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1、換熱器的種類描述4.6.2間壁式換熱器的類型一、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。優(yōu)點(diǎn)：結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單。缺點(diǎn)：傳熱面受容器壁面限制，傳熱系數(shù)小。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。也可在釜內(nèi)安裝蛇管。二、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。優(yōu)點(diǎn)：結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)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。三、噴淋式換熱器結(jié)構(gòu)：冷卻水從最上面的管子的噴淋裝置中淋下來，沿管表面流
2、下來，被冷卻的流體從最上面的管子流入，從最下面的管子流出，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(jiǎn)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。用途：用于冷卻或冷凝管內(nèi)液體。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(jiǎn)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(duì)數(shù)溫差最大，可增減管段數(shù)量應(yīng)用方便。四、套管式換熱器用途：廣泛用于超高壓生產(chǎn)過程，可用于流量不
3、大，所需傳熱面積不多的場(chǎng)合。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。五、列管式換熱器列管式換熱器又稱為管殼式換熱器，是最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)：?jiǎn)挝惑w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：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。折流擋板有圓缺形和
4、圓盤形兩種根據(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(jiǎn)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)。（2）浮頭式兩端的管板，一端不與殼體相連，可自由沿管長(zhǎng)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。（3）U型管式把每根
5、管子都彎成U形，兩端固定在同一管板上，每根管子可自由伸縮，來解決熱補(bǔ)償問題。特點(diǎn)：結(jié)構(gòu)較簡(jiǎn)單，管程不易清洗，常為潔凈流體，適用于高壓氣體的換熱。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)。優(yōu)點(diǎn)：結(jié)構(gòu)緊湊，單位體積的傳熱面積大，流體的對(duì)流傳熱系數(shù)大缺點(diǎn)：流體阻力大，不易檢修用途：操作壓力不能超過2MPa，溫度一般在350℃以下六、新型高效換熱器2.板式換熱器1.固定壓緊板2.夾緊螺栓3.前端板 4.換熱板片5.密封墊片6.后端板 7.下導(dǎo)板
6、8.后支柱9.活動(dòng)壓緊板 10.上導(dǎo)板結(jié)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。傳熱系數(shù)高雷諾準(zhǔn)數(shù)>10時(shí)，即可產(chǎn)生劇烈湍流，一般總傳熱系數(shù)可高達(dá)3000～8000W/M2.K。端部溫差小逆流換熱，可達(dá)到1℃的端部溫差。熱損失小只有板片邊緣暴露，不需保溫，熱效率≥98%。適應(yīng)性好，易調(diào)整通過改變板片數(shù)目和組合方式即可調(diào)節(jié)換熱能力，與變化的熱負(fù)荷相匹配。流體滯留量小，對(duì)變化反應(yīng)迅速，拆裝簡(jiǎn)單，容易維護(hù)板片是獨(dú)立的單元體，拆裝簡(jiǎn)單，可將密封墊密閉的板片拆
7、開、清洗。結(jié)垢傾向低高度紊流、光滑板表面，使積垢機(jī)率很小，且具自清潔功能，不易堵塞。低成本使用一次沖壓成型的波紋板片裝配而成，金屬耗量低，當(dāng)使用耐蝕材料時(shí)，投資成本明顯低于其他的換熱器。缺點(diǎn)：處理能力不大，操作壓力比較低，一般不超過20atm，受墊片耐熱性的限制，操作溫度不能太高，一般合成橡膠墊不超過130℃，壓縮石棉墊圈也不超過250℃。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?，再用釬焊予以固定，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)、
8、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。我國(guó)目前最常用的翅片形式主要有光直型翅片、鋸齒型翅片和多孔型翅片。傳熱效果好
