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換熱器是什么？有哪些分類？
發(fā)布時間：2019/06/20 14:55:19
換熱器基礎知識換熱：指冷熱兩物體間所進行的熱量傳遞，是傳熱的過程。換熱目的： A：加熱或冷卻、汽化、冷凝以保持生產(chǎn)工藝所要求的溫度、歷力和相態(tài)； B：傳導、輻射。兩種物質不混合情況下溫度傳導改變； C：高熱量利用率、熱量的綜合利用：用待冷卻的熱流體向待加熱的冷流體供熱。按傳熱方式分類 1、直接傳熱式換熱器。一種不需傳熱壁面，由冷流體與熱流體直接接觸進行換熱的操作過程的換熱器，此類換熱器常用于工業(yè)生產(chǎn)中。 2、間壁傳熱式換熱器。冷、熱流體通過管子、板等壁面進行熱量交換的傳熱操作過程的換熱器，是普通的也常用的換熱器，冷、熱流體都是流體，可以是空氣、煙氣、蒸汽、水。這是本文重點進行討論的換熱器類型。 3、蓄熱式換熱器。系間歇傳熱，在廢熱再生器中是切實可行有效的回收廢熱的方式，常被用于回收燃燒氣體的廢熱以及蒸汽等用量不均時作為調節(jié)手段。換熱器的幾種類型 1、翅片式翅片式換熱器由管箱、殼體、管束等主要元件構成。管束翅片式換熱器的核心，換熱管作為導熱元件，與折流板一起決定換熱器的傳熱性能。管箱與殼體則決定翅片式換熱器的承壓能力及操作運行的安全可靠性。翅片式換熱器屬于間壁式換熱器，其換熱管內(nèi)構成的流體通道和稱為管程，換熱管外構成的流體通道稱為殼程。管程和殼程分別通過兩種不同溫度的流體時，溫度較高的流體通過換熱管壁將熱量傳遞給溫度較低的流體，溫度較高的流體被冷卻，溫度較低的流體被加熱，進而實現(xiàn)兩流體換熱工藝目的。 2、管殼式管殼式換熱器。管殼式換熱器是常用的普通結構，它包括：固定管板式換熱器、U型管殼式換熱器、帶膨脹節(jié)式換熱器、浮頭式換熱器、分段式換熱器、套管式換熱器等。固定管板式換熱器具有結構簡單、重量輕、造價低等優(yōu)點；缺點就是由于熱膨脹而引起管子拉彎。U型管殼式換熱器就是克服此缺點將管子作成“U”型，一端固定另一端活動，使得換熱器不受膨脹的影響，結構較簡單，重量輕，其缺點是不能機械清洗、管子不便拆換、單位容量及單位質量的傳熱量低，適用于溫差大、管內(nèi)流體介質比較干凈的場合帶膨脹節(jié)式換熱器可解決膨脹問題，用膨脹接頭的結構，故適用溫差大的流體和高壓流體，因為可將接頭拆下來進行清洗，所以可處理易結垢流體，而對低壓氣體則不適宜，但其缺點就是制造復雜。浮頭式管殼換熱器，其浮頭不與外殼相連，可自由伸縮，這樣既解決了熱膨脹的問題，也方便清洗，檢修時可將管芯抽出即可對于固定管板、列管、套管式換熱器每一外殼容積為1m³時，其傳熱面積約為30～40m³ 。對U型管殼式換熱器、浮頭式換熱器每一外殼容積為1m³時，其傳熱面積為70m²左右。熱管式換熱器熱管是利用封裝在密閉容器內(nèi)液體的蒸發(fā)與凝結過程，有效地輸送熱量的一種傳熱裝置。用若干熱管作為換熱元件而組裝的換熱器稱為熱管式換熱器。熱管式換熱器多用于氣—氣熱交換，這時，熱管兩端的受熱段和放熱段裝有翅片，以提高傳熱效果。熱管式換熱器優(yōu)點在于傳熱面基本上是等溫的，每單位體積的傳熱面積較大，選擇不同的工作工質，可使熱管在不同的溫度條件下使用，結構比較簡單，由熱膨脹等引起的問題較小。但是，熱管式換熱器的首要問題，是作為傳熱元件的熱管內(nèi)的工質對于所使用的工作環(huán)境是有一定臨界熱輸送量和工作溫度的限的，如果超越這一限溫度繼續(xù)工作，則蒸發(fā)段就會“燒干”而停止工作。 3、板式板式換熱器。由于板式換熱器的傳熱面上可以壓出凹凸形排液槽，在較低的雷諾數(shù)條件下既可出現(xiàn)紊流狀態(tài)，故換熱系數(shù)較高，一般可達3000～5 000Kcal/ m2 . h. ℃，與同樣流速下的管殼式換熱器相比，此值約為管殼式換熱器的傳熱系數(shù)的3～5 倍，雖然，這時板式換熱器的阻力會大一些，如在同樣耗功的條件下相比，則板式換熱器的放熱系數(shù)比管殼式的高一倍左右。由于板式換熱器的結構緊湊、空隙小、因而單位體積的傳熱面積增大，其安裝面積約為管殼式的1/ 2～1/ 3 ，可節(jié)省占地面積與施工費用，每一外殼容積為1 m³時，其傳熱面積為80m²左右，另外，板式換熱器容易增減換熱面積，對于管殼式換熱器在需要增加液體的處理量時，原有熱交換器的傳熱面積幾乎不可能增加，但板式換熱器的傳熱面積卻很容易增加，從而增加處理能力，另外，板式換熱器只有傳熱板的外殼板暴露在大氣中，因此，散熱損失可忽略不計，也不需保溫措施。板式換熱器在運行維護方面的特點之一就是裝拆比較方便，甚至可以不必完全拆開，僅把壓緊螺栓松開就可抽出板片清洗、替換墊圈，以至替換板片。這對于換熱介質容易產(chǎn)生沉積的物料就顯得尤為重要。允許用的溫度和壓力方面：用于板式換熱器靠每兩板片之間的墊圈，來防止物料泄漏，因而它的密封周邊的總長非常長，防止墊圈泄漏是板式換熱器的一個重要環(huán)節(jié)，墊圈能承受的溫度、壓力和化學穩(wěn)定性也常常成為板式換熱器使用的溫度和壓力限以及允許用的物料范圍。另外，由于傳熱面之間的間隙小，傳熱面上有凹凸，因此比傳統(tǒng)的光滑的壓力損失大，另外，板式換熱器所承受的工作壓力較低。 4、板翅式板翅式換熱器是由隔板、翅片、封條、導流片、封頭、接口等組成的一種換熱設施，它通過隔板和封條將流體分割為內(nèi)外兩個通道，通過隔板把熱量從一種介質傳遞給另一種介質，以達到對其中一種流體加熱或降溫的目的。由于翅片的特殊結構，使流體在通道中形成強烈的紊動，就使熱阻邊界層不斷破壞，從而有效地降低了熱阻，提高了傳熱效率。一般沸水的給熱系數(shù)是1500～30000Kcal/ m2 . h. ℃。另外板翅式換熱器的結構比較緊湊，單位體積的傳熱面積，一般要比列管式換熱器熱效率大5倍以上，每一外殼容積為1m³時，其傳熱面積為160m²左右。板翅式換熱器較輕巧而牢固，由于翅片很薄，一般為0. 2～0. 3mm ，而由于結構緊湊、體積小，一般有用鋁制造，因而重量很輕，同時，翅片既是主要的傳熱表面，又是兩隔板的支撐，故強度高。板翅式換熱器適應性強，在同一設備內(nèi)可允許有2～9 種介質換熱，且可用于氣體—氣體、氣體—液體、液體—液體之間的熱交換。主要缺點：因流道狹小，容易引起堵塞而增大阻力降，當換熱器結垢以后，清洗困難，而且由于換熱器的隔板和翅片都是很薄的鋁板（箔）作成，故要求介質對鋁不產(chǎn)生腐蝕，若一旦腐蝕而造成內(nèi)部串漏，則很難修補。 5、新型微通道結束語：能源是當前人類面臨的重要問題之一，能源開發(fā)及轉換利用已成為各國的重要課題，而換熱器是能源利用過程中必不可少的設備，幾乎一切工業(yè)領域都要使用，化工、冶金、動力、交通、航空與航天等部門應用尤為。近幾年由于新技術發(fā)展和新能源開發(fā)利用，各種類型的換熱器越來越受到工業(yè)界的重視，而換熱器又是節(jié)能措施中較為關鍵的設備，因此，無論是從工業(yè)的發(fā)展，還是從能源的有效利用，換熱器的合理設計、制造、選型和運行都具有非常重要的意義。隨著高科技的發(fā)展，換熱器行業(yè)必將迎來多合理，科學的類型為人類發(fā)展做出貢獻。較多技術信息歡迎與雷曼換熱器聯(lián)系探討。

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