1、管式傳熱元件
有浮頭式換熱器、固定管板式換熱器、填料函式換熱器、U型管式換熱器、蛇管式換熱器、雙殼程換熱器、單套管換熱器、多套管換熱器、外導(dǎo)流筒換熱器、折流桿式換熱器、熱管式換熱器、插管式換熱器、滑動(dòng)管板式換熱器等
2、板式傳熱元件
有螺旋板換熱器、板式換熱器、板翅式換熱器、板殼式換熱器、板式蒸發(fā)器、板式冷凝器、印刷電路板板換熱器等等
四、按非金屬材料換熱器的分類
有石墨換熱器、氟塑料換熱器、陶瓷纖維復(fù)合材料換熱器、玻璃鋼換熱器等
五、按空冷式換熱器的分類
有干式空冷器、濕式空冷器、干濕聯(lián)合空冷器、電站空冷器、表面蒸發(fā)式空冷器、板式空冷器、能量回收空冷器、自然對流空冷器、高壓空冷器、穿孔板換熱器等等
六、按強(qiáng)化傳熱元件的分類
有螺紋管換熱器、波紋管換熱器、異型管換熱器、表面多孔管換熱器、螺旋扁管換熱器、螺旋槽管板換熱器、環(huán)槽管換熱器、縱槽管換熱器、螺旋繞管式換熱器、T型翅片管換熱器、新結(jié)構(gòu)高效換熱器、內(nèi)插物換熱器、鋸齒管換熱器等。
各種換熱器介紹
換熱器行業(yè)涉及暖通、壓力容器、中水處理設(shè)備等近30多種產(chǎn)業(yè),相互形成產(chǎn)業(yè)鏈條。下面小七為大家詳細(xì)介紹各種換熱器。
一、夾套換熱器
結(jié)構(gòu):夾套式換熱器主要用于反應(yīng)過程的加熱或冷卻,是在容器外壁安裝夾套制成。
夾套式換熱器是間壁式換熱器的一種,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(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)過程的加熱和冷卻。
夾套式換熱器主要用于反應(yīng)器中,裝在反應(yīng)器外部形成一個(gè)封閉的夾層,使流體進(jìn)入夾層內(nèi),通過器壁與反應(yīng)器內(nèi)物料進(jìn)行熱交換。夾套式換熱器的結(jié)構(gòu)比較簡單,能在物料反應(yīng)的同時(shí)進(jìn)行換熱,省去了另設(shè)換熱設(shè)備的麻煩。夾套式換熱器缺點(diǎn)是由于夾套的傳熱面不大,夾套間隙比較狹窄,流體流動(dòng)速度不大,傳熱系數(shù)不高。夾套式換熱器主要應(yīng)用于用蒸氣加熱或用冷水冷卻控制反應(yīng)器內(nèi)反應(yīng)溫度和壓力的場合。因夾套內(nèi)無法清洗,故不適于容易生垢和帶有污物的介質(zhì)進(jìn)入夾套。
夾套式換熱器在容器外壁安裝夾套制成結(jié)構(gòu)簡樸;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(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)過程的加熱和冷卻。
應(yīng)該注意帶夾套換熱的反應(yīng)器,它的外筒受夾套內(nèi)介質(zhì)壓力的作用,屬于內(nèi)壓容器;而內(nèi)筒則屬于外壓容器,所以在生產(chǎn)過程中一定要控制夾套介質(zhì)的壓力,如超過允許壓力值,很可能使反應(yīng)器內(nèi)筒失穩(wěn)而被壓癟,造成設(shè)備損壞。
二、蛇管換熱器
蛇管式換熱器傳熱元件材質(zhì)區(qū)分為金屬與非金屬兩大類。近年來,蛇管式金屬換熱器在世界上發(fā)展迅速,已成為熱交換裝置的主要形式.非金屬蛇管換熱器具有高潔凈率換熱材質(zhì),耐蝕性冠于多種合金,例如鄭州工業(yè)大學(xué)非金屬蛇管聚四氟乙烯換熱制造工藝的研究,促使蛇管換熱器在石油化工、硫酸、醫(yī)藥、電鍍、輕工等領(lǐng)域逐步得到廣泛的應(yīng)用。
1、沉浸式蛇管換熱器
結(jié)構(gòu):這種換熱器多以金屬管子繞成,或制成各種與容器相適應(yīng)的情況,并沉浸在容器內(nèi)的液體中。
沉浸式蛇管換熱器以蛇形管作為傳熱元件的換熱器,是間壁式換熱器種類之一。這是一種古老的換熱設(shè)備。它結(jié)構(gòu)簡單,制造、安裝、清洗和維修方便,價(jià)格低廉,又特別適用于高壓流體的冷卻、冷凝,所以現(xiàn)代仍得到廣泛應(yīng)用。但蛇管式換熱器的體積大、笨重;單位傳熱面積金屬耗量多,傳熱效能低。
優(yōu)點(diǎn)
結(jié)構(gòu)簡單,便于防腐,能承受高壓。
缺點(diǎn)
由于容器體積比管子的體積大得多,因此管外流體的表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)較小。為提高傳熱系數(shù),容器內(nèi)可安裝攪拌器。
2、噴淋式換熱器
結(jié)構(gòu):冷卻水從*上面的管子的噴淋裝置中淋下來,沿管表面流下來,被冷卻的流
體從*上面的管子流入,從*下面的管子流出,與外面的冷卻水進(jìn)行換熱。在下流過程中,冷卻水可收集再進(jìn)行重新分配。
優(yōu)點(diǎn):結(jié)構(gòu)簡單、造價(jià)便宜,能耐高壓,便于檢修、清洗,傳熱效果好
缺點(diǎn):冷卻水噴淋不易均勻而影響傳熱效果,只能安裝在室外。
應(yīng)用:用于冷卻或冷凝管內(nèi)液體。
三、套管式換熱器
結(jié)構(gòu):由不同直徑組成的同心套管,可根據(jù)換熱要求,將幾段套管用U形管連接,目的增加傳熱面積;冷熱流體可以逆流或并流。
優(yōu)點(diǎn):結(jié)構(gòu)簡單,加工方便,能耐高壓,傳熱系數(shù)較大,能保持完全逆流使平均
對數(shù)溫差*大,可增減管段數(shù)量應(yīng)用方便。
缺點(diǎn):結(jié)構(gòu)不緊湊,金屬消耗量大,接頭多而易漏,占地較大。
用途:廣泛用于超高壓生產(chǎn)過程,可用于流量不大,所需傳熱面積不多的場合。
四、列管式換熱器
列管式換熱器又稱為管殼式換熱器,是*典型的間壁式換熱器,歷史悠久,占據(jù)主導(dǎo)作用。
優(yōu)點(diǎn):單位體積設(shè)備所能提供的傳熱面積大,傳熱效果好,結(jié)構(gòu)堅(jiān)固,可選用的結(jié)
構(gòu)材料范圍寬廣,操作彈性大,大型裝置中普遍采用。
結(jié)構(gòu):殼體、管束、管板、折流擋板和封頭。一種流體在管內(nèi)流動(dòng),其行程稱
為管程;另一種流體在管外流動(dòng),其行程稱為殼程。管束的壁面即為傳熱面。
折流擋板:為提高殼程流體流速,往往在殼體內(nèi)安裝一定數(shù)目與管束相互垂直的折流擋板。折流擋板不僅可防止流體短路、增加流體流速,還迫使流體按規(guī)定路徑多次錯(cuò)流通過管束,使湍動(dòng)程度大為增加。
a.圓缺形
b.圓盤形
常用的折流擋板有圓缺形和圓盤形兩種,前者更為常用。
根據(jù)所采取的溫差補(bǔ)償措施,列管式換熱器可分為以下幾個(gè)型式。
1)固定管板式
殼體與傳熱管壁溫度之差大于50°C,加補(bǔ)償圈,也稱膨脹節(jié),當(dāng)殼體和管束之間有溫差時(shí),依靠補(bǔ)償圈的彈性變形來適應(yīng)它們之間的不同的熱膨脹。
特點(diǎn):結(jié)構(gòu)簡單,成本低,殼程檢修和清洗困難,殼程必須是清潔、不易產(chǎn)生垢層和腐蝕的介質(zhì)。
?。?)浮頭式
兩端的管板,一端不與殼體相連,可自由沿管長方向浮動(dòng)。當(dāng)殼體與管束因溫度不同而引起熱膨脹時(shí),管束連同浮頭可在殼體內(nèi)沿軸向自由伸縮,可完全消除熱應(yīng)力。
特點(diǎn):結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜,成本高,消除了溫差應(yīng)力,是應(yīng)用較多的一種結(jié)構(gòu)形式。
?。?)U型管式
兩端的管板,一端不與殼體相連,可自由沿管長方向浮動(dòng)。當(dāng)殼體與管束因溫度不同而引起熱膨脹時(shí),管束連同浮頭可在殼體內(nèi)沿軸向自由伸縮,可完全消除熱應(yīng)力。
特點(diǎn):結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜,成本高,消除了溫差應(yīng)力,是應(yīng)用較多的一種結(jié)構(gòu)形式。
五、新型高效換熱器
1、螺旋板式換熱器
結(jié)構(gòu):螺旋板式換熱器由兩塊金屬薄板
焊接在一塊分隔板上并卷制成螺旋狀而構(gòu)成的。換熱時(shí),冷、熱流體分別進(jìn)入兩條通道,在器內(nèi)作嚴(yán)格的逆流流動(dòng)。
2、板式換熱器
構(gòu)緊湊,占用空間小,很小的空間即可提供較大的換熱面積,不需另外的拆裝空間;相同使用環(huán)境下,其占地面積和重量是其他類型換熱器的1/3~1/5。
3、板翅式換熱器
在兩塊平行金屬板之間夾入波紋狀金屬翅片,兩邊以側(cè)條密封,組成一個(gè)單元體;
將各單元體進(jìn)行不同的疊集和適當(dāng)?shù)嘏帕校儆免F焊予以固定,形成逆流、并流和錯(cuò)流的板翅式換熱器組裝件(芯部或板束);將帶有進(jìn)、出口的集流箱焊接到板束上。
特點(diǎn):傳熱效果更好、結(jié)構(gòu)更為緊湊。
4、熱管式換熱器
結(jié)構(gòu)及工作原理:
將一根金屬管的兩端密封,抽出不凝性氣體,充以一定量的某種工作液體而成。當(dāng)熱管的一端被加熱時(shí),工作液體受熱沸騰汽化,產(chǎn)生的蒸汽流至冷卻端冷凝放出冷凝潛熱,冷凝液沿著具有毛細(xì)結(jié)構(gòu)的吸液芯在毛細(xì)管力的作用下回流至加熱段再次沸騰汽化,工作介質(zhì)如此反復(fù)循環(huán),熱量則由熱管的軸向由加熱端傳至冷卻端。
換熱器的種類繁多,各種換熱器各自使用與某一種工況,為此應(yīng)根據(jù)介質(zhì)、溫度、壓力、使用場合不同選擇不同種類的換熱器,揚(yáng)長避短,使之帶來更大的經(jīng)濟(jì)效益。