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換熱器圖片,換熱器按工作原理分有三種哪三種

來源:整理 時間:2024-04-05 05:52:50 編輯:智能門戶 手機版

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1,換熱器按工作原理分有三種哪三種

1、間壁式換熱器,這種最常見,如管殼式,板式2、蓄熱式換熱器,主要用于高溫場合。3、直接接觸式換熱器,如火電廠的冷卻塔。

換熱器按工作原理分有三種哪三種

2,換熱器就是散熱器嗎

散熱器僅僅是將較高溫度的物體的熱與其它較低溫度的介質(一般是直排的空氣)交換熱量的一個組件的稱呼。它是熱交換器中的一種,但是由于很簡單,還不能稱為設備,只能稱為組件。 熱交換器則統(tǒng)稱兩溫度不同的介質之間進行熱交換的,結構較為復雜的設備。

換熱器就是散熱器嗎

3,什么是列管式換熱器

列管式換熱器是目前化工及酒精生產上應用最廣的一種換熱器。它主要由殼體、管板、換熱管、封頭、折流擋板等組成。圖(4)表示的是列管式換熱器中最常見的一種型式--固定管板式的示意圖。在圓形外殼內裝上很多平行的管子,管束兩端焊接或脹接在管板(俗稱花板)上,裝有進出口管的封頭用螺釘與焊在外殼兩端的管板相連,封頭與管板之間的空間構成流體的分配室。由于管板與殼體、管子都焊在一起,位量完全固定不變,故稱固定管板式。所需材質 ,可分別采用普通碳鋼、紫銅、或不銹鋼制作。在進行換熱時,一種流體由封頭的連結管處進入,在管流動,從封頭另一端的出口管流出,這稱之管程;另-種流體由殼體的接管進入,從殼體上的另一接管處流出,這稱為殼程。在列管式換熱器中,管束的表面積即為該換熱器所具有的傳熱面積。當傳熱面積較大,管子數(shù)目較多時,為了提高管 內流體的流速,增大管內一側流體的傳熱膜系數(shù),常將全部管子平均分成若干組,流體每次只流經一組管子,即采用多管程結構。其方法是在封頭內裝設隔板,在一端的封頭內裝設一塊隔板,便成二管程;在進口端裝兩塊擋板,另一端裝一塊隔板,便成四管程;如此,還可以設置其他多管程,但過多使流體阻力增大,隔板占有分布管面積,而使傳熱面積減小。酒精蒸餾使用的冷凝器,為了提高殼內流體的流速,通常在殼體內安裝一定數(shù)量與管束垂直的折流擋板。常用的擋板型式圓缺形(又程為弓形板)和盤環(huán)形兩種。

什么是列管式換熱器

4,換熱器怎么分幾殼程幾管程

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。這種換熱器結構較簡單,操作可靠,可用各種結構材料(主要是金屬材料)制造,能在高溫、高壓下使用,是目前應用最廣的類型。 結構 由殼體、傳熱管束、管板、折流板(擋板)和管箱等部件組成(見圖)。殼體多為圓筒形,內部裝有管束,管束兩端固定在管板上。進行換熱的冷熱兩種流體,一種在管內流動,稱為管程流體;另一種在管外流動,稱為殼程流體。為提高管外流體的傳熱分系數(shù),通常在殼體內安裝若干擋板。擋板可提高殼程流體速度,迫使流體按規(guī)定路程多次橫向通過管束,增強流體湍流程度。換熱管在管板上可按等邊三角形或正方形排列。等邊三角形排列較緊湊,管外流體湍動程度高,傳熱分系數(shù)大;正方形排列則管外清洗方便,適用于易結垢的流體。 流體每通過管束一次稱為一個管程;每通過殼體一次稱為一個殼程。圖示為最簡單的單殼程單管程換熱器,簡稱為1-1型換熱器。為提高管內流體速度,可在兩端管箱內設置隔板,將全部管子均分成若干組。這樣流體每次只通過部分管子,因而在管束中往返多次,這稱為多管程。同樣,為提高管外流速,也可在殼體內安裝縱向擋板,迫使流體多次通過殼體空間,稱為多殼程。多管程與多殼程可配合應用。 類型 由于管內外流體的溫度不同,因之換熱器的殼體與管束的溫度也不同。如果兩溫度相差很大,換熱器內將產生很大熱應力,導致管子彎曲、斷裂,或從管板上拉脫。因此,當管束與殼體溫度差超過50℃時,需采取適當補償措施,以消除或減少熱應力。根據(jù)所采用的補償措施,管殼式換熱器可分為以下幾種主要類型: ① 固定管板式換熱器 管束兩端的管板與殼體聯(lián)成一體,結構簡單,但只適用于冷熱流體溫度差不大,且殼程不需機械清洗時的換熱操作。當溫度差稍大而殼程壓力又不太高時,可在殼體上安裝有彈性的補償圈,以減小熱應力。 ② 浮頭式換熱器 管束一端的管板可自由浮動,完全消除了熱應力;且整個管束可從殼體中抽出,便于機械清洗和檢修。浮頭式換熱器的應用較廣,但結構比較復雜,造價較高。 ③ U型管換熱器 每根換熱管皆彎成U形,兩端分別固定在同一管板上下兩區(qū),借助于管箱內的隔板分成進出口兩室。此種換熱器完全消除了熱應力,結構比浮頭式簡單,但管程不易清洗。 非金屬材料換熱器 化工生產中強腐蝕性流體的換熱,需采用陶瓷、玻璃、聚四氟乙烯、石墨等非金屬材料制作管殼式換熱器。這類換熱器的換熱性能較差,只用于壓力低、振動小、溫度較低的場合。 流道的選擇 進行換熱的冷熱兩流體,按以下原則選擇流道:①不潔凈和易結垢流體宜走管程,因管內清洗較方便;②腐蝕性流體宜走管程,以免管束與殼體同時受腐蝕;③壓力高的流體宜走管程,以免殼體承受壓力;④飽和蒸汽宜走殼程,因蒸汽冷凝傳熱分系數(shù)與流速無關,且冷凝液容易排出;⑤若兩流體溫度差較大,選用固定管板式換熱器時,宜使傳熱分系數(shù)大的流體走殼程,以減小熱應力。 操作強化 當管壁兩側傳熱分系數(shù)相差很大時(如粘度小的液體與氣體間的換熱),應設法減小傳熱分系數(shù)低的一側的熱阻。如果管外傳熱分系數(shù)小,可采用外螺紋管(低翅片管),以增大管外一側的傳熱面積和流體湍動,減小熱阻。如果管內傳熱分系數(shù)小,可在管內設置麻花鐵,螺旋圈等添加物,以增強管內擾動,強化換熱,當然這時流體的流動阻力也將增大。 需要考慮很多因素:宜走管內的流體:1)不潔凈和易結垢的流體,因為管內清洗方便;2)腐蝕性的流體,因為可避免管子、殼體同時受腐蝕,且管子便于清洗和檢修;3)壓強高的流體,因為可以節(jié)省殼體材料;4)有毒的流體,因為可減少泄漏的機會。宜走殼程的介質:1)飽和蒸汽,因為可便于及時排除冷凝液,且蒸汽比較干凈,清洗比較方便;2)被冷卻的流體,因為可利用殼體散熱,增強冷卻效果;3)粘度大的流體或流量小的流體,因為流體在折流板的作用下,可提高流動對流傳熱系數(shù);4)對于剛性結構的換熱器,若兩流體的溫差大,對流傳熱系數(shù)較大的介質走殼程,可減少熱應力。
對相同的換熱器體積、相同折流板數(shù)、相同管程數(shù)的兩殼程螺旋折流板換熱器和兩殼程弓形折流板換熱器進行了對比性的數(shù)值模擬研究,結果表明:(1)在相同殼程re下,兩殼程螺旋折流板換熱器的換熱系數(shù)h比兩殼程弓形折流板換熱器略低,壓降dp比兩殼程弓形折流板換熱器低40%.(2)在相同殼程流量g下,兩殼程螺旋折流板換熱器的換熱能力比兩殼程弓形折熱器高60%,壓降dp比兩殼程弓形折熱器高80%.(3)在相同殼程壓降dp下,兩殼程螺旋折流板換熱器的換熱系數(shù)h比兩殼程弓形折流板換熱器高30%.(4)在允許的壓降范圍內,當換熱要求較高時,多殼程的螺旋折流板管殼式換熱器可強化換熱,帶走更多的熱量,保證生產的安全.關鍵詞:兩殼程;螺旋折流板;弓形折流板;強化換熱;數(shù)值模擬??????

5,換熱器是什么裝置

轉自“百科” 換熱器是將熱流體的部分熱量傳遞給冷流體的設備,又稱熱交換器。   英語翻譯:heat exchanger   換熱器是化工,石油,動力,食品及其它許多工業(yè)部門的通用設備,在生產中占有重要地位.在化工生產中換熱器可作為加熱器、冷卻器、冷凝器、蒸發(fā)器和再沸器等,應用更加廣泛。換熱器種類很多,但根據(jù)冷、熱流體熱量交換的原理和方式基本上可分三大類即:間壁式、混合式和蓄熱式。在三類換熱器中,間壁式換熱器應用最多。 1、間壁式換熱器的類型  夾套式換熱器 這種換熱器是在容器外壁安裝夾套制成,結構簡單;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)且使釜內液體受熱均勻,可在釜內安裝攪拌器.當夾套中通入冷卻水或無相變的加熱劑時,亦可在夾套中設置螺旋隔板或其它增加湍動的措施,以提高夾套一側的給熱系數(shù).為補充傳熱面的不足,也可在釜內部安裝蛇管. 夾套式換熱器廣泛用于反應過程的加熱和冷卻。   沉浸式蛇管換熱器 這種換熱器是將金屬管彎繞成各種與容器相適應的形狀,并沉浸在容器內的液體中.蛇管換熱器的優(yōu)點是結構簡單,能承受高壓,可用耐腐蝕材料制造;其缺點是容器內液體湍動程度低,管外給熱系數(shù)小.為提高傳熱系數(shù),容器內可安裝攪拌器。   噴淋式換熱器 這種換熱器是將換熱管成排地固定在鋼架上,熱流體在管內流動,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)較沉浸式增大很多.另外,這種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,增大傳熱推動力的作用.因此,和沉浸式相比,噴淋式換熱器的傳熱效果大有改善。   套管式換熱器 套管式換熱器是由直徑不同的直管制成的同心套管,并由U形彎頭連接而成.在這種換熱器中,一種流體走管內,另一種流體走環(huán)隙,兩者皆可得到較高的流速,故傳熱系數(shù)較大.另外,在套管換熱器中,兩種流體可為純逆流,對數(shù)平均推動力較大。套管換熱器結構簡單,能承受高壓,應用亦方便(可根據(jù)需要增減管段數(shù)目). 特別是由于套管換熱器同時具備傳熱系數(shù)大,傳熱推動力大及能夠承受高壓強的優(yōu)點,在超高壓生產過程(例如操作壓力為3000大氣壓的高壓聚乙烯生產過程)中所用的換熱器幾乎全部是套管式。   管殼式換熱器 管殼式(又稱列管式) 換熱器是最典型的間壁式換熱器,它在工業(yè)上的應用有著悠久的歷史,而且至今仍在所有換熱器中占據(jù)主導地位。   管殼式換熱器主要有殼體、管束、管板和封頭等部分組成,殼體多呈圓形,內部裝有平行管束,管束兩端固定于管板上。在管殼換熱器內進行換熱的兩種流體,一種在管內流動,其行程稱為管程;一種在管外流動,其行程稱為殼程。管束的壁面即為傳熱面。為提高管外流體給熱系數(shù),通常在殼體內安裝一定數(shù)量的橫向折流檔板。折流檔板不僅可防止流體短路,增加流體速度,還迫使流體按規(guī)定路徑多次錯流通過管束,使湍動程度大為增加。常用的檔板有圓缺形和圓盤形兩種,前者應用更為廣泛.。流體在管內每通過管束一次稱為一個管程,每通過殼體一次稱為一個殼程。為提高管內流體的速度,可在兩端封頭內設置適當隔板,將全部管子平均分隔成若干組。這樣,流體可每次只通過部分管子而往返管束多次,稱為多管程。同樣,為提高管外流速,可在殼體內安裝縱向檔板使流體多次通過殼體空間,稱多殼程。在管殼式換熱器內,由于管內外流體溫度不同,殼體和管束的溫度也不同。如兩者溫差很大, 換熱器內部將出現(xiàn)很大的熱應力,可能使管子彎曲,斷裂或從管板上松脫。因此,當管束和殼體溫度差超過50℃時,應采取適當?shù)臏夭钛a償措施,消除或減小熱應力。 2、混合式換熱器  混合式熱交換器是依靠冷、熱流體直接接觸而進行傳熱的,這種傳熱方式避免了傳熱間壁及其兩側的污垢熱阻,只要流體間的接觸情況良好,就有較大的傳熱速率。故凡允許流體相互混合的場合,都可以采用混合式熱交換器,例如氣體的洗滌與冷卻、循環(huán)水的冷卻、汽-水之間的混合加熱、蒸汽的冷凝等等。它的應用遍及化工和冶金企業(yè)、動力工程、空氣調節(jié)工程以及其它許多生產部門中。   按照用途的不同,可將混合式熱交換器分成以下幾種不同的類型:   (1)冷卻塔(或稱冷水塔)   在這種設備中,用自然通風或機械通風的方法,將生產中已經提高了溫度的水進行冷卻降溫之后循環(huán)使用,以提高系統(tǒng)的經濟效益。例如熱力發(fā)電廠或核電站的循環(huán)水、合成氨生產中的冷卻水等,經過水冷卻塔降溫之后再循環(huán)使用,這種方法在實際工程中得到了廣泛的使用。   (2)氣體洗滌塔(或稱洗滌塔)   在工業(yè)上用這種設備來洗滌氣體有各種目的,例如用液體吸收氣體混合物中的某些組分,除凈氣體中的灰塵,氣體的增濕或干燥等。但其最廣泛的用途是冷卻氣體,而冷卻所用的液體以水居多??照{工程中廣泛使用的噴淋室,可以認為是它的一種特殊形式。噴淋室不但可以像氣體洗滌塔一樣對空氣進行冷卻,而且還可對其進行加熱處理。但是,它也有對水質要求高、占地面積大、水泵耗能多等缺點:所以,目前在一般建筑中,噴淋室已不常使用或僅作為加濕設備使用。但是,在以調節(jié)濕度為主要目的的紡織廠、卷煙廠等仍大量使用!   (3)噴射式熱交換器   在這種設備中,使壓力較高的流體由噴管噴出,形成很高的速度,低壓流體被引入混合室與射流直接接觸進行傳熱,并一同進入擴散管,在擴散管的出口達到同一壓力和溫度后送給用戶。   (4)混合式冷凝器   這種設備一般是用水與蒸汽直接接觸的方法使蒸汽冷凝。   3.蓄熱式換熱器   蓄熱式換熱器用于進行蓄熱式換熱的設備。內裝固體填充物,用以貯蓄熱量。一般用耐火磚等砌成火格子(有時用金屬波形帶等)。換熱分兩個階段進行。第一階段,熱氣體通過火格子,將熱量傳給火格子而貯蓄起來。第二階段,冷氣體通過火格子,接受火格子所儲蓄的熱量而被加熱。這兩個階段交替進行。通常用兩個蓄熱器交替使用,即當熱氣體進入一器時,冷氣體進入另一器。常用于冶金工業(yè),如煉鋼平爐的蓄熱室。也用于化學工業(yè),如煤氣爐中的空氣預熱器或燃燒室,人造石油廠中的蓄熱式裂化爐。   蓄熱式換熱器一般用于對介質混合要求比較低的場合。
進行熱量的交換的裝置,散熱

6,換熱器分類及區(qū)別

適用于不同介質、不同工況、不同溫度、不同壓力的換熱器,結構型式也不同,換熱器的具體分類如下:一、按傳熱原理分類1、間壁式換熱器間壁式換熱器是溫度不同的兩種流體在被壁面分開的空間里流動,通過壁面的導熱和流體在壁表面對流,兩種流體之間進行換熱。間壁式換熱器有管殼式、套管式和其他型式的換熱器。間壁式換熱器是目前應用最為廣泛的換熱器。2、蓄熱式換熱器蓄熱式換熱器通過固體物質構成的蓄熱體,把熱量從高溫流體傳遞給低溫流體,熱介質先通過加熱固體物質達到一定溫度后,冷介質再通過固體物質被加熱,使之達到熱量傳遞的目的。蓄熱式換熱器有旋轉式、閥門切換式等。3、流體連接間接式換熱器流體連接間接式換熱器,是把兩個表面式換熱器由在其中循環(huán)的熱載體連接起來的換熱器,熱載體在高溫流體換熱器和低溫流體之間循環(huán),在高溫流體接受熱量,在低溫流體換熱器把熱量釋放給低溫流體。4、直接接觸式換熱器又被稱為混合式換熱器,這種換熱器是兩種流體直接接觸,彼此混合進行換熱的設備,例如,冷水塔、氣體冷凝器等。5、復式換熱器兼有汽水面式間接換熱及水水直接混流換熱兩種換熱方式的設備。同汽水面式間接換熱相比,具有更高的換熱效率;同汽水直接混合換熱相比具有較高的穩(wěn)定性及較低的機組噪音。二、按用途分類1、加熱器加熱器是把流體加熱到必要的溫度,但加熱流體沒有發(fā)生相的變化。2、預熱器預熱器預先加熱流體,為工序操作提供標準的工藝參數(shù)。換熱器3、過熱器過熱器用于把流體(工藝氣或蒸汽)加熱到過熱狀態(tài)。4、蒸發(fā)器蒸發(fā)器用于加熱流體,達到沸點以上溫度,使其流體蒸發(fā),一般有相的變化。三、按結構分類可分為:浮頭式換熱器、固定管板式換熱器、U形管板換熱器、板式換熱器等。
1、根據(jù)結構形式分:管殼式換熱器、螺旋板式換熱器、蛇管式換熱器,板式換熱器,套管式換熱器等。2.作為其它容器的輔助結構,還有夾套換熱、內盤管換熱、外盤管換熱,鼓風換熱、水淋換熱等。3.最常用的是管殼式換熱器:又包括固定管板式換熱器、浮頭式換熱器、U形管式換熱器、填料函式換熱器。4、按用途不同可分為加熱器、冷卻器、冷凝器、蒸發(fā)器、再沸器、深冷器、過熱器等。5、換熱器按傳熱方式的不同可分為:混合式、蓄熱式和間壁式。其中間壁式換熱器應用最廣泛,按照傳熱面的形狀和結構特點又可分為管殼式換熱器、板面式換熱器和擴展表面式換熱器(板翅式、管翅式等)。
一.換熱器的概念換熱器是將熱流體的部分熱量傳遞給冷流體的設備,又稱熱交換器。換熱器是化工,石油,動力,食品及其它許多工業(yè)部門的通用設備,在生產中占有重要地位.在化工生產中換熱器可作為加熱器、冷卻器、冷凝器、蒸發(fā)器和再沸器等,應用更加廣泛。換熱設備因其用途不同,類型繁多,性能不一,但均可歸結為管殼式結構和板式結構兩大類。二.換熱器的工作原理 換熱器是將熱流體的部分熱量傳遞給冷流體的設備,即在一個大的密閉容器內裝上水或其他介質,而在容器內有管道穿過。讓熱水從管道內流過。由于管道內熱水和容器內冷熱水的溫度差,會形成熱交換,也就是初中物理的熱平衡,高溫物體的熱量總是向低溫物體傳遞,這樣就把管道里水的熱量交換給了容器內的冷水,換熱器又稱熱交換器 。三. 機械結構形式換熱器的分類良多,可以按傳熱原理、結構和用途等進行分類,按其結構分類主要有管殼式和板式兩種。根據(jù)冷、熱流體熱量交換的原理和方式基本上可分三大類即:間壁式、混合式和蓄熱式。1、間壁式換熱器的類型 夾套式換熱器 這種換熱器是在容器外壁安裝夾套制成,結構簡單;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)且使釜內液體受熱均勻,可在釜內安裝攪拌器.當夾套中通入冷卻水或無相變的加熱劑時,亦可在夾套中設置螺旋隔板或其它增加湍動的措施,以提高夾套一側的給熱系數(shù).為補充傳熱面的不足,也可在釜內部安裝蛇管. 夾套式換熱器廣泛用于反應過程的加熱和冷卻。沉浸式蛇管換熱器 這種換熱器是將金屬管彎繞成各種與容器相適應的形狀,并沉浸在容器內的液體中.蛇管換熱器的優(yōu)點是結構簡單,能承受高壓,可用耐腐蝕材料制造;其缺點是容器內液體湍動程度低,管外給熱系數(shù)小.為提高傳熱系數(shù),容器內可安裝攪拌器。噴淋式換熱器 這種換熱器是將換熱管成排地固定在鋼架上,熱流體在管內流動,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)較沉浸式增大很多.另外,這種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,增大傳熱推動力的作用.因此,和沉浸式相比,噴淋式換熱器的傳熱效果大有改善。套管式換熱器 套管式換熱器是由直徑不同的直管制成的同心套管,并由U形彎頭連接而成.在這種換熱器中,一種流體走管內,另一種流體走環(huán)隙,兩者皆可得到較高的流速,故傳熱系數(shù)較大.另外,在套管換熱器中,兩種流體可為純逆流,對數(shù)平均推動力較大。套管換熱器結構簡單,能承受高壓,應用亦方便(可根據(jù)需要增減管段數(shù)目). 特別是由于套管換熱器同時具備傳熱系數(shù)大,傳熱推動力大及能夠承受高壓強的優(yōu)點,在超高壓生產過程(例如操作壓力為3000大氣壓的高壓聚乙烯生產過程)中所用的換熱器幾乎全部是套管式。管殼式換熱器 管殼式(又稱列管式) 換熱器是最典型的間壁式換熱器,它在工業(yè)上的應用有著悠久的歷史,而且至今仍在所有換熱器中占據(jù)主導地位。管殼式換熱器主要有殼體、管束、管板和封頭等部分組成,殼體多呈圓形,內部裝有平行管束,管束兩端固定于管板上。在管殼換熱器內進行換熱的兩種流體,一種在管內流動,其行程稱為管程;一種在管外流動,其行程稱為殼程。管束的壁面即為傳熱面。為提高管外流體給熱系數(shù),通常在殼體內安裝一定數(shù)量的橫向折流檔板。折流檔板不僅可防止流體短路,增加流體速度,還迫使流體按規(guī)定路徑多次錯流通過管束,使湍動程度大為增加。常用的檔板有圓缺形和圓盤形兩種,前者應用更為廣泛.。流體在管內每通過管束一次稱為一個管程,每通過殼體一次稱為一個殼程。為提高管內流體的速度,可在兩端封頭內設置適當隔板,將全部管子平均分隔成若干組。這樣,流體可每次只通過部分管子而往返管束多次,稱為多管程。同樣,為提高管外流速,可在殼體內安裝縱向檔板使流體多次通過殼體空間,稱多殼程。在管殼式換熱器內,由于管內外流體溫度不同,殼體和管束的溫度也不同。如兩者溫差很大, 換熱器內部將出現(xiàn)很大的熱應力,可能使管子彎曲,斷裂或從管板上松脫。因此,當管束和殼體溫度差超過50℃時,應采取適當?shù)臏夭钛a償措施,消除或減小熱應力。2、混合式換熱器 混合式熱交換器是依靠冷、熱流體直接接觸而進行傳熱的,這種傳熱方式避免了傳熱間壁及其兩側的污垢熱阻,只要流體間的接觸情況良好,就有較大的傳熱速率。故凡允許流體相互混合的場合,都可以采用混合式熱交換器,例如氣體的洗滌與冷卻、循環(huán)水的冷卻、汽-水之間的混合加熱、蒸汽的冷凝等等。它的應用遍及化工和冶金企業(yè)、動力工程、空氣調節(jié)工程以及其它許多生產部門中。按照用途的不同,可將混合式熱交換器分成以下幾種不同的類型: (1) 冷卻塔(或稱冷水塔) 在這種設備中,用自然通風或機械通風的方法,將生產中已經提高了溫度的水進行冷卻降溫之后循環(huán)使用,以提高系統(tǒng)的經濟效益。例如熱力發(fā)電廠或核電站的循環(huán)水、合成氨生產中的冷卻水等,經過水冷卻塔降溫之后再循環(huán)使用,這種方法在實際工程中得到了廣泛的使用。(2)氣體洗滌塔(或稱洗滌塔) 在工業(yè)上用這種設備來洗滌氣體有各種目的,例如用液體吸收氣體混合物中的某些組分,除凈氣體中的灰塵,氣體的增濕或干燥等。但其最廣泛的用途是冷卻氣體,而冷卻所用的液體以水居多??照{工程中廣泛使用的噴淋室,可以認為是它的一種特殊形式。噴淋室不但可以像氣體洗滌塔一樣對空氣進行冷卻,而且還可對其進行加熱處理。但是,它也有對水質要求高、占地面積大、水泵耗能多等缺點:所以,目前在一般建筑中,噴淋室已不常使用或僅作為加濕設備使用。但是,在以調節(jié)濕度為主要目的的紡織廠、卷煙廠等仍大量使用!(3)噴射式熱交換器 在這種設備中,使壓力較高的流體由噴管噴出,形成很高的速度,低壓流體被引入混合室與射流直接接觸進行傳熱,并一同進入擴散管,在擴散管的出口達到同一壓力和溫度后送給用戶。 (4)混合式冷凝器 這種設備一般是用水與蒸汽直接接觸的方法使蒸汽冷凝。3.蓄熱式換熱器蓄熱式換熱器用于進行蓄熱式換熱的設備。內裝固體填充物,用以貯蓄熱量。一般用耐火磚等砌成火格子(有時用金屬波形帶等)。換熱分兩個階段進行。第一階段,熱氣體通過火格子,將熱量傳給火格子而貯蓄起來。第二階段,冷氣體通過火格子,接受火格子所儲蓄的熱量而被加熱。這兩個階段交替進行。通常用兩個蓄熱器交替使用,即當熱氣體進入一器時,冷氣體進入另一器。常用于冶金工業(yè),如煉鋼平爐的蓄熱室。也用于化學工業(yè),如煤氣爐中的空氣預熱器或燃燒室,人造石油廠中的蓄熱式裂化爐。蓄熱式換熱器一般用于對介質混合要求比較低的場合。
一.換熱器的概念換熱器是將熱流體的部分熱量傳遞給冷流體的設備,又稱熱交換器。換熱器是化工,石油,動力,食品及其它許多工業(yè)部門的通用設備,在生產中占有重要地位.在化工生產中換熱器可作為加熱器、冷卻器、冷凝器、蒸發(fā)器和再沸器等,應用更加廣泛。換熱設備因其用途不同,類型繁多,性能不一,但均可歸結為管殼式結構和板式結構兩大類。二.換熱器的工作原理 換熱器是將熱流體的部分熱量傳遞給冷流體的設備,即在一個大的密閉容器內裝上水或其他介質,而在容器內有管道穿過。讓熱水從管道內流過。由于管道內熱水和容器內冷熱水的溫度差,會形成熱交換,也就是初中物理的熱平衡,高溫物體的熱量總是向低溫物體傳遞,這樣就把管道里水的熱量交換給了容器內的冷水,換熱器又稱熱交換器 。三. 機械結構形式換熱器的分類良多,可以按傳熱原理、結構和用途等進行分類,按其結構分類主要有管殼式和板式兩種。根據(jù)冷、熱流體熱量交換的原理和方式基本上可分三大類即:間壁式、混合式和蓄熱式。1、間壁式換熱器的類型 夾套式換熱器 這種換熱器是在容器外壁安裝夾套制成,結構簡單;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)且使釜內液體受熱均勻,可在釜內安裝攪拌器.當夾套中通入冷卻水或無相變的加熱劑時,亦可在夾套中設置螺旋隔板或其它增加湍動的措施,以提高夾套一側的給熱系數(shù).為補充傳熱面的不足,也可在釜內部安裝蛇管. 夾套式換熱器廣泛用于反應過程的加熱和冷卻。沉浸式蛇管換熱器 這種換熱器是將金屬管彎繞成各種與容器相適應的形狀,并沉浸在容器內的液體中.蛇管換熱器的優(yōu)點是結構簡單,能承受高壓,可用耐腐蝕材料制造;其缺點是容器內液體湍動程度低,管外給熱系數(shù)小.為提高傳熱系數(shù),容器內可安裝攪拌器。噴淋式換熱器 這種換熱器是將換熱管成排地固定在鋼架上,熱流體在管內流動,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)較沉浸式增大很多.另外,這種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,增大傳熱推動力的作用.因此,和沉浸式相比,噴淋式換熱器的傳熱效果大有改善。套管式換熱器 套管式換熱器是由直徑不同的直管制成的同心套管,并由U形彎頭連接而成.在這種換熱器中,一種流體走管內,另一種流體走環(huán)隙,兩者皆可得到較高的流速,故傳熱系數(shù)較大.另外,在套管換熱器中,兩種流體可為純逆流,對數(shù)平均推動力較大。套管換熱器結構簡單,能承受高壓,應用亦方便(可根據(jù)需要增減管段數(shù)目). 特別是由于套管換熱器同時具備傳熱系數(shù)大,傳熱推動力大及能夠承受高壓強的優(yōu)點,在超高壓生產過程(例如操作壓力為3000大氣壓的高壓聚乙烯生產過程)中所用的換熱器幾乎全部是套管式。管殼式換熱器 管殼式(又稱列管式) 換熱器是最典型的間壁式換熱器,它在工業(yè)上的應用有著悠久的歷史,而且至今仍在所有換熱器中占據(jù)主導地位。管殼式換熱器主要有殼體、管束、管板和封頭等部分組成,殼體多呈圓形,內部裝有平行管束,管束兩端固定于管板上。在管殼換熱器內進行換熱的兩種流體,一種在管內流動,其行程稱為管程;一種在管外流動,其行程稱為殼程。管束的壁面即為傳熱面。為提高管外流體給熱系數(shù),通常在殼體內安裝一定數(shù)量的橫向折流檔板。折流檔板不僅可防止流體短路,增加流體速度,還迫使流體按規(guī)定路徑多次錯流通過管束,使湍動程度大為增加。常用的檔板有圓缺形和圓盤形兩種,前者應用更為廣泛.。流體在管內每通過管束一次稱為一個管程,每通過殼體一次稱為一個殼程。為提高管內流體的速度,可在兩端封頭內設置適當隔板,將全部管子平均分隔成若干組。這樣,流體可每次只通過部分管子而往返管束多次,稱為多管程。同樣,為提高管外流速,可在殼體內安裝縱向檔板使流體多次通過殼體空間,稱多殼程。在管殼式換熱器內,由于管內外流體溫度不同,殼體和管束的溫度也不同。如兩者溫差很大, 換熱器內部將出現(xiàn)很大的熱應力,可能使管子彎曲,斷裂或從管板上松脫。因此,當管束和殼體溫度差超過50℃時,應采取適當?shù)臏夭钛a償措施,消除或減小熱應力。2、混合式換熱器 混合式熱交換器是依靠冷、熱流體直接接觸而進行傳熱的,這種傳熱方式避免了傳熱間壁及其兩側的污垢熱阻,只要流體間的接觸情況良好,就有較大的傳熱速率。故凡允許流體相互混合的場合,都可以采用混合式熱交換器,例如氣體的洗滌與冷卻、循環(huán)水的冷卻、汽-水之間的混合加熱、蒸汽的冷凝等等。它的應用遍及化工和冶金企業(yè)、動力工程、空氣調節(jié)工程以及其它許多生產部門中。按照用途的不同,可將混合式熱交換器分成以下幾種不同的類型: (1) 冷卻塔(或稱冷水塔) 在這種設備中,用自然通風或機械通風的方法,將生產中已經提高了溫度的水進行冷卻降溫之后循環(huán)使用,以提高系統(tǒng)的經濟效益。例如熱力發(fā)電廠或核電站的循環(huán)水、合成氨生產中的冷卻水等,經過水冷卻塔降溫之后再循環(huán)使用,這種方法在實際工程中得到了廣泛的使用。(2)氣體洗滌塔(或稱洗滌塔) 在工業(yè)上用這種設備來洗滌氣體有各種目的,例如用液體吸收氣體混合物中的某些組分,除凈氣體中的灰塵,氣體的增濕或干燥等。但其最廣泛的用途是冷卻氣體,而冷卻所用的液體以水居多??照{工程中廣泛使用的噴淋室,可以認為是它的一種特殊形式。噴淋室不但可以像氣體洗滌塔一樣對空氣進行冷卻,而且還可對其進行加熱處理。但是,它也有對水質要求高、占地面積大、水泵耗能多等缺點:所以,目前在一般建筑中,噴淋室已不常使用或僅作為加濕設備使用。但是,在以調節(jié)濕度為主要目的的紡織廠、卷煙廠等仍大量使用!(3)噴射式熱交換器 在這種設備中,使壓力較高的流體由噴管噴出,形成很高的速度,低壓流體被引入混合室與射流直接接觸進行傳熱,并一同進入擴散管,在擴散管的出口達到同一壓力和溫度后送給用戶。 (4)混合式冷凝器 這種設備一般是用水與蒸汽直接接觸的方法使蒸汽冷凝。3.蓄熱式換熱器蓄熱式換熱器用于進行蓄熱式換熱的設備。內裝固體填充物,用以貯蓄熱量。一般用耐火磚等砌成火格子(有時用金屬波形帶等)。換熱分兩個階段進行。第一階段,熱氣體通過火格子,將熱量傳給火格子而貯蓄起來。第二階段,冷氣體通過火格子,接受火格子所儲蓄的熱量而被加熱。這兩個階段交替進行。通常用兩個蓄熱器交替使用,即當熱氣體進入一器時,冷氣體進入另一器。常用于冶金工業(yè),如煉鋼平爐的蓄熱室。也用于化學工業(yè),如煤氣爐中的空氣預熱器或燃燒室,人造石油廠中的蓄熱式裂化爐。蓄熱式換熱器一般用于對介質混合要求比較低的場合。
1.殼管式換熱器適用于各種工況的加熱器,冷卻器,冷凝器,蒸發(fā)器以及多介質換熱但在壓力不高,溫度不高時,一般用其它形式換熱器,設備更緊湊2.可拆板式換熱器使用溫度不超過150度, 壓力不超過1.6MPa的各種加熱器,冷卻器冷凝器,油冷卻器,水水換熱器。其傳熱系數(shù)高,體積小。3.釬焊板式換熱器使用溫度不超過250度,壓力不超過3.5MPa的冷凝器,蒸發(fā)器,油冷卻器油加熱器,氣體冷卻器
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