1、九種換熱器的工作原理、優(yōu)缺點(diǎn)及注意事項(xiàng)(動(dòng)圖詳解)按照換熱器的傳熱方式,換熱器可分為三大類(lèi):直接接觸 式換熱器,也叫混合式換熱器,是冷熱流體進(jìn)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 熱器的工作原理,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?gòu)墓腆w物質(zhì)獲得熱量,通過(guò)此過(guò)程可實(shí)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(kāi),并通過(guò)間壁進(jìn)行熱量交換。對(duì)于供 熱企業(yè)而言,間壁式換熱器的應(yīng)用*為廣泛。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。
2、01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(jiǎn) 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(lèi)型。1 / 11管殼式換熱器根據(jù)所采用的補(bǔ)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(lèi)型。02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。2 / 11固定管板式換熱器固定管板式換熱器的優(yōu)點(diǎn)是:結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單;在相同的殼體直徑
3、內(nèi),排管數(shù)*多,旁路*少;每根換熱管都可以進(jìn)行更換,且管內(nèi)清洗方便。固定管板式換熱器的缺點(diǎn)是:殼程不能進(jìn)行機(jī)械清洗;當(dāng)換熱管與殼體的溫差較大(大于50C)時(shí)會(huì)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(qiáng)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(chǎng)合。03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(jìn)行自由浮動(dòng),也稱為浮頭。浮頭由3 / 11浮動(dòng)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。殼程隔板I浮頭式換熱器浮頭式換熱器的優(yōu)點(diǎn)是:若換熱管與殼體有溫差存在,即殼體或換熱管膨脹
4、時(shí),不會(huì)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(diǎn)是:結(jié)構(gòu)較復(fù)雜,用材量大,造價(jià)高;如果浮頭蓋與浮動(dòng)管板之間密封不嚴(yán),會(huì)發(fā)生內(nèi)漏,造成兩種介質(zhì)的混合。04U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U4 / 11型,進(jìn)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(wú)關(guān)U型管式換熱器U型管式換熱器的優(yōu)點(diǎn)是:管束可以自由浮動(dòng),無(wú)須考慮溫差應(yīng)力,可用于大溫差,合;它只有一塊管板,法蘭數(shù)量少,泄露點(diǎn)少、結(jié) 構(gòu)簡(jiǎn)單;U型管式換熱器運(yùn)行可靠,造價(jià)低。
5、U型管式換熱器的缺點(diǎn)是:管內(nèi)清洗比較困難。由于管子需要有一定的彎曲半徑,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(shí),將會(huì)對(duì)U形彎管段產(chǎn)生嚴(yán)重的沖蝕,影響其使用壽命;5 / 11內(nèi)層管若損壞就不能更換,因而報(bào)廢率較高。05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(dòng),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(dòng)程度較高的液膜,管外給熱系數(shù)較沉浸式增大很 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,增大傳熱推動(dòng)力的作用。和沉浸式換熱器
6、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(diǎn)是:結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、造價(jià)便宜;可起到降低冷卻水溫度,增大傳熱推動(dòng)力的作用;6 / 11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(diǎn)是:冷卻水噴淋不均會(huì)影響傳熱效果;只能安裝在室外。06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(dòng)(或同向)以達(dá)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(diǎn)是:結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,能耐高壓;7 / 11傳熱面積可根據(jù)需要增減,應(yīng)
7、用方便。套管式換熱器的缺點(diǎn)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。07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(jiǎn)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(wú)相變的加熱劑時(shí), 亦可在夾套中設(shè)置螺旋隔板或其它增加湍動(dòng)的措施,以提高夾套一側(cè)的給熱系數(shù)。為補(bǔ)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(guò)程的加熱和 冷卻。8 / 11夾套式換熱器夾套式換熱器的優(yōu)點(diǎn)是:結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單;加工方便。夾套式換熱器的缺點(diǎn)是:傳熱面積小,傳熱效率低。08螺旋板式換
8、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(gè)同心的螺旋形通道。換 熱器中央設(shè)置隔板,將螺旋形通道隔開(kāi),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(diǎn)是:9 / 11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(diǎn)是:操作壓強(qiáng)和溫度不宜太高;不易檢修。09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(diǎn)是:結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,使用壽命長(zhǎng),工作可靠;具有極高的導(dǎo)熱性、良好的等溫性;10 / 11冷熱兩側(cè)的傳熱面積可任意改變、可遠(yuǎn)距離傳熱、可控制溫度。其缺點(diǎn)是:抗氧化、耐高溫性能較差。換熱器使用注意事項(xiàng):保持管網(wǎng)清潔。無(wú)論是在工作前還是工作完成后,都必 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(duì)除污器和過(guò)濾器的清洗,讓整個(gè)換熱工作順利完成。嚴(yán)格把關(guān)軟化水。在進(jìn)行供熱介質(zhì)處理
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