新型换热技术
微通道换热器的特性分析及应用

微通道换热器的特性分析及应用微通道换热器是一种用于传热和热力转换的新型换热技术。
相比传统换热器,微通道换热器具有体积小、传热效率高、响应速度快、能耗低等优点,被广泛应用于汽车、电子设备、航空航天等领域。
本文将对微通道换热器的特性及应用进行分析。
首先,微通道换热器的特性主要包括以下几个方面:1.尺寸小:微通道换热器采用微细通道设计,通道尺寸通常在10微米至1毫米之间。
相比传统换热器,微通道换热器的体积更小,可以实现高功率密度的换热,适用于对空间有限的系统。
2.传热效率高:微通道换热器的微细通道结构可以增加表面积,提高换热效率。
此外,微通道换热器采用微尺度流体,流体在通道内流动时,流体与通道墙面之间的质量传递和能量传递更为充分,传热效率更高。
3.响应速度快:微通道换热器由于尺寸小、结构简单,使得其对温度变化的响应速度更快。
这对于一些需要快速热传导或需要快速控制温度的应用场合非常重要。
4.能耗低:由于微通道换热器的传热效率高,可以实现在相同传热量的情况下,节约能源消耗。
这对于一些对能源效率要求高的应用来说,具有重要意义。
其次,微通道换热器的应用领域非常广泛,具体包括以下几个方面:1.汽车领域:由于微通道换热器具有尺寸小和传热效率高的特点,因此被广泛应用于汽车的冷却系统中。
微通道换热器可以有效减小汽车发动机冷却系统的体积和重量,并提高冷却效果。
2.电子设备领域:随着电子设备的不断发展,其集成度和功率密度越来越高,导致热管理成为一个重要问题。
微通道换热器作为一种非常有效的热管理技术,可以用于电子设备的散热和温度控制。
3.航空航天领域:在航空航天领域,微通道换热器可以用于飞机发动机的冷却、热交换器的制造等方面。
微通道换热器可以在有限的空间内实现高效传热,并提高飞机的整体效能。
4.化工工艺领域:微通道换热器不仅可以在传统化工工艺中用于传热,还可以用于多相反应、气体/液体分离等工艺过程中。
微通道换热器可以提高化工反应的效率和产能。
10个换热实例

the devel opme nt, is t he key to promoti ng the rule of law. The law may affect the efficiency of out of the path of deve lopme nt will be m ore smooth, won devel opme nt gains will be sustained, a nd end with greater efficiency. Lea ding cadres at all level s shoul d take the lead in re spe ct of law la w, a bide by, and actively fost er Socialist culture, actively promoti ng the field of multi-level governa nce accor ding t o law, gui de the masses and consciously abide by t he la w, failing t o find law, solve the problem by la w, i n accor dance wit h the law preva il. XXX admi nistration by law of leadi ng ca dres do not exist on t he rul e of la w, law enforceme nt, ca sual, and vow not t o invest ors, t he new scores and other turmoil. T hese im portant ex positions on my distri ct create g ood development e nvironme nt with highly targeted and gui dance, especially t he General Se cretary pointe d out that t he chaos in my area al so exist s to varying degree s, some eve n quite seri ous. Leadi ng ca dres at all l evels must improve t he development envir onme nt of rule of law as a fundamental task, a dhere t o the pr oblem oriente d, sol id and solve the probl ems in the constr uction of rule of law, to r ule the new effect for devel opme nt environment impr ovements. To hold "key minority". Leaders of this gr oup, although few i n num ber, but the effect is critical. If a local lea ders take the lead right a ccordi ng to law, i n accor dance with t he law, the local CPPCC fresh, pragmatic and efficient development e nvironme nt. Converse ly, if a local leaders of ignoring the la w, impunit y, not only t he political e nvironment will be destr oyed, will have seri ous implicati ons for the dev elopment envir onment. Now, some leadi ng ca dres la ck of awarene ss on the importance of lear ning, t hat learn or not does not matter. T hink efficie ncy is t oo low too m uch, act a ccor ding to t he pr oce dure, t han a n executive order getting al ong wit h. In deali ng with complex issues, often speak of "settling" and "done"; on the i ssue of handli ng letters and visits, like to spe ndmoney and buy stop a nd stable, but di sregard the law admi nistration, in accor dance wit h the la w, the r ulechain do l ong, a nd put scale big. To serve the devel opment of enterprises. Duocuo simulta neously impr oving se rvice efficie ncy, build better publi c servi ces platform, e nha nce w ork efficiency, initiative to hel p businesse s solve t he pr oject procedures, f ina nci ng loa ns, issue s such a s land-use a pproval, re duce operating costs, busine ss travel light and enha nce the confide nce t o overcome all kinds of difficulties a nd the Foundati on, real e ntrepre neuri al passion play entre preneurship, e nhance the internal v itality and creativity. SI XING an construction, prom oting the r ule of la w, tries to make the transformation of forest develo pment XI Ge neral Secretary stre sse d, to reinvig orate Nort heast China, optimize d devel opme nt environment is very im portant. E nvironm ent of rule of law most gather Moss, the most conducive t o devel opme nt. Improvi ng the lea ding cadres ' usi ng the method of th oug ht andthe rule of law Admini stration w ork, pr oblem-solving, t he ability to pr omote the devel opment, i s the key to promoti ng the r ule of law. T he law may affect the efficie ncy of out of the pat h of devel opme nt will be more sm ooth, won devel opme nt gains will b e sustaine d, and end wit h greater efficie ncy. Lea ding cadres at a ll levels should take t he lea d in respe ct of law la w, abi de by, a nd a ctively foster Socialist culture, actively promoti ng the fiel d of multi-l evel gover nance accor ding to la w, g uide t he masse s and consci ously abide by the law, faili ng to find law, solve t he pr obl em by law, in a ccordance with t he law prevail. XXX admi nistration by law of lea ding cadres do not exist on t he rule of law, la w enfor cement, casual, and vow not to i nvestors, the new score s and other turmoil. The se important expositions on my distri ct create g ood devel opme nt environment wit h hig hly targeted nd gui dance, e spe cially the Ge neral Secretary poi nted out that the chaos in my area also exists to varyi ng degre es,some eve n quite seri ous. Lea ding cadre s at all level s must impr ove the devel opment environment of rule of law a s a fundame ntal task, a dhere t o the problem ori ented, soli d and solve the problems i n the construction of rul e of la w, to r ule the new effect for devel opm ent e nvironment impr ovements. To hold "key minority". Lea ders of this group, although few in numbe r, but the effect is criti cal. If a l ocal l eaders take the lea d right a ccordi ng to la w, in a ccorda nce with t he la w, the l oca l CPPCC fresh, pragmatic a nd efficie nt devel opme nt envir onment. Conversel y, if a local lea ders of ignori ng the law, impunity, not only t he political environment w ill be destroye d, w ill have serious impl ications for t he development envir onme nt. Now, some l eadi ng ca dres la ck of aware ness on t he importance of lear ning, that lear n or not does not matter. Thi nk efficiency is too l ow too much, a ct according to t he pr oce dur e, t han an executive order getting al ong with. In dealing with complex i ssue s, ofte n speak of "settling" and "done"; on the i ssue of handli ng letters and visits, like to spe nd money and buy stop and stable, but disregard the law administration, i n accor dan ce with t he law, the rul一、套管换热器的原理及应用实例分析将先进的热管技术和热管换热设备应用于热能回收领域具有其他传统换热技术和设备无法比拟的独特优点,热管技术推动了热回收行业的技术进步,与此同时,热回收领域的许多难题及需要又反过来促进了热管技术、热管产业的发展。
新型微通道换热器热性能研究

新型微通道换热器热性能研究新型微通道换热器热性能研究摘要:本研究主要目的在于探讨新型微通道换热器的热性能。
首先介绍了微通道换热器的基本原理和应用领域,然后详细分析了微通道换热器的传热机理,并提出了改进设计方案以提高其热性能。
通过实验测试,对比了新型微通道换热器和传统换热器的热性能,并对结果进行了分析和讨论。
研究结果表明,新型微通道换热器能够有效地提高传热效率和换热能力,具有较高的应用潜力。
1. 引言微通道换热器作为一种新型换热设备,具有体积小、传热效率高等优点,在航天、汽车、船舶、电子器件等领域具有广泛的应用前景。
其独特的结构设计和传热机理使得微通道换热器在提高能源利用率和降低环境污染方面具有重要意义。
因此,研究微通道换热器的热性能对于推动相关技术的发展具有重要意义。
2. 微通道换热器的传热机理微通道换热器的传热机理主要包括对流传热和相变传热两种形式。
首先是对流传热,微通道内流体由于与通道壁面的摩擦产生热量,从而实现热的传递。
其次是相变传热,即液体在通道内蒸发或凝结产生的相变热量。
这种传热机理使得微通道换热器能够实现高效的传热,但也存在一定的挑战,如流动阻力增大、传热面积减小等问题。
3. 新型微通道换热器的设计与改进为了提高微通道换热器的热性能,本研究提出了一种新的设计方案。
首先是通过调整微通道的形状和尺寸来优化流体流动路径,减小流动阻力,并提高传热效果。
其次是利用纳米技术在微通道壁面上制备高效的传热膜,增加换热面积,提高传热效率。
最后,结合相变传热机理,研究新型微通道换热器在相变过程中的传热机制,以实现更高的热传导率和换热能力。
4. 实验测试与结果分析本研究通过设计并搭建了实验平台,对比测试了新型微通道换热器和传统换热器的热性能。
实验参数包括流速、进出口温度差等。
实验结果显示,新型微通道换热器在相同实验条件下能够获得较高的传热效率和换热能力。
通过分析和对比,研究发现新型微通道换热器的热性能与微通道形状、尺寸、壁面材料等因素密切相关。
化工生产中的新型传热技术

化工生产中的新型传热技术随着化工生产的日益精细化,传热技术的重要性也日益凸显。
当前,传统的传热设备已经无法满足化工生产中的要求,新型传热技术应运而生。
本文将探讨化工生产中的新型传热技术,从原理、特点、应用等多个方面进行分析。
一、换热器换热器是传热技术中的基础设备之一,其作用在于将热量从热源传导到冷却介质,并实现热能回收。
传统的换热器种类较少,且诸如挂片式换热器、管壳式换热器等都存在一定的缺点,如换热效率低、易堵塞、清洗麻烦等。
而新型换热器多采用多种传热形式,如强化传热、复合传热、微通道传热等。
这些换热器主要特点是换热效率高、冷却介质不易堵塞,且清洗方便。
另外,由于其体积小、重量轻,可大程度地节省空间和能源。
二、纳米材料纳米材料是一种具有尺寸小、表面积大的特殊物质,其最显著的特点是具有高度的热传导性能。
因此,纳米材料在化工领域中的应用十分广泛,尤其是在传热方面。
利用纳米材料可以极大地提高传热效率,如采用纳米银在换热器中制作,可以将传热系数提高10倍以上。
而在光热转化方面,采用纳米铁、纳米金等材料,可大大提高光热转化效率。
三、相变材料相变材料是指一种在特定条件下能够发生相变的材料,如蜡、石膏等。
这些材料具有一定的潜热,可以在相变过程中吸收热量或释放热量。
相变材料广泛应用于储热和传热领域。
例如,在太阳能热水器等太阳能设备中,利用相变材料进行储热可以大大提高太阳能利用率。
在节能型建筑中,利用相变材料可以实现日夜温差的平衡,从而降低空调能耗。
四、超临界流体技术超临界流体是一种介于气态和液态之间的物质,在一定条件下具有独特的传热性质。
采用超临界流体技术可以实现高效的传热和传质,且不会产生污染物。
在化工生产中,超临界流体被广泛应用于萃取、催化反应等领域。
以萃取为例,使用超临界二氧化碳进行萃取操作,可以大大提高萃取效率,减小对环境的影响。
综上所述,化工生产中的新型传热技术正在不断涌现,这些传热技术不仅提高了传热效率,还节约了能源,降低了环境污染。
板翅式换热器

铝制板翅式换热器属一种新型高效换热 设备。它以其结构紧凑、重量轻、体积小和 传热效率高等优点,广泛应用于化学、石油 化工、工业气体分离设备、动力运输机械、 制冷、国防工业等各个领域。与传统的管壳 式结构相比,单位体积传热面积大5~10倍, 重量减轻9/10。
板翅式换热器构成
由波形翅片、封条和隔板组成 一个夹层,称为通道。然后将各夹 层进行不同的叠积或适当的排列, 构成许多平行的通道,钎焊成整体, 就是一组板束,再配上流体出入的 封头,就成为完整的板翅式换热器。
基于CFD技术的传热、流动及防结 垢研究
关于传热、流动及防结垢的研究主要有以下几个方面。 (1)传热、压降系数及有关关联式 目前这些系数和 关联式还不齐备,有许多工业上用的传热表面的数据不全 或缺少可用的关联式,对于传热单元数NTU较大的情况, 试验技术有较大的误差,有待于改进,翅片与隔板联接的 热阻及其对整个传热过程的影响也需要更进一步研究。 (2)传热机理和各种传热表面的数值解 由于仅仅掌 握经验关系式并不能最终解决开发新的传热表面、强化传 热和精确设计等问题,研究工作者越来越多地把精力投入 到应用CFD技术求传热与流动的数值解方面,以期建立模 拟传热和流动的数值模型,并通过计算来预测新型表面的 传热及阻力系数及其关系。
高热流密度的换热表面技术 目前对于高热流密度的换热表面的开发研究也 很活跃,美国空气研究公司报道,已开发出一种错 位片条翅片,其翅片密度为1451片/m,传热面积率 β高达5650m2/m3。美国3M公司已有紧密度为 4000~8600片/m的翅片,水力直径Dh仅为0.1mm, 并曾在试验中获得2MW/m2的热流密度。德国卡而 斯鲁厄核研究中心与梅塞德斯密特-布尔柯-布洛姆 (MBB)公司也宣称开发出β=15000 m2/m3的微 型换热器。
新型高效换热器的技术进展及其应用探析

新型高效换热器的技术进展及其应用探析摘要:换热器是化工、石油和制药等多种行业必备设备,同时也是这些行业中运用最广的单元设备,所以其对化工、石油和制药等行业在现代社会中的发展起着尤为重要的作用。
而为了保证新型高效换热器更好的为各个行业服务,本文针对信心高效换热器的技术进展及其在现实生活中的应用进行探索和讨论,并简述的国内外所开发的各种高效换热器的研究进展,为国内的对新型高效换热器的应用而提供思路和可行路径。
关键词:新型高效;换热器;换热器有被人们称之为热交换器,其是将热流体的部分热量传递给冷流体的设备,其在化工、石油和制药等行业中占据着重要的地位,甚至是无法离开换热器而存在。
因为换热器的应用极为广泛,并且有自己的特点,比如说:在化工生产过程中,换热器的存在可以作为加热器、冷凝器、蒸发器等存在。
所以说换热器对各个行业在现代生活中的发展极为重要。
因此企业需要尤为重视换热器对时代发展的作用及意义,并深入分析其对现代科技设计的发展所做出的贡献,如:强化热传递的发展、改变手工计算设计的方法等。
换热器是一种在不同温度的两种或两种以上流体间实现物料之间热量传递的节能设备,同时也是提高能源利用率的主要设备之一,并且根据研究统计,换热器在石油和化工领域所占市场份额最大,其所占总投资的40%左右。
但是国内的换热器都还存在一定的问题,如:国内换热器绝大多数都采用了传统结构的形式,进而导致换热器存在效率低和流体阻力大等缺陷,进而限制了换热器在国内的发展。
但是对于国内各个化工、石油等行业的发展,以及生产装置容量的逐渐扩大,原有的换热器已经不再适用于企业的生产需求。
而为了有效推进各个行业的发展,而有效降低企业的能耗,并为企业提供最大的经济效益,新型高效换热器的技术研究已经迫在眉睫。
一、国内外换热器的分类由于介质、工况、温度、压力的不同,进而导致换热器的出现了很多的种类,比如说: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、混合式和蓄热式等多种形式,如:夹套式换热器、沉浸式蛇管换热器和喷淋式换热器等。
多孔介质冷凝换热

多孔介质冷凝换热
多孔介质冷凝换热是一种新型的换热技术,其主要应用于制冷、空调、冷却等领域。
多孔介质冷凝换热的基本原理是:利用多孔材料的大曲
率特点,使蒸汽在多孔介质中发生冷凝,从而将热量传递给多孔介质,最终通过多孔介质与冷却剂进行热量交换,实现冷却的目的。
多孔介质冷凝换热相较于传统的冷凝器具有许多优点。
首先,使用多
孔介质可以有效增加冷凝器的表面积,从而提高了热传递效率。
其次,由于多孔介质具有很高的表面积、大曲率特性,冷凝器的尺寸可以得
到很大程度的缩小,有效节省生产成本和占用空间。
最后,多孔介质
冷凝换热的运行也非常稳定,具有较长的使用寿命和高可靠性。
然而,多孔介质冷凝换热技术在应用过程中也存在着一些问题。
最主
要的问题是多孔材料的选择和设计。
多孔材料的孔径大小、孔隙结构
和孔隙率等参数会直接影响到多孔介质的冷凝效率和传热性能,因此
需要针对不同的应用场景选择不同的多孔介质材料、进行合理的孔隙
设计,以最大程度地发挥它们的优势。
此外,多孔介质的耐腐蚀性和
防污性也需要在实际应用中得到进一步的加强。
总的来说,多孔介质冷凝换热技术是一种十分有前途的热传递方式。
它具有高效、节能、环保等优点,将在未来的制冷、空调领域得到越
来越广泛的应用并发挥其重要作用。
针对上述问题,我们需要进一步加强研究,提高多孔介质冷凝换热技术的实际应用价值。
换热中常见的新技术

换热中常见的新技术包括:
1. 材料技术:新型材料的出现可以改善传热性能和耐久性,例如使用高导热率的铜合金、耐腐蚀的不锈钢、高温合金等。
2. 微通道技术:微通道技术利用微小的流通通道来增加表面积,从而提高换热效率。
这种技术适用于高效紧凑型的换热器,例如汽车散热器、计算机散热器等。
3. 超临界流体技术:超临界流体是指在高压和高温下,物质介于气态和液态之间的状态,具有较高的热传导能力。
利用超临界流体进行换热可以提高传热效率和节约能源。
4. 相变材料技术:相变材料可以在固液相变或液气相变时释放或吸收大量的潜热,从
而实现高效的热储存和热释放。
将相变材料应用于换热器中,可以提高热传导性能和
储热能力。
5. 纳米技术:纳米技术可以通过增加热传导界面的数量和表面积来提高传热效率。
利
用纳米材料或纳米涂层进行换热可以实现高效的热传导和耐久性。
这些新技术可以单独使用或者组合使用,以满足不同应用场景下的需求,提高能源利
用效率和环境友好性。
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换热器最新换热技术换热器在工、农业的各领域应用十分广泛,在日常生活中传热设备也随处可见,是不可缺少的工艺设备之一。
因此换热设备的研究备受世界各国政府及研究机构的高度重视,在全世界第一次能源危机爆发以来,各国都在下大力量寻找新的能源及在节约能源上研究新途径。
在研究投入大、人力资源配备足的情况下,一批具有代表性的高效换热器和强化传热元件诞生。
随着研究的深入,工业应用取得了令人瞩目的成果,得到了大量的回报,如板翅式换热器、大型板壳式换热器和强化沸腾的表面多孔管、T形翅片管、强化冷凝的螺纹管、锯齿管等都得到了国际传热界专家的首肯,社会效益非常显著,大大缓解了能源的紧张状况。
换热器的种类繁多,有多种分类方法。
一、按原理分类:1、直接接触式换热器这类换热器的主要工作原理是两种介质经接触而相互传递热量,实现传热,接触面积直接影响到传热量,这类换热器的介质通常一种是气体,另一种为液体,主要是以塔设备为主体的传热设备,但通常又涉及传质,故很难区分与塔器的关系,通常归口为塔式设备,电厂用凉水塔为最典型的直接接触式换热器。
2、蓄能式换热器(简称蓄能器),这类换热器用量极少,原理是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,使之到达传热量的目的。
3、间壁式换热器这类换热器用量非常大,占总量的99%以上,原理是热介质通过金属或非金属将热量传递给冷介质,这类换热器我们通常称为管壳式、板式、板翅式或板壳式换热器。
二、按传热种类分类1、无相变传热一般分为加热器和冷却器。
2、有相变传热一般分为冷凝器和重沸器。
重沸器又分为釜式重沸器、虹吸式重沸器、再沸器、蒸发器、蒸汽发生器、废热锅炉。
三、按传热元件分类1、管式传热元件:(1)浮头式换热器(2)固定管板式换热器(3)填料函式换热器(4)U型管式换热器(5)蛇管式换热器(6)双壳程换热器(7)单套管换热器(8)多套管换热器(9)外导流筒换热器(10)折流杆式换热器(11)热管式换热器(12)插管式换热器(13)滑动管板式换热器2、板式传热元件(1)螺旋板换热器(2)板式换热器(3)板翅式换热器(4)板壳式换热器(5)板式蒸发器(6)板式冷凝器(7)印刷电路板板换热器四、非金属材料换热器分类(1)石墨换热器(2)氟塑料换热器(3)陶瓷纤维复合材料换热器(4)玻璃钢换热器五、空冷式换热器分类(1)干式空冷器(2)湿式空冷器(3)干湿联合空冷器(4)电站空冷器(5)表面蒸发式空冷器(6)板式空冷器(7)能量回收空冷器(8)自然对流空冷器(9)高压空冷器(10)穿孔板换热器六、按强化传热元件分类(1)螺纹管换热器(2)波纹管换热器(3)异型管换热器(4)表面多孔管换热器(5)螺旋扁管换热器(6)螺旋槽管板换热器(7)环槽管换热器(8)纵槽管换热器(9)螺旋绕管式换热器(11)T型翅片管换热器(12)新结构高效换热器(13)内插物换热器(14)锯齿管换热器目前,在换热设备中,使用量最大的是管壳式换热器。
管壳式换热器按用途分为无相变传热的换热器和有相变传热的冷凝器和重沸器。
随着环境保护要求的提高,近年来加氢装置的需求越来越多,如加氢裂化,煤油加氢,汽油、柴油加氢和润滑油加氢装置等建设量增加,所需的高温、高压换热器数量随之加大。
螺纹锁紧环换热器、密封环换热器、金属垫圈式换热器、密封盖板式换热器技术发展越来越快,不仅在承温、承压上满足装置运行要求,而且在传热与动力消耗上发展较快,同时亦适用于乙烯裂解、化肥中合成氨、聚合和天然气等场合,可满足承压高达35MPa,承温达700℃的使用要求。
在这些场合,换热器占有的投资占50%以上。
在500-1200℃燃气、合成气、烟气使用的石油、化工、乙烯、原子能、航天、化肥等领域使用的换热器主要是用特殊材料制造的废热锅炉,各种结构和用途的废热锅炉的应用回收了大量的热能。
如温度高550-780℃炼油装置燃气系统,450-1200℃的航天发动机燃气系统,680-1100℃化肥中合成气系统,650-900℃乙烯裂解气系统都采用具有特殊结构的一种管壳式换热器。
进入20世纪如年代以来,随着装置大型化的发展要求,大型换热器的使用需求增加,乙烯换热器就是一个例子:换热器直径达2.4m,炼油重整装置进料换热器直径达2.4m,重量达120t,传热面积已达3300m2,高度达30m。
如何提高传热效率,减少振动损失,是两项十分重要的课题。
大型化使得换热面积要达到5000m2,国外已达到8000m2,这样大面积的换热器制造难度大,使用要求高,安装难度更大。
如何解决大型化的难题,经过20年的努力,在传热技术上国内已研制成功的双壳程换热器、大型板壳式换热器,具有强化传热的高效换热器,有效地解决了传热效率低的问题;折流杆换热器的应用有效地克服了管束的振动,延长了管子的寿命,解决了振动损坏,提高了工艺性能,降低了动力消耗,且宜用于较脏的场合。
板翅式换热器的发展,使换热器的效率提高到新的水平,结构更紧凑。
这种换热器的采用,满足了飞机发动机中间冷却和内燃机车发动机、汽车发动机冷却的需要。
由于具有体积小、重量轻、效率高、可处理两种以上介质的优点,这种换热器迅速在石油化工、乙烯装置中得到推广应用。
在低温场合( -185℃的氮气冷却、-177℃液态空气冷却、-130-150℃的乙烯冷却、-165℃的天然气冷却和空分装置的冷却),采用板翅式换热器可减小体积5-15倍,节约重量20-30倍以上。
随着铝及铝合金钎焊技术的日趋发展,应用场合及范围将越来越广泛。
新型高效、紧凑式换热器的另一个结构形式——板式换热器及板壳式换热器的应用亦不断得到拓展,由于城市集中供热的需求,越来越多的板式换热器得到使用,节省了占地面积,节约了金属耗量。
随着城市中集中供热规模越来越大,面积小于1000m2,使用温度小于200℃压力小于2.0MPa的板式换热器已不能适应工况的需要。
如山西某城市供热系统200MW的场合,换热面积单台需要3600m2,这无疑需要大型板壳式换热器,单板面积可达12m2(板式换热器单板面积国外2.4m2,国内1.8m2),单台传热面积可达5000m2,板壳式换热器承温可达700℃,承压可达20MPa。
用板壳式换热器取代管壳式换热器,重量可节省1倍左右,占地面积可节省60%,多回收热量可达总热负荷10%以上,节省设备长度近2倍,节约投资10%左右。
单套60万吨/年重整装置的立式换热器采用管壳式换热器,换热面积约需3350m2,重量125t,高度30m。
而采用板壳式换热器,换热面积约需1800m2,重量55t,高度13m,每年可节省燃料油600t,节省操作费用125万元。
国产第一台350m2板壳式换热器,已在中国石油克拉玛依分公司运行1年零2个月;国产3000m2板壳式换热器亦即将在中国石油乌鲁木齐石化分公司40万吨/年重整装置中应用,结束了我国大型板壳式换热器依赖进口的局面,这一领域技术已达到国际先进水平。
螺旋板式换热器目前在石油、化工、冶金、电力中的应用较普遍,结构上已开发出可拆和不可拆两种。
作为紧凑式换热器品种之一,它的主要优点是:占地面积较小,安装方便。
材料主要有碳钢、不锈钢、钛及其合金,主要用于设计压力小于2.5MPa,温度小于300℃的中、低温位的冷却,化工装置中采用较多,食品、医药中较于净的介质多使用这种换热器。
如山东铝厂使用6台90m2的螺旋板换热器取代列管式换热器,节省传热面积390m2,节省钢材55t,节省占地面积2倍,使用温度小于200℃。
但螺旋板换热器在有应力腐蚀的场合应慎重使用。
随着人民生活水平的提高,牛奶、果汁、明胶用量越来越大,大型多效板式蒸发器的开发适应了食品加工业的发展。
板式蒸发器国内技术已达到国际先进水平,板间大量蒸发降温既要满足杀菌作用,同时要达到浓缩和保证蛋白质的营养。
它的板片形状较为特殊,结构上与普通板式换热器不同,带有很大的蒸发空间,单台面积可达50m2,可处理20t/h的牛奶、果汁等介质。
在化肥、天然气液化、乙烯、煤气化装置中,螺旋绕管式换热器开发于70年代,应用于制氧等低温过程中。
螺纹统管式换热器结构是芯筒与外筒之间的空间内将传热管接螺旋线形状交替缠绕而成,属盘管换热器之列。
相邻两层螺旋状传热的螺旋方向相反,一般分为单层和多层,可同时处理两种以上介质。
传热管管程一般采用812φφ-的传热管,所以传热面积相对较大,结构紧凑,可达100-170m2。
该换热器承压≤2.2MPa,有自行补偿热膨胀性能,单台传热面积可达25000m2。
由于管径较小,在用于结垢较重的场合易发生堵塞现象,而且无法机械清洗。
在氯碱行业及化工行业中强酸、强碱的强腐蚀场合较多,为了有效解决强腐蚀的问题,近年来研制成功的列管式石墨换热器、板式石墨换热器、玻璃钢换热器。
氟塑料换热器、陶瓷纤维复合换热器等非金属换热器已在耐温、耐压上有所突破,在上述工业装置中得到推广使用。
可处理的介质有盐酸、硫酸、醋酸和磷酸等强腐蚀介质,其传热面积最大可达1000m2,使用温度可达800℃以内,重量节约2倍,耐压可达2.0Mpa,占地面积节省1/3-1/4。
在低温余热回收系统,热管的应用带来了巨大的社会效率,在烟气余热回收系统,国内普遍采用热管来回收低温热源,达到节能的目的。
目前开发的无机热管不仅在工业装置中应用,而且适用于家庭热水系统,既方便又节约能源。
热管主要是利用小的表面积来传递较大的热量,是20世纪60年代中期发展起来的传热元件。
国外50年代进入民用工业,具有效率高、压降低、结构紧凑等优点。
如某厂在一座4⨯加热炉回收余热,烟气从399℃降到168℃,使空气温kcal h19010/度提高230℃,每小时回收余热4⨯,使加热炉燃料减少15%,获得显2.510kcal著的经济效益。
由于我国目前油田多进入中、后期开采,原油中盐、硫含量升高,常减压装置常压塔及减压塔顶的腐蚀越来越严重。
在这些场合,碳钢换热器的寿命仅为4-18个月左右,防腐已从单纯的涂层发展到采用钛材料的防腐,使钛换热器已从原来化工装置的应发展到炼油装置。
国内早期用于炼油常压塔顶的是齐鲁石化公司炼油厂,目前国内数炼厂已在此场合应用钛换热器来提高换热器的寿命,一般寿命可达5-10年左右,长周期运行起到了重大作用。
钽和锆换热器近年来发展也较为迅速,在化工工业中到应用。
虽然这些稀有金属价格昂贵,但由于具有特殊的优良性能如耐温、耐蚀等而用较广,现已开始制定担和锭压力容器的行业标准,在化工深加工装置中将得到进一步的应用。
防腐涂层换热器的发展也较为迅速,从20世纪80年代中期投资低、防腐效果好的847防腐涂料开始,发展到90年代的901,不仅在冷却水系统成功防腐,而且还具有抗垢性能,Ni-p 非金属化学镀层在60℃以下海水和氯离子的防腐方面也起到了重要的作用,在110℃以下对硫的防腐也发挥了较大的作用,不仅防腐而且起到了耐冲蚀、耐磨作用。