换热器介绍

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换热器介绍

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换热器介绍换热器一,定义 : 换热器是将热流体的部分热量传递给冷流体,使流体温度达到工艺流程规定的指标的热量交换设备,又称热交换器。

二,换热器的分类适用于不同介质、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)_ 换热器按传热原理分类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)换热器按用途分类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)按换热器的结构分类可分为: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。

三,换热器类型换热器是化工,石油,动力,食品及其它许多工业部门的通用设备, 在生产中占有重要地位.在化工生产中换热器可作为加热器、冷却器、冷凝器、蒸发器和再沸器等,应用更加广泛。

换热器种类很多,但根据冷、热流体热量交换的原理和方式基本上可分三大类即:间壁式、混合式和蓄热式。

换热器知识介绍

换热器知识介绍

换热器是将热流体的部分热量传递给冷流体的设备,又称热交换器。

换热器的应用广泛,日常生活中取暖用的暖气散热片、汽轮机装置中的凝汽器和航天火箭上的油冷却器等,都是换热器。

它还广泛应用于化工、石油、动力和原子能等工业部门。

它的主要功能是保证工艺过程对介质所要求的特定温度,同时也是提高能源利用率的主要设备之一。

换热器既可是一种单独的设备,如加热器、冷却器和凝汽器等;也可是某一工艺设备的组成部分,如氨合成塔内的热交换器。

由于制造工艺和科学水平的限制,早期的换热器只能采用简单的结构,而且传热面积小、体积大和笨重,如蛇管式换热器等。

随着制造工艺的发展,逐步形成一种管壳式换热器,它不仅单位体积具有较大的传热面积,而且传热效果也较好,长期以来在工业生产中成为一种典型的换热器。

二十世纪20年代出现板式换热器,并应用于食品工业。

以板代管制成的换热器,结构紧凑,传热效果好,因此陆续发展为多种形式。

30年代初,瑞典首次制成螺旋板换热器。

接着英国用钎焊法制造出一种由铜及其合金材料制成的板翅式换热器,用于飞机发动机的散热。

30年代末,瑞典又制造出第一台板壳式换热器,用于纸浆工厂。

在此期间,为了解决强腐蚀性介质的换热问题,人们对新型材料制成的换热器开始注意。

60年代左右,由于空间技术和尖端科学的迅速发展,迫切需要各种高效能紧凑型的换热器,再加上冲压、钎焊和密封等技术的发展,换热器制造工艺得到进一步完善,从而推动了紧凑型板面式换热器的蓬勃发展和广泛应用。

此外,自60年代开始,为了适应高温和高压条件下的换热和节能的需要,典型的管壳式换热器也得到了进一步的发展。

70年代中期,为了强化传热,在研究和发展热管的基础上又创制出热管式换热器。

换热器按传热方式的不同可分为混合式、蓄热式和间壁式三类。

混合式换热器是通过冷、热流体的直接接触、混合进行热量交换的换热器,又称接触式换热器。

由于两流体混合换热后必须及时分离,这类换热器适合于气、液两流体之间的换热。

换热器的种类及使用条件

换热器的种类及使用条件

换热器的种类及使用条件
换热器是一种广泛应用于化工、机械等领域的传热装置。

它可以将相互接触的两种流体之间的热量进行传递,从而达到加热、冷却、蒸发、浓缩等目的。

换热器选择的种类和使用条件与所需传热的流体、操作温度、压力、流量等有关。

本文将详细介绍换热器的种类及使用条件。

一、管壳式换热器
管壳式换热器是一种常见的传热装置,其主要由管壳体、进出口管口、传热管束等构成。

它的使用条件如下:
1.应用环境
适用于总热量需要大,对碳钢材质无特殊要求的场合。

2.操作温度和压力
管壳式换热器的操作温度和压力范围均较广,一般可以在-200℃~500℃、0.1MPa~10.0MPa的范围内使用。

3.流量条件
管壳式换热器的流量要求较高,适用于流量大、热负荷集中的场合。

板式换热器是一种以板片为传热介质的传热装置,由一系列波纹的金属板片组成。

其使用条件如下:
板式换热器适用于流量小、热负荷分散的场合。

在对材质无特殊要求的情况下,也可以应用于化学工业、制药工业等行业。

三、螺旋板式换热器
螺旋板式换热器适用于高粘度、易结垢、易沉淀的流体传热。

螺旋板式换热器的流量要求适中,基本可以满足大部分的场合。

适用于换热条件苛刻、对材质要求高的场合,如高压高温应用。

总的来说,选择换热器的种类和使用条件应根据所需传热的流体、操作温度、压力和流量等参数来决定,以达到最好的换热效果。

换热器基础知识

换热器基础知识

板式换热器的主要特点是: 1) 传热系数高
板式换热器具有较高的传热系数,一般约为管壳式换热 器的3~5倍。主要原因是板片的波纹能使流体在较小的流速 下产生湍流,湍流效果明显(雷诺数约为150时即为湍流), 故能获得较高的传热系数。
2)对数平均温差大
板式换热器两种流体可实现纯逆流,一般为顺流或逆流 方式。但在管壳式换热器中,两种流体分别在壳程和管程内 流动,总体上是错流的流动方式,降低了对数平均温差。板式 换热器能实现温度交叉,末端温差能达到1℃;管壳式换热 器末端温差只能达到5℃ 。
对于介质是否具有腐蚀性,是否含有纤维或颗粒等易堵 塞物,是否容易结垢等物性,也是换热器选型要考虑的关键 因素。如果介质具有腐蚀性,就要合理选择耐腐的换热材料。 如果介质含有纤维或颗粒等易堵塞物,由于板式换热器流道 较小,就更容易堵塞和磨损。如果介质容易结垢,就应选择 容易拆卸和清洗的换热器。
3.2、提高换热效率的途径——强化传热过程
3)NTU大
NTU表示相对于流体热容流量,换热器传热能力的大小。
例如对于已定的传热系数K和热容量 GCp值,NTU的大小就意 味着换热器尺寸的大小,即传热面积的大小。管壳式换热器 的NTU约为0.2~0.3(平均0.25)。板式换热器的NTU约为 1.0~3.0(平均2.0),因此板式换热器结构紧凑、体积小。
在列管换热器中,由于管内外流体温度不同,使管束和 壳体的受热程度不同,导致它们的热膨胀程度出现差别。若 两种流体温差较大,就可能由于热应力而引起设备变形,管 子弯曲甚至破裂,严重时从管板上脱落。因此,当两种流体 的温度超过50℃时,就应当从结构上考虑热膨胀的影响,采 取相应的热补偿措施。根据热补偿方式的不同,列管换热器 分为三种形式:

换热器类型介绍及设计案例

换热器类型介绍及设计案例

换热器类型介绍及设计案例换热器(Heat exchanger)是一种用于热的传递设备,用于将热量从一个介质传递到另一个介质,而不会将两者混合在一起。

换热器在工业、建筑和家庭中被广泛应用,用于加热、冷却和空调等领域。

本文将介绍一些常见的换热器类型,并提供一些设计案例。

一、直接换热器(Direct Heat Exchanger)直接换热器是最常见的一种换热器类型,也称为热交换管或管式热交换器。

它由一根或多根管道组成,其中一个介质通过管道,将热量传递给另一个介质。

直接换热器广泛应用于石化、化学、食品加工和供暖等领域。

设计案例:工业热水锅炉工业热水锅炉是一种直接换热器,用于生产和供应热水。

它由一个燃烧室和一个热水管道组成。

燃烧室中燃烧燃料产生的热量通过管道传递给流经其中的水,将水加热到所需温度。

二、间接换热器(Indirect Heat Exchanger)间接换热器是通过壁面传递热量的一种换热器类型。

在这种换热器中,两个介质分别通过不同的通道流动,通过壁面传递热量。

间接换热器广泛应用于电站、化工和冶金等领域。

设计案例:蒸汽凝结器蒸汽凝结器是一种间接换热器,用于电站中的蒸汽循环系统。

蒸汽在蒸汽轮机中通过传递热量产生功率,然后进入蒸汽凝结器,通过与冷却介质在壁面之间的传热,将蒸汽冷却成水,并回流到锅炉再次循环使用。

三、板式换热器(Plate Heat Exchanger)板式换热器是一种利用金属板堆叠组成的换热器,将热量传递给另一个介质。

板式换热器的设计紧凑、效率高,广泛应用于食品、制药、化工和制冷等领域。

设计案例:蒸气冷凝器蒸气冷凝器是一种板式换热器,被广泛应用于制冷和空调系统中。

蒸发器中的制冷剂通过板式换热器中的金属板与冷却剂传热,将制冷剂中的热量传递给冷却剂,使制冷剂冷却并凝结为液体。

四、空气换热器(Air Heat Exchanger)空气换热器主要用于传递空气中的热量。

它将热空气和冷空气通过不同的通道流动,并通过壁面传递热量。

换热器种类及介绍

换热器种类及介绍

换热器种类及介绍换热器是一种用于传递热量的设备,用于在工业生产及日常生活中实现热能的转换。

根据不同的使用场景和要求,换热器有多种不同的种类。

下面将介绍几种常见的换热器类型。

1. 管壳式换热器(Shell and Tube Heat Exchanger):管壳式换热器是一种常见的换热器类型,由一个外壳和一组管子组成。

热量在管子和外壳之间进行传递,一种流体通过管子流动,另一种流体通过外壳流动。

管子和外壳内大部分是平行或对流的,从而实现热能的传递。

管壳式换热器适用于高流量和高温差的应用,例如化工和空调系统。

2. 板式换热器(Plate Heat Exchanger):板式换热器是一种由多个平行金属板堆叠而成的换热器。

板与板之间形成一个狭窄的通道,两种流体分别通过不同的通道流动,热量通过板间的金属板传递。

板式换热器具有高传热效率和紧凑的设计,适用于低流量和低温差的应用,例如制冷和加热系统。

3. 螺旋板换热器(Spiral Plate Heat Exchanger):螺旋板换热器是一种由两个平行螺旋板组成的换热器。

两种流体分别在螺旋板间流动,热量通过螺旋板传递。

螺旋板换热器具有较高的传热效率,且容易清洗和维护,适用于高粘度和易结垢的流体。

4. 管束式换热器(Bundle Heat Exchanger):管束式换热器由大量细管束构成,一种流体通过管束内部流动,另一种流体在管束外部流动。

热量通过管壁传递。

管束式换热器具有较高的传热效率和较低的压降,适用于蒸汽发生器和燃气锅炉等设备。

5. 盘式换热器(Disc and Doughnut Heat Exchanger):盘式换热器是一种由许多平行圆盘组成的换热器。

热量通过圆盘间的空隙传递,一种流体通过圆盘内部流动,另一种流体通过圆盘外部流动。

盘式换热器具有紧凑的设计和高传热效率,适用于高温和高压的应用,例如化工和炼油。

这些换热器种类只是常见的几种,在实际应用中还有其他种类,如板式换热器的纹路型换热器、膜式换热器、液体-液体换热器等。

换热器种类及介绍


列管式换热器的构造原理和特点
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。
螺旋板式换热器的构造原理和特点
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。
板式换热器
螺旋板式换热器
螺旋螺纹管式换热器
列管式换热器
板式换热器的构造原理和特点
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。
换热器的清洗方法
1.加药软化处理 加药软化处理,具有方法简单、 效率高、经济性好和不需要专门的制水设备等特 点,是一种实用性很强的防垢水处理方法。根据 加药的方法不同,分校正剂处理和防垢处理两种.
2. 离子的阻垢水处理 离子的防垢水处理是一种 新的、先进的水处理设备在热水循环系统,中央空 调系统、循环冷却水系统的应用,取得了满意的效 果 , 是防垢新型水处理设备 , 尤其在热交换器应用 , 效果会更加显著。
板式换热器常见故障
1 续。外漏出现的主要部位为板片与板片之间的密封处、 板片二道密封泄漏槽部位以及端部板片与压紧板内侧。 2串液 主要特征为压力较高一侧的介质串入压力较低一侧 的介质中,系统中会出现压力和温度的异常。如果介质具有 腐蚀性,还可能导致管路中其它设备的腐蚀。串液通常发生 在导流区域或者二道密封区域处。

换热器详细介绍

∆t m = ∆t max − ∆t min ( 300 − 85 ) − (150 − 35 ) = = 159.8 ℃ ∆t 300 − 85 ln max ln ∆t ∆t min 150 − 35
顺流布置
∆t m = ∆t max − ∆t min ( 300 − 35) − (150 − 85) = 142.3 = ℃ ∆t max 300 − 35 ln ln ∆t min 150 − 85
蓄热式换热器:换热器由蓄热材料构成,并分成两半, 蓄热式换热器:换热器由蓄热材料构成,并分成两半,冷热流体轮 换热器 换通过它的一半通道,从而交替式地吸收和放出热量, 换通过它的一半通道,从而交替式地吸收和放出热量,即热流体流 过换热器时,蓄热材料吸收并储蓄热量,温度升高, 过换热器时,蓄热材料吸收并储蓄热量,温度升高,经过一段时间 后切换为冷流体,蓄热材料放出热量加热冷流体。一般用于气体, 后切换为冷流体,蓄热材料放出热量加热冷流体。一般用于气体, 如锅炉中间转式空气预热器,全热回收式空气调节器等。 如锅炉中间转式空气预热器,全热回收式空气调节器等。
Hot fluid
Hot fluid
Cold fluid
Cold fluid
T Th (Hot)
T
∆T1
Th Tc
∆T2
∆T1
Tc (cold) x
∆T2
x
顺流
逆流
21
复杂布置时换热器平均温差的计算
实际换热器一般都是处于顺流和逆流之间,或者有时是逆流, 有时又是顺流。由于逆流的平均温差最大,因此,人们想到对 纯逆流的对数平均温差进行修正以获得其他情况下的平均温差。
7
TB ,in (shell side)
TA,out

换热器的介绍及分类

换热器的介绍及分类换热器(亦称为热交换器或热交换设备)是用来使热量从热流体传递到冷流体,以满足规定的工艺要求的装置,是对流传热及热传导的一种工业应用。

换热器可以按不同的方式分类。

按其操作过程可分为间壁式、直接接触式、蓄热式(或称回热式)三大类。

换热器分类:直接接触式换热器,也叫混合式换热器,是冷热流体进行直接接触并换热的设备。

通常情况下,直接接触的两种流体是气体和汽化压力较低的液体;蓄能式换热器的工作原理,是利用固体物质的导热特性,具体而言,热介质先将固体物质加热到一定温度,冷介质再从固体物质获得热量,通过此过程可实现热量的传递;间壁式换热器,也是利用了中介物的热传导,冷、热两种介质被固体间壁隔开,并通过间壁进行热量交换。

对于供热企业而言,间壁式换热器的应用最为广泛。

根据结构的不同,它还可划分为管式换热器、板式换热器和热管换热器。

一、管壳式换热器管壳式换热器又称列管式换热器。

是以封闭在壳体中管束的壁面作为传热面的间壁式换热器。

这种换热器结构较简单,操作可靠,可用各种结构材料(主要是金属材料)制造,能在高温、高压下使用,是目前应用最广的类型。

▲管壳式换热器根据所采用的补偿措施,管壳式换热器可分为固定管板式换热器、浮头式换热器、U型管式换热器、填料函式换热器等四种类型。

二、固定管板式换热器固定管板式换热器是管壳式换热器的一种。

固定管板式换热器两端的管板采用焊接的方式与壳体连接,主要由外壳、管板、管束、顶盖(封头)等部件构成。

▲固定管板式换热器固定管板式换热器的优点是:◆结构简单;◆在相同的壳体直径内,排管数最多,旁路最少;◆每根换热管都可以进行更换,且管内清洗方便。

固定管板式换热器的缺点是:◆壳程不能进行机械清洗;◆当换热管与壳体的温差较大(大于50℃)时会产生温差应力,解决措施是在壳体上设置膨胀节,因而壳程压力受膨胀节强度的限制不能太高;◆只适用于流体清洁且不易结垢,两流体温差不大或温差较大但壳程压力不高的工作场合。

六种换热器的原理及介绍


介绍
管式换热器在各种工业和民用领域中得到广泛应用,如石油化工、电力、供暖等。其优点 包括结构简单、易于制造、成本低、适应性强等。然而,管式换热器的流体阻力较大,需 要较高的泵送功率。此外,其热传导效率相对较低
3
原理
壳管式换热器是一种通过将热流体和冷流体分别流过相互平行的壳体和管束来实现热量交 换的设备。热量通过管壁传导给壳体中的冷流体,从而实现热量交换。壳管式换热器具有 较高的传热效率和较强的适应性
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20XX年XX月
介绍
螺旋板式换热器在各种工业领域 中得到广泛应用,如石油化工、 电力等。其优点包括较高的紧凑 性、较低的流体阻力、能够处理 高温高压流体等。然而,螺旋板 式换热器的制造和维护较为复杂 ,成本相对较高。此外,其传热 效率相对较低
5
原理
翅片式换热器是一种通过在金属表面加工出翅片来增强传热效果的设备。它通过将冷热流 体分别流过翅片表面,通过翅片的扩展表面来增大传热面积,从而实现热量交换。翅片式 换热器具有较高的传热效率和较强的适应性
介绍
壳管式换热器在各种工业和民用 领域中得到广泛应用,如制冷、 化工等。其优点包括较高的传热 效率、较强的适应性、能够处理 各种类型的流体等。然而,壳管 式换热器的体积较大,需要较大 的安装空间。此外,其成本相对 较高
4
原理
螺旋板式换热器是一 种由两块螺旋形金属 板组成的热交换器。 它通过将冷热流体分 别流过金属板的内外 侧,通过金属板的热 传导和流体之间的对 流来实现热量交换。 螺旋板式换热器具有 较高的紧凑性和较低 的流体阻力
介绍
板式换热器在各种工业和民用领域中得到了 广泛应用,如供暖、制冷、工业制程中的加 热和冷却等。其优点包括高效能量转换、低 成本、易于维护和清洁等。然而,板式换热 器的流体阻力较大,对流体的清洁度要求较 高
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换热器一,定义: 换热器是将热流体的部分热量传递给冷流体,使流体温度达到工艺流程规定的指标的热量交换设备,又称热交换器。

二,换热器的分类适用于不同介质、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)_换热器按传热原理分类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)换热器按用途分类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)按换热器的结构分类可分为: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。

三,换热器类型换热器是化工,石油,动力,食品及其它许多工业部门的通用设备,在生产中占有重要地位.在化工生产中换热器可作为加热器、冷却器、冷凝器、蒸发器和再沸器等,应用更加广泛。

换热器种类很多,但根据冷、热流体热量交换的原理和方式基本上可分三大类即:间壁式、混合式和蓄热式。

在三类换热器中,间壁式换热器应用最多。

1 .间壁式换热器的类型(1)夹套式换热器这种换热器是在容器外壁安装夹套制成,结构简单;但其加热面受容器壁面限制,传热系数也不高.为提高传热系数且使釜内液体受热均匀,可在釜内安装搅拌器.当夹套中通入冷却水或无相变的加热剂时,亦可在夹套中设置螺旋隔板或其它增加湍动的措施,以提高夹套一侧的给热系数.为补充传热面的不足,也可在釜内部安装蛇管. 夹套式换热器广泛用于反应过程的加热和冷却。

(2)沉浸式蛇管换热器这种换热器是将金属管弯绕成各种与容器相适应的形状,并沉浸在容器内的液体中.蛇管换热器的优点是结构简单,能承受高压,可用耐腐蚀材料制造;其缺点是容器内液体湍动程度低,管外给热系数小.为提高传热系数,容器内可安装搅拌器。

(3)喷淋式换热器这种换热器是将换热管成排地固定在钢架上,热流体在管内流动,冷却水从上方喷淋装置均匀淋下,故也称喷淋式冷却器.喷淋式换热器的管外是一层湍动程度较高的液膜,管外给热系数较沉浸式增大很多.另外,这种换热器大多放置在空气流通之处,冷却水的蒸发亦带走一部分热量,可起到降低冷却水温度,增大传热推动力的作用.因此,和沉浸式相比,喷淋式换热器的传热效果大有改善。

(4)套管式换热器套管式换热器是由直径不同的直管制成的同心套管,并由U形弯头连接而成.在这种换热器中,一种流体走管内,另一种流体走环隙,两者皆可得到较高的流速,故传热系数较大.另外,在套管换热器中,两种流体可为纯逆流,对数平均推动力较大。

套管换热器结构简单,能承受高压,应用亦方便(可根据需要增减管段数目). 特别是由于套管换热器同时具备传热系数大,传热推动力大及能够承受高压强的优点,在超高压生产过程(例如操作压力为3000大气压的高压聚乙烯生产过程)中所用的换热器几乎全部是套管式。

(5)板式换热器:最典型的间壁式换热器,它在工业上的应用有着悠久的历史,而且至今仍在所有换热器中占据主导地位。

主体结构由换热板片以及板间的胶条组成。

长期在市场占据主导地位,但是其体积大,换热效率低,更换胶条价格昂贵(胶条的更换费用大约占整个过程的1/3-1/2).主要应用于液体-液体之间的换热,行业内常称为水水换热,其换热效率在5000w/m2.K。

为提高管外流体给热系数,通常在壳体内安装一定数量的横向折流档板。

折流档板不仅可防止流体短路,增加流体速度,还迫使流体按规定路径多次错流通过管束,使湍动程度大为增加。

常用的档板有圆缺形和圆盘形两种,前者应用更为广泛.。

目前,由于中国新版GMP的推出,板式换热将逐渐退出食品,饮料,制药等卫生级别高的行业。

(6)管壳式换热器管壳式(又称列管式) 换热器是管壳式换热器主要有壳体、管束、管板和封头等部分组成,壳体多呈圆形,内部装有平行管束或者螺旋管,,管束两端固定于管板上。

在管壳换热器内进行换热的两种流体,一种在管内流动,其行程称为管程;一种在管外流动,其行程称为壳程。

管束的壁面即为传热面。

管子的型号不一,过程一般为直径16mm 19mm或者25mm三个型号,管壁厚度一般为1mm,1.5mm,2mm以及2.5mm。

进口换热器,直径最低可以到8mm,壁厚仅为0.6mm。

大大提高了换热效率,今年来也在国内市场逐渐推广开来。

管壳式换热器,螺旋管束设计,可以最大限度的增加湍流效果,加大换热效率。

内部壳层和管层的不对称设计,最大可以达到4.6倍。

这种不对称设计,决定其在汽-水换热领域的广泛应用。

最大换热效率可以达到14000w/m2.k,大大提高生产效率,节约成本。

同时,由于管壳式换热器多为金属结构,随着中国新版GMP的推出,不锈钢316L为主体的换热器,将成为饮料,食品,以及制药行业的必选。

(7)双管板换热器也称P型换热器,是在管壳式换热器的两头各加一个管板,可以有效防止泄漏造成的污染。

现在国产品牌较少,价格昂贵,一般在10万元以上,进口可以到几十万。

符合新版GMP规定,虽价格昂贵,但决定其市场广阔。

2.混合式换热器混合式热交换器是依靠冷、热流体直接接触而进行传热的,这种传热方式避免了传热间壁及其两侧的污垢热阻,只要流体间的接触情况良好,就有较大的传热速率。

故凡允许流体相互混合的场合,都可以采用混合式热交换器,例如气体的洗涤与冷却、循环水的冷却、汽-水之间的混合加热、蒸汽的冷凝等等。

它的应用遍及化工和冶金企业、动力工程、空气调节工程以及其它许多生产部门中。

按照用途的不同,可将混合式热交换器分成以下几种不同的类型:(1)冷却塔(或称冷水塔)(2)气体洗涤塔(或称洗涤塔)(3)喷射式热交换器(4)混合式冷凝器3.蓄热式换热器蓄热式换热器用于进行蓄热式换热的设备。

内装固体填充物,用以贮蓄热量。

一般用耐火砖等砌成火格子(有时用金属波形带等)。

换热分两个阶段进行。

第一阶段,热气体通过火格子,将热量传给火格子而贮蓄起来。

第二阶段,冷气体通过火格子,接受火格子所储蓄的热量而被加热。

这两个阶段交替进行。

通常用两个蓄热器交替使用,即当热气体进入一器时,冷气体进入另一器。

常用于冶金工业,如炼钢平炉的蓄热室。

也用于化学工业,如煤气炉中的空气预热器或燃烧室,人造石油厂中的蓄热式裂化炉。

蓄热式换热器一般用于对介质混合要求比较低的场合。

4.新型换热器(1)气动喷涂翅片管换热器俄罗斯提出了一种先进方法,即气动喷涂法,来提高翅片化表面的性能。

其实质是采用高速的冷的或稍微加温的含微粒的流体给翅片表面喷镀粉末粒子。

用该方法不仅可喷涂金属还能喷涂合金和陶瓷(金属陶瓷混合物),从而得到各种不同性能的表面。

通常在实践中翅片底面的接触阻力是限制管子加装翅片的因素之一。

为了评估翅片管换热器元件进行了试验研究。

试验是采用在翅片表面喷涂ac-铝,并添加了24a白色电炉氧化铝。

将试验所得数据加以整理,便可评估翅片底面的接触阻力。

将研究的翅片的效率与计算数据进行比较,得出的结论是:气动喷涂翅片的底面的接触阻力对效率无实质性影响。

为了证实这一点,又对基部(管子)与表面(翅片)的过渡区进行了金相结构分析。

对过渡区试片的分析表明,连接边界的整个长度上无不严密性的微裂纹。

所以,气动喷涂法促进表面与基本相互作用的分支边界的形成,能促进粉末粒子向基体的渗透,这就说明了附着强度高,有物理接触和金属链形成。

因而气动喷涂法不但可用于成型,还可用来将按普通方法制造的翅片固定在换热器管子的表面上,也可用来对普通翅片的底面进行补充加固。

可以预计,气动喷涂法在紧凑高效换热器的生产中,将会得到广泛应用。

(2)螺旋折流板换热器在管壳式换热器中,壳程通常是一个薄弱环节。

通常普通的弓形折流板能造成曲折的流道系统(z字形流道),这样会导致较大的死角和相对高的返混。

而这些死角又能造成壳程结垢加剧,对传热效率不利。

返混也能使平均温差失真和缩小。

其后果是,与活塞流相比,弓形折流板会降低净传热。

优越弓形折流板管壳式换热器很难满足高热效率的要求,故常为其他型式的换热器所取代(如紧凑型板式换热器)。

对普通折流板几何形状的改进,是发展壳程的第一步。

虽然引进了密封条和附加诸如偏转折流板及采取其他措施来改进换热器的性能,但普通折流板设计的主要缺点依然存在。

为此,美国提出了一种新方案,即建议采用螺旋状折流板。

这种设计的先进性已为流体动力学研究和传热试验结果所证实,此设计已获得专利权。

此种结构克服了普通折流板的主要缺点。

螺旋折流板的设计原理很简单:将圆截面的特制板安装在“拟螺旋折流系统”中,每块折流板占换热器壳程中横剖面的四分之一,其倾角朝向换热器的轴线,即与换热器轴线保持一倾斜度。

相邻折流板的周边相接,与外圆处成连续螺旋状。

折流板的轴向重叠,如欲缩小支持管子的跨度,也可得到双螺旋设计。

螺旋折流板结构可满足相对宽的工艺条件。

此种设计具有很大的灵活性,可针对不同操作条件,选取最佳的螺旋角;可分别情况选用重叠折流板或是双螺旋折流板结构。

(3)新型麻花管换热器瑞典alares公司开发了一种扁管换热器,通常称为麻花管换热器。

美国休斯顿的布朗公司做了改进。

螺旋扁管的制造过程包括了“压扁”与“热扭”两个工序。

改进后的麻花管换热器同传统的管壳式换热器一样简单,但有许多激动人心的进步,它获得了如下的技术经济效益:改进了传热,减少了结垢,真正的逆流,降低了成本,无振动,节省了空间,无折流元件。

由于管子结构独特使管程与壳程同时处于螺旋运动,促进了湍流程度。

该换热器总传热系数较常规换热器高40%,而压力降几乎相等。

组装换热器时也可采用螺旋扁管与光管混合方式。

该换热器严格按照asme标准制造。

凡是用管壳式换热器和传统装置之处均可用此种换热器取代。

它能获得普通管壳式换热器和板框式传热设备所获得的最佳值。

估计在化工、石油化工行业中具有广阔的应用前景。

(4)螺旋管式换热器在管子上缠绕金属丝作为筋条(翅片)的螺旋管式换热器(ta),一般都是采用焊接方法将金属丝固定在管子上。

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