換熱器基礎(chǔ)知識(shí);一、概述
1. 換熱器的定義
以在兩種流體之間用來(lái)傳遞熱量為基本目的的裝置統(tǒng)稱換熱設(shè)備,又稱換熱器(熱交換器)。
2. 功能
主要功能是保證工藝過(guò)程對(duì)介質(zhì)所要求的特定溫度,同時(shí)也是提高能源利用率、回收利用余熱、廢熱和低位熱能。
3. 應(yīng)用
換熱器的應(yīng)用十分廣泛,它是化工、煉油、動(dòng)力、原子能、輕工、食品制藥和機(jī)械制造等行業(yè)廣泛使用的一種通用設(shè)備。換熱器既可是一種單獨(dú)的設(shè)備,如加熱器、冷卻器和凝汽器等;也可是某一工藝設(shè)備的組成部分,如氨合成塔內(nèi)的熱交換器。 ; 二、換熱器的分類
1. 按作用原理和傳熱方式分類
1)直接接觸式換熱器
冷熱流體直接接觸,相互混合傳遞熱量。特點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,傳熱效率高。適用于冷熱流體允許混合的場(chǎng)合,如涼水塔、洗滌塔文氏管及噴射冷凝器等。
2)蓄熱式換熱器
借助熱容量較大的固體蓄熱體,將熱量由熱流體傳給冷流體。當(dāng)蓄熱體與熱流體接觸時(shí),從熱流體接受熱量,然后與冷流體接觸,將熱量傳遞給冷流體,從而達(dá)到換熱目的。特點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,可耐高溫,體積龐大,不能避免冷熱兩種流體的混合。適用于高溫氣體熱量的回收與冷卻。如回轉(zhuǎn)式空氣預(yù)熱器。 ; 3)間壁式換熱器(表面式換熱器、間接式換熱器)
冷熱流體被固體避免隔開(kāi),互不接觸,熱量由熱流體通過(guò)壁面?zhèn)鬟f給冷流體。形式多樣。應(yīng)用廣泛。適用于冷、熱流體不允許混合的場(chǎng)合。如各種管殼式、板式換熱器。 2. 按用途分類
1)加熱器
用于把流體加熱到所需溫度,被加熱流體在加熱過(guò)程中不發(fā)生相變。
2)預(yù)熱器
用于流體的預(yù)熱,以提高整套工藝裝置的效率。
3)過(guò)熱器
用于加熱飽和蒸汽,使其達(dá)到過(guò)熱狀態(tài)。
4)蒸發(fā)器
用于加熱液體,使其蒸發(fā)汽化。
5)再沸器
用于加熱已被冷凝的液體,使其再受熱汽化。為蒸餾過(guò)程專用設(shè)備。
; 6)冷卻器
用于冷卻流體,使其達(dá)到所需溫度。
7)冷凝器
用于冷凝飽和蒸汽,使其放出潛熱而凝結(jié)液化。
3. 按傳熱面形狀和結(jié)構(gòu)分類
1)管式換熱器
通過(guò)管子壁面進(jìn)行傳熱的換熱器。按傳熱管的結(jié)構(gòu)形?可分為管殼式換熱器、蛇管式換熱器、套管式換熱器、翅片式換熱器等。應(yīng)用廣泛。
2)板式換熱器
通過(guò)板面進(jìn)行傳熱的換熱器。按傳熱板的結(jié)構(gòu)形式可分為平板式、螺旋板式、板翅式換熱器等
3)特殊形式換熱器
根據(jù)工藝特殊要求而設(shè)計(jì)的具有特殊結(jié)構(gòu)的換熱器。如回轉(zhuǎn)式、熱管、同流式換熱器等。 ; 4. 所用材料分類
1)金屬材料換熱器
由金屬材料加工制成的換熱器。因金屬材料導(dǎo)熱系數(shù)大,故此類換熱器的傳熱效率高。
2)非金屬材料換熱器
由非金屬材料加工制成的換熱器。常用的材料有石墨、玻璃、塑料、陶瓷等。因非金屬材料導(dǎo)熱系數(shù)小,故此類換熱器的傳熱效率低。常用于具有腐蝕性的流體。
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