315
9.2 缠绕管式换热器的检修程序 315
9.2.1 装置开停工时设备的处理 315
9.2.2 设备的清洗 316
9.2.3 设备的查漏和修复 317
9.2.4 设备的定检 317
9.2.5 检修中可能出现的问题和处理方法 318
9.3 结论 318
参考文献 318
附录一 记录表 319
附录二 检修所需专用工具 320