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湖北襄化机械热管换热器、热交换器介绍

浏览次数: 日期:2019年6月11日 14:11

湖北襄化机械设备有限公司换热器是将热流体的局部热量传送给冷流体的设备,即在一个大的密闭容器内装上水或其他介质,而在容器内有管道穿过。让热水从管道内流过。

由于管道内热水和容器内冷热水的温度差,会构成热交流,也就是初中物理的热均衡,高温物体的热量总是向低温物体传送,这样就把管道里水的热量交流给了容器内的冷水,换热器又称热交流器。

换热器按用处分类能够分为:

冷却器、冷凝器、加热器、换热器、再沸器、蒸气发作器、废热(或余热)锅炉。

按换热方式能够分为:

直接接触式换热器(又叫混合式换热器)、蓄热式换热器和间壁式换热器。

下面主要引见一下按换热方式分类的换热器:

1) 直接接触式换热器

直接接触式交流器是依托冷、热流体直接接触而停止传热的,这种传热方式防止了传热间壁及其两侧的污垢热阻,只需流体间的接触状况良好,就有较大的传热速率。

故凡允许流体互相混合的场所,都能够采用混合式热交流器,例如气体的洗濯与冷却、循环水的冷却、汽-水之间的混合加热、蒸汽的冷凝等等。它的应用普及化工和冶金企业、动力工程、空气调理工程以及其它许多生 产部门。

常用的混合式换热器有:冷却塔、气体洗濯塔、放射式换热器和混合式冷凝器。

2) 蓄热式换热器

蓄热式换热器用于停止蓄热式换热的设备。内装固体填充物,用以贮蓄热量。

普通用耐火砖等砌成火格子(有时用金属波形带等)。

换热分两个阶段停止。

第一阶段,热气体经过火格子,将热量传给火格子而贮蓄起来。

第二阶段,冷气体经过火格子,承受火格子所储蓄的热量而被加热。

这两个阶段交替停止。通常用两个蓄热器交替运用,即当热气体进入一器时,冷气体进入另一器。常用于冶金工业,如炼钢平炉的蓄热室。

也用于化学工业,如煤气炉中的空气预热器或熄灭室,人造石油厂中的蓄热式裂化炉。 

3) 间壁式换热器

此类换热器中,冷热俩流体间用一金属隔开,以便俩种流体不相混合而停止热量传送。

在化工消费中冷热流体经常不能直接接触,故而间壁式换热器是最常用的一种换热器。

下面主要引见一下间壁式换热器的分类: 

a) 夹套式换热器

这种换热器是在容器外壁装置夹套制成,构造简单;但其加热面受容器壁面限制,传热系数也不高。

为进步传热系数且使釜内液体受热平均,可在釜内装置搅拌器。

当夹套中通入冷却水或无相变的加热剂时,亦可在夹套中设置螺旋隔板或其它增加湍动的措施,以进步夹套一侧的给热系数。

为补充传热面的缺乏,也可在釜内部装置蛇管。

夹套式换热器普遍用于反响过程的加热和冷却。 

b) 蛇管式换热器

蛇管式换热器又分为沉浸式蛇管换热器和喷淋式蛇管换热器。

蛇管多以金属管弯绕成各种与容器相顺应的外形,并沉浸在容器内的液体中。

其优点是:构造简单,能接受高压,可用耐腐蚀资料制造。 

缺陷:容器内液体湍动水平低,管外给热系数小。

将换热管成排地固定在钢架上。 

热流体在管内活动,冷却水在安装上方平均淋下。 

优点:热流体在管内活动,冷却水在安装上方平均淋下。传热系数大,故喷淋式换热器传热效果优于沉浸式蛇管换热器。

但是期要在露天放置,占位置置大而且水容易溅到四周环境,运用起来不便当。 

c) 套管式换热器

由套管式换热器是由直径不同的直管制成的同心套管,并用U形弯头衔接而成。

由于管内管外流体流速较大。 冷、热流体能够作纯逆流,故而其传热系数大,传热效果好。常用的水伴热就是一种简易的套管式换热器。 

d) 管壳式换热器

湖北尊雅环保科技有限公司管壳式(又称列管式) 换热器是最典型的间壁式换热器,它在工业上的应用有着长久的历史,而且至今仍在一切换热器中占领主导位置。

管壳式换热器主要有壳体、管束、管板和封头号局部组成,壳体多呈圆形,内部装有平行管束,管束两端固定于管板上。

在管壳换热器内停止换热的两种流体,一种在管内活动,其行程称为管程;一种在管外活动,其行程称为壳程。管束的壁面即为传热面。

为进步管外流体给热系数,通常在壳体内装置一定数量的横向折流档板。

折流档板不只可避免流体短路,增加流体速度,还迫使流体按规则途径屡次错流经过管束,使湍动水平大为增加。常用的档板有圆缺形和圆盘形两种

流体在管内每经过管束一次称为一个管程,每经过壳体一次称为一个壳程。

为进步管内流体的速度,可在两端封头内设置恰当隔板,将全部管子均匀分隔成若干组。

这样,流体可每次只经过局部管子而往复管束屡次,称为多管程。

同样,为进步管外流速,可在壳体内装置纵向档板使流体屡次经过壳体空间,称多壳程。

在管壳式换热器内,由于管内外流体温度不同,壳体和管束的温度也不同。如两者温差很大, 换热器内部将呈现很大的热应力,可能使管子弯曲,断裂或从管板上松脱。

因而,当管束和壳体温度差超越50℃时,应采取恰当 的温差补偿措施,消弭或减小热应力。

补偿办法:

在壳体上附有收缩圈或者采用U形管换热器和浮头式换热器。 

固定管板式换热器

当冷热流体温差不大时,可采用固定管板式换热器。 

它构造简单本钱低,但清洗艰难,不适用于易结垢的流体和温差较大的流体。 

假如温差不是很大,可采用带有补偿圈的固定管板式换热器。

浮头式换热器,它两端的管板一端可沿轴向自在浮动,从而消弭热应力。

而且整个管束可从壳体中抽出,便于清洗和检修。

但是构造复杂,造价较高。工业上普通都运用这种换热器。

U形管换热器

U形管换热器的每根换热管都弯成U形,进出口分别装置在同一管板的两侧,封头以隔板分红两室。每根管可自在伸缩,与外壳无关。

从而消弭热应力,其构造比浮头式换热器简单。

但管程不易清洗,运用有很大的局限性只适用于干净流体。 

e) 板式换热器

板式换热器是由一组长方形的薄金属传热板片构成,用框架将板片夹紧组装于支架上。

两个相邻板片的边缘衬以垫片(各种橡胶或紧缩石棉等制成)压紧,板片四角有圆孔,构成流体的通道。

板式换热器和管壳式换热器的区别:

a.传热系数高

由于不同的波纹板互相倒置,构成复杂的流道,使流体在波纹板间流道内呈旋转三维活动,能在较低的雷诺数(普通Re=50~200)下产生紊流,所以传热系数高,普通以为是管壳式的3~5倍。

b.对数均匀温差大,末端温差小 

在管壳式换热器中,两种流体分别在管程和壳程内活动,总体上是错流活动,对数均匀温差修正系数小,而板式换热器多是并流或逆流活动方式,其修正系数也通常在0.95左右,此外,冷、热流体在板式换热器内的活动平行于换热面、无旁流,因而使得板式换热器的末端温差小,对水换热可低于1℃,而管壳式换热器普通为5℃.

c.占空中积小 

板式换热器构造紧凑,单位体积内的换热面积为管壳式的2~5倍,也不像管壳式那样要预留抽出管束的检修场所,因而完成同样的换热量,板式换热器占空中积约为管壳式换热器的1/5~1/8。

d.容易改动换热面积或流程组合

只需增加或减少几张板,即可到达增加或减少换热面积的目的;改动板片排列或改换几张板片,即可到达所请求的流程组合,顺应新的换热工况,而管壳式换热器的传热面积简直不可能增加

e.重量轻 

板式换热器的板片厚度仅为0.4~0.8mm,而管壳式换热器的换热管的厚度为2.0~2.5mm,管壳式的壳体比板式换热器的框架重得多,板式换热器普通只要管壳式重量的1/5左右。 

f.价钱低 

采用相同资料,在相同换热面积下,板式换热器价钱比管壳式约低40%~60%。 

g. 制造便当 

板式换热器的传热板是采用冲压加工,规范化水平高,并可大批消费,管壳式换热器普通采用手工制造。

h. 容易清洗

框架式板式换热器只需松动压紧螺栓,即可松开板束,卸下板片停止机械清洗,这对需求经常清洗设备的换热过程非常便当。

i. 热损失小

板式换热器只要传热板的外壳板暴露在大气中,因而散热损失能够疏忽不计,也不需求保温措施。而管壳式换热器热损失大,需求隔热层。

j. 容量较小 

是管壳式换热器的10%~20%。i. 单位长度的压力损失大 由于传热面之间的间隙较小,传热面上有凹凸,因而比传统的润滑管的压力损失大。

k. 不易结垢

由于内部充沛湍动,所以不易结垢,其结垢系数仅为管壳式换热器的1/3~1/10.k.工作压力不宜过大,介质温度不宜过高,有可能泄露板式换热器采用密封垫密封,工作压力普通不宜超越2.5MPa,介质温度应在低于250℃以下,否则有可能泄露。

l.易梗塞

由于板片间通道很窄,普通只要2~5mm,当换热介质含有较大颗粒或纤维物质时,容易梗塞板间通道。

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