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金属换热器的分类

2014-6-24 11:53:25      点击:

1、间壁式换热器的类型
  夹套式换热器 这种换热器是在容器外壁安装夹套制成,结构简朴;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,可在釜内安装搅拌器.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.为增补传热面的不足,也可在釜内部安装蛇管. 夹套式换热器广泛用于反应过程的加热和冷却。

  陶醉式蛇管换热器 这种换热器是将金属管弯绕成各种与容器相适应的外形,并陶醉在容器内的液体中.蛇管换热器的长处是结构简朴,能承受高压,可用耐侵蚀材料制造;其缺点是容器内液体湍动程度低,管外给热系数小.为进步传热系数,容器内可安装搅拌器。

  喷淋式换热器 这种换热器是将换热管成排地固定在钢架上,热流体在管内活动,冷却水 从上方喷淋装置平均淋下,故也称喷淋式冷却器.喷淋式换热器的管外是一层湍动程度较高的液膜,管外给热系数较陶醉式增大良多.另外,这种换热器大多放置在空气畅通流畅之处,冷却水的蒸发亦带走一部门热量,可起到降低冷却水温度,增大传热推动力的作用.因此,和陶醉式比拟,喷淋式换热器的传热效果大有改善。

  套管式换热器 套管式换热器是由直径不同的直管制成的同心套管,并由U形弯头连接而成.在这种换热器中,一种流体走管内,另一种流体走环隙,两者皆可得到较高的流速,故传热系数较大.另外,在套管换热器中,两种流体可为纯逆流,对数均匀推动力较大。套管换热器结构简朴,能承受高压,应用亦利便(可根据需要增减管段数量). 特别是因为套管换热器同时具备传热系数大,传热推动力大及能够承受高压强的长处,在超高压出产过程(例如操纵压力为3000大气压的高压聚乙烯出产过程)中所用的换热器几乎全部是套管式。

  管壳式换热器 管壳式(又称列管式) 换热器是最典型的间壁式换热器,它在产业上的应用有着悠久的历史,而且至今仍在所有换热器中占据主导地位。

  管壳式换热器主要有壳体、管束、管板和封头等部门组成,壳体多呈圆形,内部装有平行管束,管束两端固定于管板上。在管壳换热器内进行换热的两种流体,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,通常在壳体内安装一定数目的横向折流档板。折流档板不仅可防止流体短路,增加流体速度,还迫使流体按划定路径多次错畅通流畅过管束,使湍动程度大为增加。常用的档板有圆缺形和圆盘形两种,前者应用更为广泛.。流体在管内每通过管束一次称为一个管程,每通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适当隔板,将全部管子均匀分隔成若干组。这样,流体可每次只通过部门管子而来回管束多次,称为多管程。同样,为进步管外流速,可在壳体内安装纵向档板使流体多次通过壳体空间,称多壳程。在管壳式换热器内,因为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, 换热器内部将泛起很大的热应力,可能使管子弯曲,断裂或从管板上松脱。因此,当管束和壳体温度差超过50℃时,应采取适当的温差补偿措施,消除或减小热应力。

2、混合式换热器
  混合式热交换器是依赖冷、热流体直接接触而进行传热的,这种传热方式避免了传热间壁及其两侧的污垢热阻,只要流体间的接触情况良好,就有较大的传热速率。故凡答应流体相互混合的场合,都可以采用混合式热交换器,例如气体的洗涤与冷却、轮回水的冷却、汽-水之间的混合加热、蒸汽的冷凝等等。它的应用遍及化工和冶金企业、动力工程、空气调节工程以及其它很多出产部分中。

  按照用途的不同,可将混合式热交换器分成以下几种不同的类型:

  (1)冷却塔(或称冷水塔)

  在这种设备中,用天然透风或机械透风的方法,将出产中已经进步了温度的水进行冷却降温之后轮回使用,以进步系统的经济效益。例如热力发电厂或核电站的轮回水、合成氨出产中的冷却水等,经由水冷却塔降温之后再轮回使用,这种方法在实际工程中得到了广泛的使用。

  (2)气体洗涤塔(或称洗涤塔)

  在产业上用这种设备来洗涤气体有各种目的,例如用液体吸收气体混合物中的某些组分,除净气体中的灰尘,气体的增湿或干燥等。但其最广泛的用途是冷却气体,而冷却所用的液体以水居多。空调工程中广泛使用的喷淋室,可以以为是它的一种特殊形式。喷淋室不但可以像气体洗涤塔一样对空气进行冷却,而且还可对其进行加热处理。但是,它也有对水质要求高、占地面积大、水泵耗能多等缺点:所以,目前在一般建筑中,喷淋室已不常使用或仅作为加湿设备使用。但是,在以调节湿度为主要目的的纺织厂、卷烟厂等仍大量使用!

  (3)喷射式热交换器

  在这种设备中,使压力较高的流体由喷管喷出,形成很高的速度,低压流体被引入混合室与射流直接接触进行传热,并一同进入扩散管,在扩散管的出口达到统一压力和温度后送给用户。

  (4)混合式冷凝器

  这种设备一般是用水与蒸汽直接接触的方法使蒸汽冷凝。

  3.蓄热式换热器

  蓄热式换热器用于进行蓄热式换热的设备。内装固体填充物,用以贮蓄热量。一般用耐火砖等砌成火格子(有时用金属波形带等)。换热分两个阶段进行。第一阶段,热气体通过火格子,将热量传给火格子而贮蓄起来。第二阶段,寒气体通过火格子,接受火格子所储蓄的热量而被加热。这两个阶段交替进行。通常用两个蓄热器交替使用,即当热气体进入一器时,寒气体进入另一器。常用于冶金产业,如炼钢平炉的蓄热室。也用于化学产业,如煤气炉中的空气预热器或燃烧室,人造石油厂中的蓄热式裂化炉。

  蓄热式换热器一般用于对介质混合要求比较低的场合。