板式换热器和管式换热器都可用于流体换热。
板式换热器的适用温度范围窄一些(主要是由于密封胶垫的耐温能力决定的),常规板式换热器耐温在200℃以内。管式换热器的适用温度范围更广(选用合适的材料和制造工艺就可以实现)
板式换热器的拆卸可以更充分(由于板式换热器是由板片和胶垫组成的单元通过设备框架、拉杆等压紧组装成型的,可以完整拆卸。管式换热器可以部分拆卸。
板式换热器传热系数和热利用率更高(板式换热器的特定设计波纹板片使得流体流动特性更好,传热性更好;设备热损失小,两侧温差可达1℃。管式换热器通常是光管制造,传热系数更低,设备壳体和环境接触面更大,热损失更大,两侧温差一般至少5℃才可实现。
板式换热器可以轻松实现设备换热面积的增减。管式换热器增加面积需增加一台设备。
板式换热器不需要压力容器证,管式换热器根据使用工况的不同,有的需要压力容器证。
力和海得
套管式换热器用两种尺寸不同的标准管连接而成同心圆套管,外面的叫壳程,内部的叫管程。两种不同介质可在壳程和管程内逆向流动(或同向)以达到换热的效果。
管程数有1~8程几种,常用的为1、2或4管程。管程数增加,管内流速增大,对流换热系数也增加。但管内流速要受到管程压力降等的限制,在工业生产中常用的流速为:水和相类似的流体流速一般取1~2.5m/s。对大型冷凝器的冷却水流速可增加到3m/s。气体和蒸汽的流速可在8~30m/s的范围内选取。
壳程大致可分为如下几种形式:
1、单壳程换热器,可在壳程内放入各种形式的折流板,主要是增大流体的流速,强化传热。这是最常用的一种换热器,在单组分冷凝的真空操作时可将接管移到壳体的中心。
2、放入纵向隔板的双壳程换热器,可以提高壳程流速,改善热的效应,比两个换热器串联要便宜。
3、分流式换热器,它适用于大流量且压降要求低的情况,当中的隔板在作为冷凝器时可采用有孔板。
4、双分流式换热器,它适用于低压降且当一种流体比另一种流体温度变化很小的情况,以及适用于温差很大或者管程对流换热系数很大的情况。
扩展资料
结构原理
以同心套管中的内管作为传热元件的换热器。两种不同直径的管子套在一起组成同心套管,每一段套管称为“一程“,程的内管(传热管)借U形肘管,而外管用短管依次连接成排,固定于支架上。热量通过内管管壁由一种流体传递给另一种流体。
通常,热流体(A流体)由上部引入,而冷流体(B流体)则由下部引入。套管中外管的两端与内管用焊接或法兰连接。内管与U形肘管多用法兰连接,便于传热管的清洗和增减。每程传热管的有效长度取4~7米。这种换热器传热面积最高达18平方米,故适用于小容量换热。
当内外管壁温差较大时,可在外管设置U形膨胀节或内外管间采用填料函滑动密封,以减小温差应力。管子可用钢、铸铁、铜、钛、陶瓷、玻璃等制成,若选材得当,它可用于腐蚀性介质的换热。
参考资料来源:百度百科-壳管式换热器
参考资料来源:百度百科-套管式换热器
换热器按传热方式的不同可分为混合式、蓄热式和间壁式三类。 混合式换热器是通过冷、热流体的直接接触、混合进行热量交换的换热器,又称接触式换热器。由于两流体混合换热后必须及时分离,这类换热器适合于气、液两流体之间的换热。例如,化工厂和发电厂所用的凉水塔中,热水由上往下喷淋,而冷空气自下而上吸入,在填充物的水膜表面或飞沫及水滴表面,热水和冷空气相互接触进行换热,热水被冷却,冷空气被加热,然后依靠两流体本身的密度差得以及时分离。 蓄热式换热器是利用冷、热流体交替流经蓄热室中的蓄热体(填料)表面,从而进行热量交换的换热器,如炼焦炉下方预热空气的蓄热室。这类换热器主要用于回收和利用高温废气的热量。以回收冷量为目的的同类设备称蓄冷器,多用于空气分离装置中。 间壁式换热器的冷、热流体被固体间壁隔开,并通过间壁进行热量交换的换热器,因此又称表面式换热器,这类换热器应用最广。 间壁式换热器根据传热面的结构不同可分为管式、板面式和其他型式。管式换热器以管子表面作为传热面,包括蛇管式换热器、套管式换热器和管壳式换热器等;板面式换热器以板面作为传热面,包括板式换热器、螺旋板换热器、板翅式换热器、板壳式换热器和伞板换热器等;其他型式换热器是为满足某些特殊要求而设计的换热器,如刮面式换热器、转盘式换热器和空气冷却器等。 换热器中流体的相对流向一般有顺流和逆流两种。顺流时,入口处两流体的温差最大,并沿传热表面逐渐减小,至出口处温差为最小。逆流时,沿传热表面两流体的温差分布较均匀。在冷、热流体的进出口温度一定的条件下,当两种流体都无相变时,以逆流的平均温差最大顺流最小。
管式换热器的一种。由两种直径不同的管子连接成同心圆的套管,再将多个套管上下排列适用于传热面积要求不大的场合、有腐蚀性物料的换热。可以用高硅铁管、陶瓷等制成。套管式换热器的优点——结构简单,传热面积增减自如。因为它由标准构件组合而成,安装时无需另外加工。套管式换热器的优点——传热效能高。它是一种纯逆流型换热器,同时还可以选取合适的截面尺寸,以提高流体速度,增大两侧流体的传热系数,因此它的传热效果好。液-液换热时,传热系数为 870~1750W/(m2·℃)。
这一点适合于高压、小流量、低传热系数流体的换热。套管式换热器的缺点是占地面积大;单位传热面积金属耗量多,约为管壳式换热器的5倍;管接头多,易泄漏;流阻大。套管式换热器的优点——结构简单,工作适应范围大,传热面积增减方便,两侧流体均可提高流速,使传热面的两侧都可以有较高的传热系数,是单位传热面的金属消耗量大,为增大传热面积、提高传热效果,可在内管外壁加设各种形式的翅片,并在内管中加设刮膜扰动装置,以适应高粘度流体的换热。
套管式换热器的优点——可以根据安装位置任意改变形态,利于安装。套管式换热器的缺点——检修、清洗和拆卸都较麻烦,在可拆连接处容易造成泄漏。套管式换热器的缺点——生产中,有较多材料选择受限,由于套管式换热器大多是内管中不允许有焊接,因为焊接会造成受热膨胀开裂,而套管式换热器大多数为了节省空间选择,弯制,盘制成蛇管形态,故有较多特殊的耐腐蚀材料无法正常生产。套管式换热器的缺点——套管换热器国内还没有形成统一的焊接标准,各个企业都是根据其他换热产品经验选择焊接方式,所以,套管式换热器的焊接处,出现各类问题司空见惯,需要经常注意检查,保养。
换热器的分类及其特点
换热器是以两种流体之间用来传递热量为基本目的的一种装置,又常常被称为热交换器。换热器的应用十分广泛,它是化工、炼油、动力、原子能、轻工、食品、制药和机械制造等一些行业的通用设备。换热器有很多分类,所以下面一起来看下换热器的分类及特点吧!
1浮头式换热器:其优点为,消除温差应力,可以在高温高压下工作,一般的温度小于等于450℃,压力一般小于等于64兆帕;换热器的管束可以抽出来清洗,可以用于容易结垢或是管程容易腐蚀的场合。它的缺点是结构复杂,小浮头容易发生内漏。金属材料消耗大成本比普通的换热器高
2列管式换热器:其优点为造价便宜,结构简单紧凑。其缺点为管束不可清洗,管壁与壳壁之间存在较大的温差应力。
3U型管换热器:其优点是管束可以自由伸缩,管壳之间没有热应力,管程是双管程,流程长,换热效果好,承压能力强,结构简单,造价便宜,管束可以从壳体内部抽出,便于检修。其缺点为管内清洗不变,管束中间的管子难以更换,管子分布不紧凑,壳程流体容易短路造成换热不便,管子容易弯曲,所以直管区域需要较厚的管子,使用场所受限,该换热器只限于壳程温差较大,或高温、高压、腐蚀性强的场所。
4沉浸蛇形换热器:其优点结构简单,便于安装和维修,便于防腐,承压高。缺点为设备笨重,耗材大。
5喷淋式蛇管换热器:其优点为换热效率比沉浸式的要好,传热面积大,检修清洗方便。缺点为喷淋不均匀,常用于管内流体的冷却。多设置在室外空气流通处。
6套管式换热器:其优点为传热面积大,换热效率高。缺点为检修和清洗麻烦,可拆链接处容易造成渗漏。
7螺旋板式换热器:其优点传热效率好,运行可行性强,阻力小。缺点为焊接质量要求高,运行可靠性强,阻力小。缺点为对于焊接质量要求高,检修困难,重量大,钢性差,安装难度大。
8具有补偿圈的换热器:其优点为补偿圈或膨胀节可消除热应力,外壳和管束不同时,补偿圈容易发生形变,拉伸或压缩来适应外壳和管束的不同膨胀结构,适用于两种流体的温差不大于70℃,壳体压强不超多600kpa
9热管式换热器:其优点为传热效率高结构紧凑,耐腐蚀,环境适应性强。
10夹套换热器:其优点为结构简单便于运输,缺点是传热面积小,传热系数低。
11板翅式换热器:结构紧凑轻巧,传热系数高,适用性强。缺点为制造工艺复杂,易堵塞,不耐酸碱,检修困难。
此外,像气体冷却塔、蓄热室、浴室温水加热、蓄能式换热器也属于换热器
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