（一）课程思政元素:

换热器是化工大院操作之一,利用冷热两种流体进行换热,实现自然的公平公正,在这一过程中提出公平公正和诚信的价值观,启发学生今后的人生中无论身处可出,何种岗位,坚持公平公正.

（二）知识目标

1．培养学生对冷热流体进行换热的能力；

2．培养学生理论联系实际的能力，并利用所学知识解决实际问题；

（三）课程素和目标

1.培养工作方法能力；自学能力；理解能力与表达能力。

2.具备团队协作能力、计划组织能力。

课程内容：

2、板式换热器

1.螺旋板式换热器

螺旋板式换热器是由两块薄金属板焊接在一块分隔挡板上，并卷成螺旋形而构成，在器内形成两条螺旋形通道。进行热交换时，使冷、热两流体分别进入两条通道，一种流体从螺旋形通道外层的连接管进入，沿螺旋形通道向中心流动，最后由热交换器中心室连接管流出，另一种流体则从中心室连接管进入，顺螺旋形通道沿相反方向向外流动，最后由外层的连接管流出。两流体在换热器内作严格的逆流流动。螺旋板换热器的直径一般在1.6m以下，板宽200～1200mm，板厚2～4mm，两板间的距离为5～25mm。常用材料为碳钢和不锈钢。

螺旋板式换热器的优点是:

传热系数大

②结构紧凑

③不易堵塞由于流体的流速较高，流体中悬浮物不易沉积下来，所以此换热器不易堵塞。

④能充分利用低温热源由于流体在器内流道长及两流体完全逆流，所以能利用较小传热温度差进行操作。

其主要缺点是操作压力和温度不宜太高，目前操作压力为1.96×10３kPa以下，温度约在300～400℃。此外整个换热器被卷制而成焊为一体，一般发生泄漏时，修理内部很困难。

2.板式换热器

板式换热器是由一组金属薄片、相邻板之间衬以垫片并用框架夹紧组装而成。如矩形板片，其上四角开有圆孔，形成流体通道。冷热流体分别在板片两侧流过，通过板片进行换热。板片厚度为0.5～3mm，通常压制成各种波纹形状，以增加板的钢度，同时又可使流体分布均匀，加强湍动，提高传热系数。

板式换热器的优点是：结构紧凑，传热系数较大，另外检修、清洗都很方便。

板式换热器的主要缺点是允许的操作压强和温度比较低。通常操作压强不超过1.96×103kPa，压强过高容易渗漏。操作温度受垫片材料的耐热性限制，一般不超过250℃。

3.板翅式换热器

板翅式换热器是一种更为高效、紧凑的换热器。在两块平行金属薄板之间，夹入波纹状或其他形状的翅片，两边以侧封条密封，即组成一个换热基本单元体。将各单元体进行不同的叠积和适当排列，并用铅焊焊成一体，即可制成逆流式或错流式板束，再将板束放入带有流体进、出口的集流箱内用焊接固定，就组成为板翅式换热器。

3、夹套式换热器

夹套装在容器外部，夹套与器壁之间形成封闭空间，成为加热或冷却介质通道。

夹套式换热器主要用于反应过程的加热或冷却。当用蒸汽进行加热时，蒸汽由上部接管进入夹套，冷凝水则由下部接管流出。作为冷却时，冷却剂（如冷却水）由夹套下部接管进入，而由上部接管流出。

这种换热器的传热系数较小，传热面又受容器的限制，因此适用于传热量不太大的场合。为了提高其传热性能，可在容器内安装搅拌器，使器内液体作强制对流，为了弥补传热面的不足，还可在容器内加设蛇管等。

4、热管换热器

热管是一种新型换热元件。最简单的热管是在抽出不凝性气体的金属管内充以某种工作液体，然后将两端封闭，管子的内表面覆盖一层具有毛细结构材料做成的芯网，由于毛细管力的作用，液体可渗透到芯网中去。当加热段吸收热流体的热量受热时，管内工作液体受热沸腾，产生的蒸气沿管子轴向流动，流至冷却段时向冷流体放出潜热而冷凝，冷凝液沿着吸液芯网回流至加热段再次受热沸腾。如此反复循环，热量则不断由热流体传给冷流体。

热管的材质可用不锈钢、铜、铝等，工作液体可根据操作温度要求进行选用，如选用液氮、液氨、甲醇、水和液态金属等。这种新型换热器具有传热能力大、应用范围广、结构简单、工作可靠等优点，已受到各方面的重视。