,是冷熱流體進行直接接觸并換熱的設(shè)備。通常情況下
,直接接觸的兩種流體是氣體和汽化壓力較低的液體
;
蓄能式換熱器,是利用固體物質(zhì)的導(dǎo)熱特性
,具體而言
,熱介質(zhì)先將固體物質(zhì)加熱到一定溫度,冷介質(zhì)再從固體物質(zhì)獲得熱量
,通過此過程可實現(xiàn)熱量的傳遞
;
間壁式換熱器,也是利用了中介物的熱傳導(dǎo)
,冷
、熱兩種介質(zhì)被固體間壁隔開
,并通過間壁進行熱量交換
。對于供熱企業(yè)而言,間壁式換熱器的應(yīng)用廣泛
。根據(jù)結(jié)構(gòu)的不同
,它還可劃分為管式換熱器、板式換熱器和熱管換熱器
。
一、管殼式換熱器
管殼式換熱器又稱列管式換熱器。是以封閉在殼體中管束的壁面作為傳熱面的間壁式換熱器
。這種換熱器結(jié)構(gòu)較簡單
,操作可靠,可用各種結(jié)構(gòu)材料(主要是金屬材料)制造
,能在高溫
、高壓下使用
,是目前應(yīng)用廣的類型。

▲管殼式換熱器
根據(jù)所采用的補償措施
,管殼式換熱器可分為固定管板式換熱器
、浮頭式換熱器、U型管式換熱器
、填料函式換熱器等四種類型
。
二、固定管板式換熱器
固定管板式換熱器是管殼式換熱器的一種
。固定管板式換熱器兩端的管板采用焊接的方式與殼體連接
,主要由外殼、管板
、管束
、頂蓋(封頭)等部件構(gòu)成。

▲固定管板式換熱器
固定管板式換熱器的優(yōu)點是:
◆結(jié)構(gòu)簡單
;
◆在相同的殼體直徑內(nèi)
,排管數(shù)多,旁路少
;
◆每根換熱管都可以進行更換
,且管內(nèi)清洗方便。
固定管板式換熱器的缺點是:
◆殼程不能進行機械清洗
;
◆當(dāng)換熱管與殼體的溫差較大(大于50℃)時會產(chǎn)生溫差應(yīng)力
,解決措施是在殼體上設(shè)置膨脹節(jié),因而殼程壓力受膨脹節(jié)強度的限制不能太高
;
◆只適用于流體清潔且不易結(jié)垢
,兩流體溫差不大或溫差較大但殼程壓力不高的工作場合。
三、浮頭式換熱器
浮頭換熱器是管殼式換熱器的一種
,它有一端管板不與外殼相連,可以沿軸向進行自由浮動
,也稱為浮頭
。浮頭由浮動管板、鉤圈和浮頭端蓋組成
,是可拆連接
,管束可從殼體內(nèi)抽出。

▲浮頭式換熱器
浮頭式換熱器的優(yōu)點是:
◆若換熱管與殼體有溫差存在
,即殼體或換熱管膨脹時
,不會產(chǎn)生溫差應(yīng)力;
◆管束可從殼體內(nèi)抽出
,便于管內(nèi)和管間的清洗
。
浮頭式換熱器的缺點是:
◆結(jié)構(gòu)較復(fù)雜
,用材量大,造價高
;
◆如果浮頭蓋與浮動管板之間密封不嚴
,會發(fā)生內(nèi)漏,造成兩種介質(zhì)的混合
。
四、U型管式換熱器
U形管式換熱器是管殼式換熱器的一種,它由管板
、殼體
、管束等零部件組成。U型管式換熱器的每根管子都彎成U型
,進出口分別安裝在同一管板的兩側(cè)
,封頭用隔板分成兩室,由此
,每根管子都可以自由伸縮
,而與其他管子和殼體無關(guān)。

▲U型管式換熱器
U型管式換熱器的優(yōu)點是:
◆管束可以自由浮動
,無須考慮溫差應(yīng)力
,可用于大溫差場合;
◆它只有一塊管板
,法蘭數(shù)量少
,泄露點少、結(jié)構(gòu)簡單
;
◆U型管式換熱器運行可靠
,造價低。
U型管式換熱器的缺點是:
◆管內(nèi)清洗比較困難
。由于管子需要有一定的彎曲半徑
,管板的利用率較低;
◆管束內(nèi)層的管間距大
,殼程易短路
。當(dāng)管內(nèi)流速太高時
,將會對U形彎管段產(chǎn)生嚴重的沖蝕
,影響其使用壽命;
◆內(nèi)層管若損壞就不能更換
,因而報廢率較高
。
五、噴淋式換熱器
噴淋式換熱器是管式換熱器的一種
,是將換熱管成排地固定在鋼架上
,熱流體在管內(nèi)流動
,冷卻水從上方噴淋裝置均勻淋下,故也稱噴淋式冷卻器
。噴淋式換熱器的管外是一層湍動程度較高的液膜
,管外給熱系數(shù)較沉浸式加大很多。
另外
,噴淋式換熱器大多放置在空氣流通之處
,冷卻水的蒸發(fā)亦帶走一部分熱量,可起到降低冷卻水溫度
,加大傳熱推動力的作用
。和沉浸式換熱器相比,噴淋式換熱器的傳熱效果大有改善
。

▲噴淋式換熱器
噴淋式換熱器的優(yōu)點是:
◆結(jié)構(gòu)簡單
、造價便宜;
◆可起到降低冷卻水溫度
,加大傳熱推動力的作用
;
◆能耐高壓;
◆便于檢修
、清洗
,水質(zhì)要求低。
噴淋式換熱器的缺點是:
◆冷卻水噴淋不均會影響傳熱效果
;
◆只能安裝在室外
。
六、套管式換熱器
套管式換熱器是管式換熱器的一種
,是由兩種尺寸不同的標(biāo)準(zhǔn)管連接而成的同心圓套管
,外面的叫殼程,內(nèi)部的叫管程
。兩種不同介質(zhì)可在殼程和管程內(nèi)逆向流動(或同向)以達到換熱的效果
。套管式換熱器通常由殼體(包括內(nèi)殼和外殼)、U型肘管
、填料函等組成
。
▲套管式換熱器
套管式換熱器的優(yōu)點是:
◆結(jié)構(gòu)簡單,能耐高壓
;
◆傳熱面積可根據(jù)需要增減
,應(yīng)用方便。
套管式換熱器的缺點是:
◆管間接頭多
,易泄露
;
◆占地面積較大,單位傳熱面消耗金屬量大
。
七 、夾套式換熱器
夾套式換熱器是板式換熱器的一種
,在容器外壁安裝夾套制成,結(jié)構(gòu)簡單
;但其加熱面受容器壁面限制
,傳熱系數(shù)也不高。為提高傳熱系數(shù)且使釜內(nèi)液體受熱均勻
,可在釜內(nèi)安裝攪拌器
。當(dāng)夾套中通入冷卻水或無相變的加熱劑時,亦可在夾套中設(shè)置螺旋隔板或其它增加湍動的措施
,以提高夾套一側(cè)的給熱系數(shù)
。為補充傳熱面的不足,也可在釜內(nèi)部安裝蛇管
。夾套式換熱器廣泛用于反應(yīng)過程的加熱和冷卻
。

▲夾套式換熱器
夾套式換熱器的優(yōu)點是:
◆結(jié)構(gòu)簡單;
◆加工方便
。
夾套式換熱器的缺點是:
◆傳熱面積小
,傳熱效率低。
八、螺旋板式換熱器
螺旋板換熱器屬于板式換熱器的一種
,是由兩張平行的金屬板卷制而成,在其內(nèi)部形成兩個同心的螺旋形通道
。換熱器中間設(shè)置隔板
,將螺旋形通道隔開,兩板之間焊有定距柱以維持通道間距
。

▲螺旋板式換熱器
螺旋板式換熱器的優(yōu)點是:
◆傳熱系數(shù)高
;
◆不易結(jié)垢和堵塞;
◆能利用溫度較低的熱源
;
◆結(jié)構(gòu)緊湊
。
螺旋板式換熱器的缺點是:
◆操作壓強和溫度不宜太高;
◆不易檢修
。
九、熱管換熱器
熱管是由一根抽除不凝性氣體的密封金屬管內(nèi)充以一定量的某種工作液體而成。工作液體在熱端吸收熱量而沸騰汽化
,產(chǎn)生的蒸汽流至冷端冷凝放出潛熱
,冷凝液回至熱端,再次沸騰汽化
。如此反復(fù)循環(huán)
,熱量不斷從熱端傳至冷端
。

▲熱管換熱器
熱管換熱器的優(yōu)點是:
◆結(jié)構(gòu)簡單
,使用壽命長
,工作可靠;
◆具有很高的導(dǎo)熱性
、良好的等溫性
;
◆冷熱兩側(cè)的傳熱面積可任意改變、可遠距離傳熱
、可控制溫度
。
其缺點是:
◆抗氧化、耐高溫性能較差
。
換熱器使用注意事項:
◆保持管網(wǎng)清潔
。無論是在工作前還是工作完成后,都須清洗管網(wǎng)
,避免發(fā)生換熱器堵塞的現(xiàn)象
。此外,要注意對除污器和過濾器的清洗
,讓整個換熱工作順利完成
。
◆嚴格把關(guān)軟化水。在進行供熱介質(zhì)處理前
,要檢查系統(tǒng)中和軟化罐中的水質(zhì)問題
,確定水質(zhì)合格后可注入。
◆檢驗新系統(tǒng)
。對于新近的系統(tǒng)
,不能立刻使之與換熱器進行交替使用,而要使新系統(tǒng)在指定的時間段內(nèi)運行
,在完成運行檢驗后
,才能把換熱器并入系統(tǒng)中。這樣做的目的是避免管網(wǎng)中的雜質(zhì)破壞換熱器的內(nèi)部設(shè)備
。

來源:北京華艾鑫節(jié)能設(shè)備有限公司
NEWS INFORMATION
—— 新聞動態(tài) ——
九種換熱器的工作原理詳解
換熱器是在不同溫度的兩種或兩種以上
,流體間實現(xiàn)熱量傳遞的節(jié)能設(shè)備,對于大面積供熱而言
,換熱器的存在必不可少
。
按照換熱器的傳熱方式,換熱器可分為三大類:

直接接觸式換熱器
,也叫混合式換熱器
,是冷熱流體進行直接接觸并換熱的設(shè)備。通常情況下
,直接接觸的兩種流體是氣體和汽化壓力較低的液體
;
蓄能式換熱器,是利用固體物質(zhì)的導(dǎo)熱特性,具體而言
,熱介質(zhì)先將固體物質(zhì)加熱到一定溫度
,冷介質(zhì)再從固體物質(zhì)獲得熱量,通過此過程可實現(xiàn)熱量的傳遞
;
間壁式換熱器
,也是利用了中介物的熱傳導(dǎo),冷
、熱兩種介質(zhì)被固體間壁隔開
,并通過間壁進行熱量交換。對于供熱企業(yè)而言
,間壁式換熱器的應(yīng)用廣泛
。根據(jù)結(jié)構(gòu)的不同,它還可劃分為管式換熱器
、板式換熱器和熱管換熱器
。
一、管殼式換熱器
管殼式換熱器又稱列管式換熱器
。是以封閉在殼體中管束的壁面作為傳熱面的間壁式換熱器
。這種換熱器結(jié)構(gòu)較簡單,操作可靠
,可用各種結(jié)構(gòu)材料(主要是金屬材料)制造
,能在高溫、高壓下使用
,是目前應(yīng)用廣的類型
。

▲管殼式換熱器
根據(jù)所采用的補償措施,管殼式換熱器可分為固定管板式換熱器
、浮頭式換熱器
、U型管式換熱器、填料函式換熱器等四種類型
。
二、固定管板式換熱器
固定管板式換熱器是管殼式換熱器的一種。固定管板式換熱器兩端的管板采用焊接的方式與殼體連接
,主要由外殼
、管板、管束
、頂蓋(封頭)等部件構(gòu)成
。

▲固定管板式換熱器
固定管板式換熱器的優(yōu)點是:
◆結(jié)構(gòu)簡單;
◆在相同的殼體直徑內(nèi)
,排管數(shù)多
,旁路少;
◆每根換熱管都可以進行更換,且管內(nèi)清洗方便
。
固定管板式換熱器的缺點是:
◆殼程不能進行機械清洗
;
◆當(dāng)換熱管與殼體的溫差較大(大于50℃)時會產(chǎn)生溫差應(yīng)力,解決措施是在殼體上設(shè)置膨脹節(jié)
,因而殼程壓力受膨脹節(jié)強度的限制不能太高
;
◆只適用于流體清潔且不易結(jié)垢
,兩流體溫差不大或溫差較大但殼程壓力不高的工作場合
。
三、浮頭式換熱器
浮頭換熱器是管殼式換熱器的一種
,它有一端管板不與外殼相連
,可以沿軸向進行自由浮動,也稱為浮頭
。浮頭由浮動管板
、鉤圈和浮頭端蓋組成,是可拆連接
,管束可從殼體內(nèi)抽出
。

▲浮頭式換熱器
浮頭式換熱器的優(yōu)點是:
◆若換熱管與殼體有溫差存在,即殼體或換熱管膨脹時
,不會產(chǎn)生溫差應(yīng)力
;
◆管束可從殼體內(nèi)抽出,便于管內(nèi)和管間的清洗
。
浮頭式換熱器的缺點是:
◆結(jié)構(gòu)較復(fù)雜
,用材量大,造價高
;
◆如果浮頭蓋與浮動管板之間密封不嚴
,會發(fā)生內(nèi)漏,造成兩種介質(zhì)的混合
。
四、U型管式換熱器
U形管式換熱器是管殼式換熱器的一種,它由管板
、殼體
、管束等零部件組成。U型管式換熱器的每根管子都彎成U型
,進出口分別安裝在同一管板的兩側(cè)
,封頭用隔板分成兩室,由此
,每根管子都可以自由伸縮
,而與其他管子和殼體無關(guān)。

▲U型管式換熱器
U型管式換熱器的優(yōu)點是:
◆管束可以自由浮動,無須考慮溫差應(yīng)力
,可用于大溫差場合
;
◆它只有一塊管板,法蘭數(shù)量少
,泄露點少
、結(jié)構(gòu)簡單;
◆U型管式換熱器運行可靠
,造價低
。
U型管式換熱器的缺點是:
◆管內(nèi)清洗比較困難。由于管子需要有一定的彎曲半徑
,管板的利用率較低
;
◆管束內(nèi)層的管間距大,殼程易短路
。當(dāng)管內(nèi)流速太高時
,將會對U形彎管段產(chǎn)生嚴重的沖蝕,影響其使用壽命
;
◆內(nèi)層管若損壞就不能更換
,因而報廢率較高。
五、噴淋式換熱器
噴淋式換熱器是管式換熱器的一種
,是將換熱管成排地固定在鋼架上,熱流體在管內(nèi)流動
,冷卻水從上方噴淋裝置均勻淋下
,故也稱噴淋式冷卻器。噴淋式換熱器的管外是一層湍動程度較高的液膜
,管外給熱系數(shù)較沉浸式加大很多
。
另外,噴淋式換熱器大多放置在空氣流通之處
,冷卻水的蒸發(fā)亦帶走一部分熱量
,可起到降低冷卻水溫度,加大傳熱推動力的作用
。和沉浸式換熱器相比
,噴淋式換熱器的傳熱效果大有改善。

▲噴淋式換熱器
噴淋式換熱器的優(yōu)點是:
◆結(jié)構(gòu)簡單
、造價便宜
;
◆可起到降低冷卻水溫度,加大傳熱推動力的作用
;
◆能耐高壓
;
◆便于檢修
、清洗,水質(zhì)要求低
。
噴淋式換熱器的缺點是:
◆冷卻水噴淋不均會影響傳熱效果
;
◆只能安裝在室外。
六、套管式換熱器
套管式換熱器是管式換熱器的一種
,是由兩種尺寸不同的標(biāo)準(zhǔn)管連接而成的同心圓套管,外面的叫殼程
,內(nèi)部的叫管程
。兩種不同介質(zhì)可在殼程和管程內(nèi)逆向流動(或同向)以達到換熱的效果。套管式換熱器通常由殼體(包括內(nèi)殼和外殼)
、U型肘管
、填料函等組成
。
▲套管式換熱器
套管式換熱器的優(yōu)點是:
◆結(jié)構(gòu)簡單
,能耐高壓;
◆傳熱面積可根據(jù)需要增減
,應(yīng)用方便
。
套管式換熱器的缺點是:
◆管間接頭多,易泄露
;
◆占地面積較大
,單位傳熱面消耗金屬量大。
七、夾套式換熱器
夾套式換熱器是板式換熱器的一種
,在容器外壁安裝夾套制成,結(jié)構(gòu)簡單
;但其加熱面受容器壁面限制
,傳熱系數(shù)也不高。為提高傳熱系數(shù)且使釜內(nèi)液體受熱均勻
,可在釜內(nèi)安裝攪拌器
。當(dāng)夾套中通入冷卻水或無相變的加熱劑時,亦可在夾套中設(shè)置螺旋隔板或其它增加湍動的措施
,以提高夾套一側(cè)的給熱系數(shù)
。為補充傳熱面的不足,也可在釜內(nèi)部安裝蛇管
。夾套式換熱器廣泛用于反應(yīng)過程的加熱和冷卻
。

▲夾套式換熱器
夾套式換熱器的優(yōu)點是:
◆結(jié)構(gòu)簡單;
◆加工方便
。
夾套式換熱器的缺點是:
◆傳熱面積小
,傳熱效率低
。
八、螺旋板式換熱器
螺旋板換熱器屬于板式換熱器的一種
,是由兩張平行的金屬板卷制而成
,在其內(nèi)部形成兩個同心的螺旋形通道。換熱器中間設(shè)置隔板
,將螺旋形通道隔開
,兩板之間焊有定距柱以維持通道間距。

▲螺旋板式換熱器
螺旋板式換熱器的優(yōu)點是:
◆傳熱系數(shù)高
;
◆不易結(jié)垢和堵塞
;
◆能利用溫度較低的熱源;
◆結(jié)構(gòu)緊湊
。
螺旋板式換熱器的缺點是:
◆操作壓強和溫度不宜太高
;
◆不易檢修。
九 、熱管換熱器
熱管是由一根抽除不凝性氣體的密封金屬管內(nèi)充以一定量的某種工作液體而成
。工作液體在熱端吸收熱量而沸騰汽化,產(chǎn)生的蒸汽流至冷端冷凝放出潛熱
,冷凝液回至熱端
,再次沸騰汽化。如此反復(fù)循環(huán)
,熱量不斷從熱端傳至冷端
。

▲熱管換熱器
熱管換熱器的優(yōu)點是:
◆結(jié)構(gòu)簡單,使用壽命長
,工作可靠
;
◆具有很高的導(dǎo)熱性、良好的等溫性
;
◆冷熱兩側(cè)的傳熱面積可任意改變
、可遠距離傳熱、可控制溫度
。
其缺點是:
◆抗氧化
、耐高溫性能較差。
換熱器使用注意事項:
◆保持管網(wǎng)清潔
。無論是在工作前還是工作完成后
,都須清洗管網(wǎng),避免發(fā)生換熱器堵塞的現(xiàn)象
。此外
,要注意對除污器和過濾器的清洗,讓整個換熱工作順利完成
。
◆嚴格把關(guān)軟化水
。在進行供熱介質(zhì)處理前
,要檢查系統(tǒng)中和軟化罐中的水質(zhì)問題,確定水質(zhì)合格后可注入
。
◆檢驗新系統(tǒng)
。對于新近的系統(tǒng),不能立刻使之與換熱器進行交替使用
,而要使新系統(tǒng)在指定的時間段內(nèi)運行
,在完成運行檢驗后,才能把換熱器并入系統(tǒng)中
。這樣做的目的是避免管網(wǎng)中的雜質(zhì)破壞換熱器的內(nèi)部設(shè)備
。

來源:北京華艾鑫節(jié)能設(shè)備有限公司
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