冷凝器高效强化换热装置
十三种类型换热器结构原理及特点（图文并茂）
十三种类型换热器结构原理及特点（图文并茂）一、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。
板式换热器结构图二、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。
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。
螺旋板式换热器结构图三、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。
列管式换热器结构图四、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。
管壳式换热器结构图五、容积式换热器的构造原理、特点：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。
增强冷凝换热的措
（2） 有效地排除不凝气体 为此应使设备正压运行，对于负压运行的冷凝器 （如发电厂冷凝器），则需加装抽气装置。 （3） 加速凝液的排放 加装中间导流装置、使用离心力、低频振动和静电吸 引等方法加速凝液的排泄。 （4） 采用能形成珠状凝结的表面在凝结壁面上涂镀凝液附着力很小的材料 （如聚四氯乙烯---不粘锅镀层、镀金）；在蒸气中加促进剂（如油酸）以促 进珠状凝结的形成。
增强冷凝换热的措施
增强凝结换热的关键是设法减薄凝液膜层的厚度，加速它的排泄，以及促成珠状 凝结等。主要措施有如下几方面： （1） 改变表面几何特征 主要指壁面上开沟槽、挂丝等。如在壁面上顺凝液流向轧 制（滚压）出一些细小的沟槽（对垂直管）或螺旋槽（对于水平管）、矮肋，可使 表面传热系数成倍的增加。其原因一方面是槽（或肋）的脊背部分起肋片的作用， 但更重要的原因是曲面，在弯曲面上即使是极薄的液膜，也会由于表面张力的作用 发生破裂而被迅速拉回到沟槽内，顺槽排泄，凝结热阻大为降低。故这些表面又称 高效冷凝面，在工业上已得到广
强化传热技术及高效节能设备(华谊交流)
一、换热设备的强化传热技术
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1 换热器的强化传热技术
近20年来，石油、化工等过程工业得到了迅猛发展。 各工业部门都在大力发展大容量、高性能设备，因此要求 提供尺寸小、重量轻、换热能力大的换热设备。 特别是始于20世纪60年代的世界能源危机，加速了当 代先进换热技术和节能技术的发展。强化传热已发展成为 第二代传热技术，并已成为现代热科学中一个十分引人注 目的、蓬勃发展的研究领域。 主要介绍工业化应用的、相对比较成熟的管壳式换热 器无功强化传热技术。
×100
表面多孔管结构图
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表面多孔管
强化传热机制
性能曲线对比
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3.1 强化传热管元件
9） T形翅片管 T型翅片管是由光管经过滚轧加工成型的一种高效换热 管。其结构特点是在管外表面形成一系列螺旋环状T型隧道 。管外介质受热时在隧道中形成一系列的气泡核，由于在 隧道腔内处于四周受热状态，气泡核迅速膨大充满内腔， 持续受热使气泡内压力快速增大，促使气泡从管表面细缝 中急速喷出。气泡喷出时带有较大的冲刷力量，并产生一 定的局部负压，使周围较低温度液体涌入T型隧道，形成持 续不断的沸腾。
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3 管壳式换热器的强化传热技术
管壳式换热器的传热强化研究包括管程和壳程两侧的传 热强化研究。通过强化传热管元件与优化壳程结构实现。 3.1 强化传热管元件 改变传热面的形状和在传热面上或传热流路径内设置各 种形状的插入物。改变传热面的形状有多种，其中用于强化 管程传热的有：螺旋槽纹管、横纹管、螺纹管、缩放管、旋 流管和螺旋扁管等。 另外，也可采用扰流元件，在管内装入麻花铁，螺旋圈 或金属丝片等填加物，亦可增强湍动，且有破坏层流底层的 作用。
菱形翅片管结构图
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3.1 强化传热管元件
冷凝器
冷凝器在压缩式制冷系统中，除了起心脏作用的压缩机外，还有为完成制冷循环所必需的冷凝器、蒸发器与节流阀。
其中冷凝器和蒸发器就是制冷装置中的主要热交换设备，它们传热效果的好坏会直接影响制冷装置的性能和运转的经济性。
因此，正确地选择、操作管理冷凝器和蒸发器对发挥和提高制冷装置的制冷性能、降低运行费用有密切关系。
节流机构在蒸汽压缩式制冷系统中用来实现制冷剂液体的节流膨胀，并起调节蒸发器供液量的作用。
设备虽小，但它是制冷系统中四个必不可少的设备之一。
一、冷凝器的功用及其传热的基本情况冷凝器是将制冷压缩机排出的高温高压制冷剂蒸汽的热量传递给冷却介质(空气或水)并使之凝结成液体的热交换设备。
其工作过程是：来自压缩机的过热制冷剂蒸汽进入冷凝器后先被冷却成饱和蒸汽，继而被冷凝成饱和液体。
若冷却介质流量大、温度低时，饱和液体还可进一步被冷却成过冷液体。
在既定的热交换设备中其热交换面积是一定的，因而要提高传热量，除了提高对数平均温差外，其重要途径是如何提高传热系数。
而冷凝器传热系数的大小则取决于冷凝器的结构、管壁内外两侧(制冷剂侧及冷却介质侧)放热系数以及传热表面污脏的程度，下面简单地分析一下影响冷凝器的传热系数的因素。
1、影响制冷剂侧蒸汽冷凝放热系数的因素制冷剂凝结的形式当制冷剂蒸汽在冷凝器中与低于其饱和温度的壁面相接触时，它就在壁面上凝结为液体。
其凝结形式可分为“膜状凝结”和“珠状凝结”两种情况。
一般说来，在相同温差下珠状凝结比膜状凝结的放热量要大15～20倍。
但制冷剂蒸汽在冷凝器中的凝结一般为膜状凝结。
制冷剂的流速和流向当制冷剂蒸汽在直立管壁上作膜状凝结时，在冷却表面的最上端，蒸汽直接同壁面接触而冷凝，凝结的液体就沿着冷却表面向下流动，液膜层越向下越厚。
这时液膜便把冷却表面同制冷剂蒸汽隔开，蒸汽凝结时所放出的潜热必须通过液膜层传递到壁面。
显然冷却表面越高，温差越大，平均放热系数将越小。
如果冷凝液膜的流动方向与汽流方向一致时，可使冷凝液膜能较迅速地流过传热表面。
窗机用平行流冷凝器空气侧的结构优化
窗机用平行流冷凝器空气侧的结构优化摘要：本文简单介绍了窗机用的冷凝器，对窗机用平行流冷凝器空气侧的结构优化进行了尝试。
关键词：窗机平行流冷凝器优化平行冷凝器是一种新型的换热器，具有高效、紧凑的特点，它最初是在汽车空调系统中应用的，近几年来被进一步推广应用到家用空调领域。
百叶窗翅片结构的换热性能比较高，平行流冷凝器空气侧一般都采用这种模式，制冷剂侧所采用的是小水力、直径多孔、扁管结构，其截面可以是圆形，这种结构能够强化空气侧和制冷剂侧传热，使平行流冷凝器具有换热系数高、结构紧凑并且质量轻、制冷剂充灌量不多的优点，已经成为了目前最有前途的换热器。
1 窗机用凝器的简单介绍用空气冷却式冷凝器由于具有方便的特点，在小型氟利昂制冷装置中的应用很普遍。
强制通风式和自然对流式是冷凝器的两种基本形式。
强制通风的空气冷却式一般用于缺水或者无法提供水的场合，因为它的冷却介质是空气，尤其是在小型的制冷装置中，由于其制冷剂是氟利昂，更适合于强制通风的空气冷却式冷凝器的应用。
翅片式管簇式、强制通风的空气冷却式冷凝器一般用于窗式空调器中。
冷凝器是一种换热设备，它把由压缩机排出的高温高压过热制冷剂蒸气，以传热管壁和（或）翅片没媒介，传输热量给冷凝器外的空气，使过热气态制冷剂冷凝成高温高压的液体。
在冷凝器中，制冷器要经过三个阶段的相态变化，即过热、两相和过冷。
在过热阶段和过冷阶段，制冷剂是单相的状态，其交换形式是显热交换，而在两相阶段，制冷器的交换方式则变成了潜热交换。
冷凝阶段是制冷器释放热量的主要阶段。
下面对平行流冷凝器空气侧的数值进行模拟分析，优化原有的平行流冷凝器，用特定公式计算，对窗式空调器的平行流冷凝器结构进行优化。
2 换热器的计算方法设计计算和校核计算是换热器热计算的两种基本类型。
设计计算的目的是确定所需的换热面积，它的计算方法是把给定的介质种类、流量和进出口温度结合合适的换热器型式和布置方案，计算出总的传热系数。
校核计算则是针对确定的对象（已知换热器），核算其两侧的流体温度是否达到了预期值。
换热器简介与强化换热讲解
2.浮头式换热器
1.管程隔板 2.壳程隔板 3.浮头
它是将一端管板与壳体相连，而另一端管板不与壳体固 定连接，可以沿轴向自由浮动，如图示。这种结构不但可 完全消除热应力，而且在清洗和检修时整个管束可以从壳 体中抽出。因而尽管其结构复杂，造价高，但应用较为普 遍。
3.U型管式换热器
1.U形管 2.壳程隔板 3.管程隔板
所谓间壁式换热器是指两种温度不同的流体在 固定壁面相隔的空间内流动，通过两侧流体与避 免的对流换热及避免的导热而进行的热量传递的 换热器。参与换热的两种流体不会混合，传递过 程连续而稳定的进行。 如各种管壳式、板式结构的换热器。
按传热面形状和结构分
管式换热器
板式换热器
特殊形式换热器
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1.管式换热器 通过管子壁面进行传热的换热器。按传热管的结 构形式可分为管壳式换热器、蛇管式换热器、套管 式换热器、翅片式换热器等。应用最广。 2.板式换热器 通过板面进行传热的换热器。按传热板的结构形 式可分为平板式、螺旋板式、板翅式、热板式换热 器等。 3.特殊形式换热器 根据工艺特殊要求而设计的具有特殊结构的换热 器。如回转式、热管、同流式换热器等。
在两块平行薄金属之间，夹入波纹状或其它形状的翅片，两边以侧条密封，即组 成为一个换热单元体。将各单元体进行不同的叠积和适当的排列，并用钎焊固定， 成为并流、逆流、错流的板束(或称蕊部)。然后再将带有流体进出口接管的集流箱 焊在板束上，即成为板翅式换热器。常用的翅片为光直型、锯齿型和多孔型三种 型式。 板翅式换热器一般用铝合金制造，结构紧凑、轻巧，单位体积传热面积可达到 2500～4000m2/m3，传热系数高，空气的对流传热系数可达到350W/m2· K，承压 可达5MPa。但容易堵塞，清洗困难，不易检修，适用于清洁和无腐蚀性流体的换 热。现已在石油化工、气体分离等工业中得到应用。
高效间壁式热交换器-1th
板式热交换器
传热系数K的计算，在已知两侧对流换热系数及垢阻条件 下，仍用以往常用公式：
r1、r2为板片两侧污垢热阻，由于流动中湍流较大，不易结 垢，故污垢热阻要比一般的管壳式小。
板式热交换器
板式热交换器
对流换热系数a1及a2的计算，一般在无相变情况下板片两侧 都将保持传热相似，可按相同公式计算，如传热不相似则分 别用各自公式计算。 板式换热器放热计算的基本公式形式与管内或槽道内的对流 换热计算公式相同，湍流时为：
板式热交换器
3. 板式热交换器的热力计算程序设计 设所选单片传热面积为Fp，传热总面积为F，则 所需传热板片数为
板式热交换器 3. 板式热交换器的热力计算程序设计
(1式)
(2式)
由 2式所得结果应等于或略大于1式所得结果，这才 表明起初所选定的流程数和通道数能达到传热的要求。
如不满足，则应重选流程和通道数，这是计算中所要 进行的第一次迭代。
属板相叠而成 国外著名生产厂家有瑞典的ALFA-LAVAL
英国APV公司、日本大阪制作所等 适于医药、食品、制酒、合成纤维、造船、
化工等。
板式热交换器
1、构造和工作原理
按构造可分为可拆卸(密封垫式)、全焊式和 半焊式三类，以密封垫式应用为最广。
可拆卸板式热交换器主要由三个主要部件-
传热板片 密封垫片 压紧装置等组成
1、基本构造和工作原理
螺旋板式热交换器
1、基本构造和工作原理
Ⅱ型式 流体的流动方式与I型 相同，但通道两端交错焊 接，两端面的密封采用顶盖 加垫片的结构，螺旋体可由 两端分别进行机械清洗，故 为可拆式，主要用于气-液热 交换，工作压力为1.6MPa以 下。
螺旋板式热交换器
1、基本构造和工作原理
高效传热冷凝器对提高空调机性能的试验研究
第 ２卷 ７
第５ 期
２０ 年 １ Ｏ６ ０月
制 冷 学 报 ＪｏｎｌｆＲ ￣ ｅ ｔ ｎ ｏｒａ ｅ ２ ｏ ｃｏ ｅ ． ０ ６
高效 传 热 冷 凝 器对 提 高 空 调 机 性 能 的试 验 研 究
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冷凝器冷凝器高效强化换热装置
冷凝器高效强化换热装置是什么？刚刚接触冷凝器或换热装置时，对这一问题大概会摸不着头脑，觉得一头雾水。
实际上，这一装置的作用不可小瞧，对我们的生活也是有很大帮助的。
接下来就带大家来了解一下。
为了节能和节材，目前换热器的设计越来越小型化。
换热管的管外径从9.52 mm开始，朝着8.0 mm、7.0 mm、6.35 mm的方向发展，现在外径为5 mm的铜管已经在小型换热器中得到批量使用。
按照Mehendal等对换热管径尺度的定义，管径为100 μm ~ 6 mm 的换热管为中尺度类型，介于常规尺度(管径大于6 mm)和微尺度(管径为1 μm ~ 100 μm)之间。
相对于微尺度换热管，这种中尺度换热管更有可能被应用于实际的小型紧凑式换热器中，被称之为小管径换热管。
由于毛细作用的存在，小管径换热管与常规尺度换热管内的换热特性是不同的。
采用烧结技术和机加工技术开发的双面强化高效换热管，解决了强化换热中只提高单侧换热系数，而总换热系数仍较低的瓶颈，大幅度提高换热管和换热器的换热效率。
多孔表面强化沸腾的原理是通过高温烧结的方法在普通光滑管的表面上形成一层多孔层；多孔层内存在很多凹穴和隧道，而隧道随机地将凹穴连接起来，这样容易截留住气体或蒸汽，还具有大量尺寸较大的稳定汽化核心。
在过热度很小的工况下产生大量汽泡，强化沸腾换热过程。
南京高和环境工程有限公司由一批北京科技大学、南京工业大学长期从事冶金、石化、化工、电力行业节能环保的专业技术人员组建而成，公司主要依托北京科技大学、南京工业大学等科研院所，主要从事冶金、石化、化工、电力等领域节能环保产品研制、开发、生产、合同能源管理及工程设计总承包，是国家高新技术企业。
公司通过ISO9001质量体系认证，拥有多项专利技术，是AAA级银行资信企业，是中石化采购网络成员（供应商编码：44631550）。
公司技术力量雄厚，实践经验丰富，拥有30多项具有自主知识产权的国家专利和其它非专利技术.公司主要产品为中小型电厂凝汽器自动除垢换热系统，该产品获得国家高新技术产品、江苏省循环经济科技进步二等奖以及南京市新兴产业重点推广应用新产品，自动除垢换热系统不仅解决凝汽器换热管循环水结垢问题，而且还起到强化换热，换热效率提高20%左右，从而提高汽轮机发电效率，具有投资小、安装简单、工艺简便、维护量小、回收期短等特点，非常适合企业进行节能环保技术改造方面的需要。