浅谈换热器的分类及应用前景

２ 、 换 热器 将 软 水 打 人 系 统 中 以保 持 系 统 压 力 的恒 定 。 ３ 、 换 热 器 的 应 用 前 景及 维 修 清 理 换 热器 是 化 工 、 石油 、 能 源 等 各 工业 中应 用 相 当广 泛 的 单 元 设 备 之 一 。据 统 计 ， 在 现 代 化 学 工 业 中换 热器 的投 资大 约 占设 备 总投 资 的 ３ ０ ％， 在炼 油 厂 中 占全 部 工 艺 设 备 的 ４ ０ ％左 右 ， 海 水 淡 化 工 艺 装 置 则 几 乎 全 部 是 由换 热 器 组 成 的 。对 国外 换 热 器 市 场
的调 查 表 明 ， 虽 然 各 种 板 式 换 热 器 的竞 争 力 在 上 升 ， 但 管 壳 式 换 热 器 仍 占 主导 地 位 约 ６ ４ ％ 新 型换 热 元 件 与 高 效 换 热 器 开 发研 究 的结 果 表 明 ．列 管 式 换 热 器 已进 入 一个 新 的 研 究 时 期 ，无 论 是 换 热 器 传 热 管 件 还 是 壳 程 的折 流结 构 都 比 传 统 的 管 壳 式 换 热 器 有 了较 大 改 变 ．其 流 体力 学性 能 、 换热效率 、 抗 振 与 防 垢 效 果 从 理 论 研 究 到 结 构 设 计 等 方 面也 均有 了 新 的 进 步 。 随 着 高 温 热 管 技 术 研 究 的不 断 成 熟 和深 入 ， 高 温 热 管 换 热 器 的应 用 领 域 逐 渐 扩 大 ， 目前 已广 泛 应 用 于工 业 、 民用 和 国 防等 各 个 领 域 。在 冶 金 、 化学 、 陶瓷 、 建 材 及 轻 工 等 工业 生产 中 ，常需 要 ５ ０ ０ ＇ ｔ ２ 以上 的清 洁 空 气 以满 足 助 燃 、 干 燥 和供 氧 等需 要 ，采 用 高 温 热 管 空 气 加 热 器 可 以轻 易 地 达 到 这 要 求 ，并 且 从 根 本 上 解 决 常 规 空 气 加 热 器 所 无 法 解 决 的 传 热 难题 。 换 热 器 在 维 修 清 理 时 要 注 意 以下 几 点 ：隔 离 设 备 系统 并将 换 热 器 里 面 的水 排 净 。采用 高压 水 清 洗 管 道 内存 留 的 淤泥 、 藻 类 等杂质 ， 清 理 完 毕 后 封 闭 系统 。在 隔 离 阀和 交 换 器 间 装 上 球 阀 ， 进 水 口和 回水 口也 应 安 装 。接上 输 送 泵 和 连 接 导 管 ． 使 清 洗 剂从 换热 器的底部泵人 ， 从顶部流 出； 随 着 循 环 的 进 展 和 沉 积 物 的溶 解， 反 应 时 产 生 的气 体 也 会 增 多 ， 应 随 时 通 过 放 气 阀将 多 余 的 空 气排 出。 循 环 中要 定 时检 查 清 洗 剂 的 有 效性 ， 可用 Ｐ Ｈ试 纸 测 定 。 如果 清 洗 剂 保 持 在 Ｐ Ｈ值 ２ ～ ３时 ， 则清洗剂仍然有效 ； 如 果 清 洗
技 术 创 新
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浅谈换热器的分类及应用前景
郭 亚 东（ 辽 宁省石 油化 工规 划设 计 院有 限公 司 沈 阳 １ １ ０ １ ７ ９ ）
摘 要： 换热器是化工 、 石油 、 钢铁 、 汽车 、 食 品及 其他 许 多 工 业 部 门 的通 用 设 备 ， 在 生 产 中 占有 重 要 地位 。从 １ ９ ９ ３ 年 阿 法 拉 伐 在 中 国生 产 第 一 只板 式 换 热 器 开 始 ， 换热 器 已在 家 用 空 调 、 多联 机 、 中央 空 调 、 冷库 等产 品 中 发挥 着 自己独 特 的换 热作 用 ， 并 成 为 行 业 共 同 关 注 的话 题 。 关键词 ： 换热器 ； 分类； 应 用 前 景
１ 、 换 热 器 的分 类
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 ， 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 广 泛 。 目前 生 产 中 使 用 的换 热 器 种 类 繁 多 ， 仍 无统一的分类方法 ． 常 见 的分 类 方 法 有三种 ： 一 是 按 传 热 面 的结 构 分 类 ， 二是 按使用分 类 ， 三 是 按 材 质分类 。 按传 热面 的结构分类 ： ｏ１ 表 面 式 换 热 器 又 称 间 壁 式 换 热 器， 在此类换热器 中， 温 度 不 同 的两 种 流 体 在 被 一 固 体 壁 面分 开 的 不 同 空 间 里 流 动 。 热 流 体 放 出 的热 量 通 过 固 体 壁 面 传 给冷 流 体， 如列 管式换 热器 ， 一种流 体在管 内流动 。 另 一 种 流 体 在 管 外 流动 。 这种换热器类型很多 ， 应用广泛 。 ｏ２蓄 热 式 是 借 助 热 容 量 较 大 的 固体 蓄 热 体 ，将 热 量 从 高 温 流 体 传 递 给 低 温 流 体 的热 交 换器 。当蓄热体与高温流体接触 时， 从高温流体处 接受热量 ， 蓄 热体温 度升高 ， 然 后与低温 流体接触 ， 将 热量传递 给低 温流体 。 蓄热体温下 降 ， 从 而 达 到换 热 的 目的 。这 类 换 热 器 结 构 简 单 。 可 耐高温 ， 故 常 用 于 高 温气 体 热 量 的利 用 或 冷 却 。其 缺 点 是 设 备 体 积较大 ， 同 时也 难 免 两 种 流 体 在 一 定 程 度 上相 混 合 。 ｏ３直接 接 触式换热器 中， 冷 热 两 种 流 体 直 接 接 触 进 行 换 热 。工 艺 上 允许 两 种流体混合 ， 这样方便有效 ， 所 用 设 备 也 较 简单 。如 凉 水 塔 是 用 来冷却循环水 的 ， 在凉水塔 内空气与水直接接触进行交 换 ； 又 如 在气压冷凝器 中， 蒸汽与水直接接触使蒸汽冷凝 。 按材质分类 ： 一 般换 热 器 都 用 金 属 材 料 制 成 ， 其 中碳 素 钢 和 低 合 金 钢 大 多用 于制 造 中 、 低压换 热器 ： 不 锈 钢 除 主 要 用 于不 同 的耐腐蚀条件外 ， 奥 氏体 不 锈 钢 还 可 作 为 耐 高 、 低 温的材料 ； 铜、 铝 及 其 合 金 多用 于 制 造 低 温 换 热 器 ； 镍合金则用于 高温条件下 ： 非 金 属 材 料 除制 作 垫 片 零 件 外 ，有 些 已开 始 用 于 制 作 非 金 属 材 料 的耐 蚀 换 热 器 。如 石 墨 换 热 器 、氟 塑 料 换 热 器 和 玻 璃 换 热 器 等。 按 使 用 分 类 ：加 热 器 是 将无 相 变 化 的 流体 加 热 到需 要 的 温 度的换热设备 ； 预 热 器 是 将 流体 预先 加 热 的 换 热 设 备 。 这 样 可 以 提 高 后 面 的操 作 效率 ；冷 却 器 是 将 流 体 冷 却 到 必 要 温 度 的换 热 设备； 冷凝器 是用于冷却提结性气体并使 之液化的换热设 备 ． 如 降 水 蒸 汽 冷 凝 成 水 的 设 备 即 为 冷凝 器 。