常见换热器的种类及特点
- 格式:docx
- 大小:3.24 KB
- 文档页数:2
换热设备种类及应用情况换热设备是指将热能从一个物体传递到另一个物体的设备,常用于工业生产、能源利用等领域。
根据不同的工作原理和应用场景,换热设备可以分为多种类型,下面将详细介绍其中比较常见的几种类型及其应用情况。
1、壳管换热器:壳管换热器是一种常见的换热设备,它由一组内外套圆柱体(壳体和管束)组成。
热媒流体通过壳程,被换热介质从管程中流过,实现热量的传递。
壳管换热器广泛应用于化工、石油、空调、电力、食品等行业,常用于蒸发器、冷凝器、加热器和冷却器等设备中。
2、板式换热器:板式换热器是利用一堆平行放置的板片和密封件组成,通过流体在板片之间的流动实现热量交换。
由于其具有紧凑、高效的特点,广泛应用于化工、暖通空调、食品等行业中的热交换系统。
3、螺旋板换热器:螺旋板换热器是由一对互相螺旋交叉的金属板片组成,通过流体在板片之间的流动来实现换热。
螺旋板换热器具有高效、结构简单等特点,适用于高温高压和易结垢的介质。
4、管束换热器:管束换热器是由管束和壳体组成的,通过热交换介质在管壳之间流动来实现热量交换。
它在化工、食品、制药等行业中广泛应用,常见于蒸馏、冷凝、换热等工艺中。
5、空气冷却器:空气冷却器是通过将热介质与空气进行直接接触换热以实现散热的设备。
它广泛应用于汽车制造、发电、空调等领域中,常见于汽车散热器、工业冷却塔等设备中。
6、气体换热器:气体换热器是用于气体之间或气体与流体之间进行热量传递的设备。
它广泛应用于化工、石油、空调等行业中,常见于石油加热炉、工业炉和空调设备中。
7、换热器在日常生活中的应用:除了工业领域,换热器在日常生活中也有广泛应用。
例如,家用燃气热水器就是一种热水换热器,通过燃烧燃气来加热水,并通过换热器将热能传递给水,从而提供热水供应。
另外,冰箱中的制冷循环系统中也包括了换热器,通过换热器将室内的热量传递给制冷剂,从而实现冷冻。
总结而言,换热设备的种类繁多,根据不同的工作原理和应用场景可以选择合适的换热设备,如壳管换热器、板式换热器、螺旋板换热器、管束换热器、空气冷却器和气体换热器等。
换热器分类和特点
1. 板式换热器啊,那可是换热器家族里的小巧精灵!就像你家里那精致的小摆件,体积不大但功能强大。
你看,在一些需要紧凑空间的地方,它就能大显身手啦!比如说小型的暖通系统。
2. 管式换热器,这可是个厉害的家伙!像个大力士一样,能承受很大的压力和温度呢!大型化工厂不就经常用它嘛,那可真是稳定运行的保障啊!
3. 翅片管式换热器,哎呀呀,就像是给换热器穿上了超级保暖的羽绒服!加大了换热面积呢。
汽车的散热器不就是用它来保证汽车不“发烧”嘛!
4. 螺旋板式换热器,这多特别呀,像一条盘旋的巨龙!弯曲的设计让它在一些特殊工况下表现超棒的哟,想想那些不走寻常路的工业流程就懂啦!
5. 板翅式换热器,嘿,这就是个结合体呀!兼具了板式和翅片式的优点呢,难道不是很牛?航天领域用它来保障设备的正常运行,厉害吧!
6. 沉浸式换热器,哇哦,就像人泡在温泉里一样,那是全方位的接触换热呀!在一些需要简单直接换热的场合,它可不会让人失望,好比家用的热水器啊。
7. 喷淋式换热器,你想想,就像给换热器冲了个舒服的热水澡!让换热更加高效快速。
食品加工行业很多就靠它来保持温度呢!
8. 蓄热式换热器,这可是个能“存能量”的宝贝呀!就好像你存钱一样,把热量存起来等需要的时候再用。
钢铁厂的余热回收不就常用它嘛。
9. 混合式换热器,那真的是各种方式都来一点呀,超级灵活的呢!像个多面手一样。
在一些复杂的工艺中,它能自如应对,多厉害呀!
总之呀,换热器的种类这么多,各有各的特点和用处,我们可真得好好了解它们,才能让它们在合适的地方发挥最大的作用呀!。
3、四种换热器的结构特点及优缺点。
(1)固定管板式换热器组成:管箱、管板、换热管、壳体、折流板或支撑板、拉杆、定距管等。
结构特点:管板与壳体之间采用焊接连接。
两端管板均固定,可以是单管程或多管箱,管束不可拆,管板可延长兼作法兰。
优点:结构简单,制造方便,在相同管束情况下其壳体内径最小,管程分程较方便。
缺点:壳程无法进行机械清洗,壳程检查困难,壳体与管子之间无温差补偿元件时会产生较大的温差应力,即温差较大时需采用膨胀节或波纹管等补偿元件以减小温差应力。
(2)浮头式换热器组成:管箱、管板、换热管、壳体、折流板或支撑板、拉杆、定距管、钩圈、浮头盖等。
结构特点:一端管板与壳体固定,另一端管板(浮动管板)与壳体之间没有约束,可在壳体内自由浮动。
只能为多管程,布管区域小于固定管板式换热器,管板不能兼作法兰,一般有管束滑道。
优点:不会产生温差应力,浮头可拆分,管束易于抽出或插入,便于检修和清洗。
缺点:结构较复杂,操作时浮头盖的密封情况检查困难。
(3)U形管式换热器组成:管箱、管板、U形换热管、壳体、折流板或支撑板、拉杆、定距管等。
结构特点:只有一个管板和一个管箱,壳体与换热管之间不相连,管束能从壳体中抽出或插入。
只能为多管程,管板不能兼作法兰,一般有管束滑道。
总重轻于固定管板式换热器。
优点:结构简单,造价较低,不会产生温差应力,外层管清洗方便。
缺点:管内清洗因管子成U形而较困难,管束内围换热管的更换较困难,管束的固有频率较低易激起振动。
(4)填料函式换热器组成:管箱、管板、管束、壳体、折流板或支撑板、拉杆、定距管、填料函等。
结构特点:一侧管箱可以滑动,壳体与滑动管箱之间采用填料密封。
管束可抽出,管板不兼作法兰。
优点:填料函结构较浮头简单,检修清洗方便;无温差应力,(具备浮头式换热器的优点,消除了固定管板式换热器的缺点)。
缺点:密封性能较差,不适用于易挥发、易燃、易爆和有毒介质。
换热器类型介绍及设计案例换热器(Heat exchanger)是一种用于热的传递设备,用于将热量从一个介质传递到另一个介质,而不会将两者混合在一起。
换热器在工业、建筑和家庭中被广泛应用,用于加热、冷却和空调等领域。
本文将介绍一些常见的换热器类型,并提供一些设计案例。
一、直接换热器(Direct Heat Exchanger)直接换热器是最常见的一种换热器类型,也称为热交换管或管式热交换器。
它由一根或多根管道组成,其中一个介质通过管道,将热量传递给另一个介质。
直接换热器广泛应用于石化、化学、食品加工和供暖等领域。
设计案例:工业热水锅炉工业热水锅炉是一种直接换热器,用于生产和供应热水。
它由一个燃烧室和一个热水管道组成。
燃烧室中燃烧燃料产生的热量通过管道传递给流经其中的水,将水加热到所需温度。
二、间接换热器(Indirect Heat Exchanger)间接换热器是通过壁面传递热量的一种换热器类型。
在这种换热器中,两个介质分别通过不同的通道流动,通过壁面传递热量。
间接换热器广泛应用于电站、化工和冶金等领域。
设计案例:蒸汽凝结器蒸汽凝结器是一种间接换热器,用于电站中的蒸汽循环系统。
蒸汽在蒸汽轮机中通过传递热量产生功率,然后进入蒸汽凝结器,通过与冷却介质在壁面之间的传热,将蒸汽冷却成水,并回流到锅炉再次循环使用。
三、板式换热器(Plate Heat Exchanger)板式换热器是一种利用金属板堆叠组成的换热器,将热量传递给另一个介质。
板式换热器的设计紧凑、效率高,广泛应用于食品、制药、化工和制冷等领域。
设计案例:蒸气冷凝器蒸气冷凝器是一种板式换热器,被广泛应用于制冷和空调系统中。
蒸发器中的制冷剂通过板式换热器中的金属板与冷却剂传热,将制冷剂中的热量传递给冷却剂,使制冷剂冷却并凝结为液体。
四、空气换热器(Air Heat Exchanger)空气换热器主要用于传递空气中的热量。
它将热空气和冷空气通过不同的通道流动,并通过壁面传递热量。
换热器类型及相关特点说明化工工业中不同介质之间存在有大量热交换, 其中很大部分的热交换是通过换热器来完成的。
换热设备是化肥,化工,炼油工业及其他许多工业部门应用最广泛的设备, 在化工企业的建设中换热设备占总投资很大比重。
因此保证换热设备安全运行对其维护和检修质量是非常重要的。
1 管壳式换热器的类型特点常用的管壳式换热器有固定管饭式、浮头式和“U ”型管式。
(1)固定管板式换热器是将两端管板直接与壳体焊接在一起。
主要由外壳、管板、管束、封头等主要部件组成。
壳体中设置有管束,管束两端采用焊接、胀接或胀焊并有的方法将管子固定在管板上,管板外周围和封头法兰用螺栓紧固。
固定管板式换热器的结构简单、造价低廉、制造容易、管程清洗检修方便,但壳程清洗困难,管束制造后有温差应力存在。
当换热管与壳体有较大温差时,壳体上还应设有膨胀节。
(2)浮头式换热器一端管板固定在壳体与管箱之间, 另一端管板可以在壳体内自由移动,也就是壳体和管束热膨胀可自由。
故管束和壳体之间没有温差应力。
一般浮头可拆卸,管束可以自由地抽出和装入。
浮头式换热器的这种结构可以用在管束和壳体有较大温差的工况。
管束和壳体的清洗和检修较为方便, 但它的结构相对比较复杂,对密封的要求也比较高。
(3)U形管式换热器是将换热管炜成U形,两端固定在同一管板上。
由于壳体和换热管分开,换热管束可以自由伸缩,不会由于介质的温差而产生温差应力。
U形管换热器只有一块管板,没有浮头,结构比较简单。
管束可以自由的抽出和装入,方便清洗,具有浮头式换热器的优点,但由于换热管做成半径不等的U形弯,最外层换热管损坏后可以更换外,其它管子损坏只能堵管。
同时,它与固定管板式换热器相比,由于换热管受弯曲半径的限制它的管束中心部分存在空隙,流体很容易走短路,影响了传热效果。
2 管壳式换热器的失效形式换热器常见的损坏形式是腐蚀而泄露,壳体减薄。
腐蚀的部位主要在换热管、换热管与管板的连接处及壳体。
十一种换热器工作原理和特点图文讲解一、换热器1、U形管式换热器每根管子都弯成U形,固定在同一侧管板上,每根管可以自由伸缩,也是为了消除热应力。
性能特点:(1)优点此类换热器的特点是管束可以自由伸缩,不会因管壳之间的温差而产生热应力,热补偿性能好;管程为双管程,流程较长,流速较高,传热性能较好;承压能力强;管束可从壳体内抽出,便于检修和清洗,且结构简单,造价便宜。
(2)缺点是管内清洗不便,管束中间部分的管子难以更换,又因最内层管子弯曲半径不能太小,在管板中心部分布管不紧凑,所以管子数不能太多,且管束中心部分存在间隙,使壳程流体易于短路而影响壳程换热。
此外,为了弥补弯管后管壁的减薄,直管部分需用壁较厚的管子。
这就影响了它的使用场合,仅宜用于管壳壁温相差较大,或壳程介质易结垢而管程介质清洁及不易结垢,高温、高压、腐蚀性强的情形。
2、沉浸式蛇管换热器沉浸式蛇管换热器以蛇形管作为传热元件的换热器,是间壁式换热器种类之一。
根据管外流体冷却方式的不同,蛇管式换热器又分为沉浸式和喷淋式。
(1)优点这是一种古老的换热设备。
它结构简单,制造、安装、清洗和维修方便,便于防腐,能承受高压,价格低廉,又特别适用于高压流体的冷却、冷凝,所以现代仍得到广泛应用。
(2)缺点由于容器体积比管子的体积大得多、笨重、单位传热面积金属耗量多,因此管外流体的表面传热系数较小。
为提高传热系数,容器内可安装搅拌器。
3、列管式换热器冷流体走管内,热流体经折流板走管外,冷、热流体通过间壁换热。
性能特点:列管式换热器的结构比较简单、紧凑、造价便宜,但管外不能机械清洗。
此种换热器管束连接在管板上,管板分别焊在外壳两端,并在其上连接有顶盖,顶盖和壳体装有流体进出口接管。
通常在管外装置一系列垂直于管束的挡板。
同时管子和管板与外壳的连接都是刚性的,而管内管外是两种不同温度的流体。
因此,当管壁与壳壁温差较大时,由于两者的热膨胀不同,产生了很大的温差应力,以至管子扭弯或使管子从管板上松脱,甚至毁坏换热器。
换热器的种类及应用换热器是一种用于传热的设备,广泛应用于化工、电力、冶金、石油等行业。
根据传热方式和工作原理的不同,换热器可以分为多种类型。
1. 管壳式换热器:管壳式换热器是最常见的换热器之一。
它由管束和外壳组成,热媒通过管束流动,被换热的物质则在外壳中流动,通过管壳内外流体的对流和传导传热,实现换热过程。
管壳式换热器广泛应用于化工、冶金等行业的蒸发、冷凝、汽化、加热等工艺中。
2. 板式换热器:板式换热器采用多层波纹板组成,通过多个波纹板的叠加形成通道,在通道内实现换热。
板式换热器具有换热效率高、紧凑、易于清洗等优点,被广泛应用于空调、制冷、化工、食品加工等领域。
3. 管束式换热器:管束式换热器由多根平行布置的管子组成,通过管子内的热媒与外壳中的被换热物质进行换热。
管束式换热器适用于高温、高压、粘稠液体的换热过程,常用于石油、化工等行业。
4. 螺旋板换热器:螺旋板换热器采用螺旋板作为热传输面,通过螺旋板的内外壁形成两个流通通道,通过流体在螺旋板内外壁之间交替流动,实现换热。
螺旋板换热器具有高换热效率、低压降等优点,广泛应用于化工、制药等行业。
5. 空气冷却器:空气冷却器以空气作为冷却介质,通过与被冷却物质接触,将被冷却物质的热量传递给空气,使其冷却。
空气冷却器广泛应用于电力、化工等行业中的冷却系统,如发电厂中的冷却塔、汽车发动机中的散热器等。
6. 管式加热器:管式加热器是一种通过将热媒加热后传递给被加热物质,实现加热的设备。
管式加热器应用于化工、电力等行业中需要对物质进行加热的工艺中,如石油精制中的加热炉、电站中的锅炉等。
总之,换热器可以根据不同的换热原理和应用场景,分为管壳式换热器、板式换热器、管束式换热器、螺旋板换热器、空气冷却器和管式加热器等多种类型。
这些换热器在不同的工业领域中发挥着重要作用,提高了能源利用效率,降低了设备运行成本,促进了工业生产的发展。
浅谈换热器的分类和特点换热器是一种用于在流体之间传递热量的设备,常用于加热、冷却或蒸发过程中。
按照不同的分类标准,换热器可以分为以下几类:1. 根据换热介质的形式:(1) 气液换热器:主要用于气体与液体之间的换热,如汽水换热器、空气冷却器等。
(2) 液液换热器:主要用于液体与液体之间的换热,如管壳式换热器、板式换热器等。
(3) 气气换热器:主要用于气体之间的换热,如空气预热器、再热器等。
2. 根据传热方式:(1) 直接传热式换热器:换热介质之间直接接触传热,如冷却塔、喷淋式换热器等。
(2) 间接传热式换热器:换热介质之间通过壁面传热,如管壳式换热器、板式换热器等。
3. 根据结构形式:(1) 管壳式换热器:由管束和外壳组成,换热介质分别流过管内和管外。
(2) 板式换热器:由一系列平行的金属板组成,换热介质分别流过板间和板外。
(3) 管束式换热器:由多个平行排列的管子组成,换热介质分别流过管内和管外。
(4) 换热管:由单个管子组成,流体分别流过管内和管外。
换热器的特点主要有以下几点:1. 传热效率高:换热器能够通过不同的传热方式和结构设计,提高传热效果,从而实现高效的热量传递。
2. 热损失小:换热器通过良好的隔热设计和密封性能,能够减少热量的散失,提高能源利用效率。
3. 结构紧凑:换热器通常采用紧凑型结构设计,占用空间小,适用于各种工艺设备的组织。
4. 维护方便:换热器的结构简单,维护保养方便,能够减少设备的停机时间和维护成本。
5. 适应性强:换热器可以根据不同的工艺需求和介质特性进行定制设计,适用范围广泛。
换热器的分类➢按用途分类:加热器、冷却器、冷凝器、蒸发器和再沸器➢按冷热流体热量交换方式分类:混合式、蓄热式和间壁式➢主要内容:1. 根据工艺要求,选择适当的换热器类型;2. 通过计算选择合适的换热器规格。
间壁式换热器的类型一、夹套换热器➢结构:夹套式换热器主要用于反应过程的加热或冷却,是在容器外壁安装夹套制成。
➢优点:结构简单。
➢缺点:传热面受容器壁面限制,传热系数小。
为提高传热系数且使釜内液体受热均匀,可在釜内安装搅拌器。
也可在釜内安装蛇管。
二、沉浸式蛇管换热器➢结构:这种换热器多以金属管子绕成,或制成各种与容器相适应的情况,并沉浸在容器内的液体中。
➢优点:结构简单,便于防腐,能承受高压。
➢缺点:由于容器体积比管子的体积大得多,因此管外流体的表面传热系数较小。
三、喷淋式换热器➢结构:冷却水从最上面的管子的喷淋装置中淋下来,沿管表面流下来,被冷却的流体从最上面的管子流入,从最下面的管子流出,与外面的冷却水进行换热。
在下流过程中,冷却水可收集再进行重新分配。
➢优点:结构简单、造价便宜,能耐高压,便于检修、清洗,传热效果好➢缺点:冷却水喷淋不易均匀而影响传热效果,只能安装在室外。
➢用途:用于冷却或冷凝管内液体。
四、套管式换热器➢结构:由不同直径组成的同心套管,可根据换热要求,将几段套管用U形管连接,目的增加传热面积;冷热流体可以逆流或并流。
➢优点:结构简单,加工方便,能耐高压,传热系数较大,能保持完全逆流使平均对数温差最大,可增减管段数量应用方便。
➢缺点:结构不紧凑,金属消耗量大,接头多而易漏,占地较大。
➢用途:广泛用于超高压生产过程,可用于流量不大,所需传热面积不多的场合。
五、列管式换热器列管式换热器又称为管壳式换热器,是最典型的间壁式换热器,历史悠久,占据主导作用。
➢优点:单位体积设备所能提供的传热面积大,传热效果好,结构坚固,可选用的结构材料范围宽广,操作弹性大,大型装置中普遍采用。
➢结构:壳体、管束、管板、折流挡板和封头。
设备|换热器的类型、⽤途及特点换热器的类型、⽤途及特点1.1换热器的⽤途把热量从热流体传递到了冷流体的设备称为换热设备。
它是化⼯、炼油、动⼒、⾷品、轻⼯、原⼦能、制药及其他许多部门⼴泛使⽤的⼀种通⽤设备。
在化⼯⼚中,换热设备的投资约占总投资的10%~20%;在炼油⼚中,约占总投资的35%~40%。
在⼯业⽣产中,换热设备的主要作⽤是使热量由温度较⾼的流体传递给温度较低的流体,使流体温度达到⼯艺流程规定的指标,以满⾜⼯艺流程上的需要,此外,换热设备也是回收余热、废热特别是地位热能的有效装置,例如,烟道⽓(约200~300℃)、⾼炉炉⽓(约1500℃)、需要冷却的化学反应⼯艺⽓(300~1000℃)等的余热,通过余热锅炉可⽣产压⼒蒸汽,作为供热、供汽、供电和动⼒的辅助能源,从⽽提⾼热能的总利⽤率,降低燃料消耗和电耗,提⾼⼯业⽣产经济效益。
在⼯业设备中,由于⽤途、⼯作条件和物料特性的不同,出现了各种不同形式和结构的换热设备[1]。
1.2 换热器的类型及特点换热器按作⽤原理可分为以下⼏类[2](1)直接接触式换热器这类换热器⼜称为混合式换热器,它是利⽤了冷、热流体直接接触,彼此混合进⾏换热的换热器。
如冷却塔、⽓压冷凝器等。
为增加流体的接触⾯积,已达到充分换热,在设备中常放置填料和栅板,通常采⽤塔状结构。
直接接触式换热器具有传热效率⾼、单位容积提供的传热⾯积⼤、设备结构简单、价格便宜等优点,但仅适⽤于⼯艺上允许两种流体混合的场合。
(2)蓄热式换热器这类换热器⼜称为回热式换热器,它是借助于由固体(如固体填料或多孔性格⼦砖等)构成的蓄热体与流体和冷流体交替接触,把热量从热流体传递给冷流体的换热器。
在换热器内⾸先由热流体通过,把热量积蓄在蓄热体中,然后由冷流体通过,由蓄热器把热量释放给冷流体。
由于两种流体交替与蓄热体接触,因此不可避免地会使两种流体少量混合。
若两种流体不允许有混合,则不能采⽤蓄热式换热器。
蓄热式换热器结构简单、价格便宜、单位体积换热⾯⼤,故较适合⽤于⽓-⽓热交换的场合。
换热器的种类及特点
固定管板式换热器由管箱、壳体、管板、钢管等部分组成,它具有结构紧凑,多排管,相同直径下更大的面积以及易于制造的特点。
其结构特征是管束固定在壳体中,管束的两端被焊接或扩张以将管固定在管板上。
两端的管板直接焊接到壳体,壳体侧的进出口管直接焊接。
在外壳上,管板的外圆周和头部的法兰通过螺栓固定,管道的入口和出口管直接焊接到头部。
根据换热管的长度,在管束中布置几个挡板,该热交换器的管道通道可以通过隔板分为任意数量的通道。
固定式管板式换热器结构简单,制造成本低,管道清洗方便。
管程可以分成多程,壳程也可以分成双程,规格范围很广,因此在工程中被广泛使用,很难清洁外壳侧面,因此不适用于脏污或腐蚀介质。
当膨胀差大时,可以在壳体上设置膨胀接头以减小由管和壳体侧之间的温度差引起的热应力。
与浮头式换热器相比,它具有旁路渗漏小、锻件少、成本低、无内部泄漏,传热面积大的优点。
固定管板式换热器在固定管板式换热器的管侧和壳侧,通过热交换,不同温度的流体流过。
当两种流体之间的温差较大时,避免产生高的温差应力。
通常在壳侧的适当位置添加补偿环(伸缩缝),当壳体和管束的热膨胀不同时,补偿环经历缓慢的弹性变形,因温差应力引起的热膨胀。
换热器的概念特点分类及应用换热器是一种用于传递热量的设备,常用于工业过程中,以满足不同流体或介质之间热量的传递需求。
换热器的使用可以实现热能的回收和节约,提高能源利用效率,减少排放。
下面将详细介绍换热器的概念、特点、分类及应用。
一、换热器的概念换热器是将一个流体或介质内部的热量传递给另一个流体或介质的设备。
换热的过程可以是传导、对流或辐射传热,根据传热的不同方式,换热器可以有不同的结构和工作原理。
换热器的基本原理是通过将热流体与冷流体分隔开来,使热流体和冷流体之间通过固体壁传递热量。
热量的传递可以是从高温流体到低温流体的传导,也可以是通过流体之间的对流传热。
通过换热器的使用,高温流体的热量可以被回收和利用,提高能源利用效率。
二、换热器的特点1.高效传热:换热器的设计和结构使其能够实现高效的热量传递。
通过合理的流体流动形式和固体材料的选择,可以最大限度地降低传热阻力,提高换热效率。
2.节能环保:换热器的应用可以实现热量的回收和利用,减少燃料消耗,降低能源消耗。
同时,换热器还可以减少废热的排放,降低污染物的排放,对保护环境具有积极意义。
3.结构紧凑:换热器通常采用紧凑的结构设计,占地面积小,适用于空间有限的工程项目。
4.操作灵活:换热器可以根据不同的工艺要求进行模块化设计,方便安装和维修。
可以根据实际需要进行组合和调整,满足不同工艺流程中的换热要求。
5.可靠性高:换热器采用优质的材料和严格的工艺制造,具有较高的强度和稳定性。
经过严格的检测和试验,能够确保运行的稳定性和可靠性。
三、换热器的分类根据不同的换热方式和结构形式,可以将换热器分为多种不同类型。
1.按传热方式分类:-散热器:通过辐射传热,将热量传递到周围环境中。
-导热器:通过传导传热,将热量传递给其他流体或介质。
-冷凝器:将湿蒸汽中的热量传递给冷却介质,使其冷凝成液体。
2.按结构形式分类:-管壳式换热器:由外圆筒壳体和内部多根管子组成,流体分别在管内和管外进行传热。
6.7 换热器换热器是化工、石油、食品及其他许多工业部门的通用设备,在生产中占有重要地位。
化工生产中,换热器可作为加热器、冷却器、冷凝器、蒸发器和再沸器等,应用甚为广泛。
由于生产规模、物料的性质、传热的要求等各不相同,故换热器的类型也是多种多样。
根据冷、热流体热量交换的原理和方式基本上可分为三大类:混合式、蓄热式、间壁式。
6.7.1 直接接触式(混合式)在这类换热器中,冷热两种流体通过直接混合进行热量交换。
在工艺上允许两种流体相互混合的情况下,这是比较方便和有效的,且其结构比较简单。
直接接触式换热器常用于气体的冷却或水蒸汽的冷凝。
6.7.2 蓄热式蓄热式换热器又称为蓄热器,它主要由热容量较大的蓄热室构成,室中可填耐火砖或金属带等作为填料。
当冷、热两种流体交替地通过同一蓄热室时,即可通过填料将得自热流体的热量,传递给冷流体,达到换热的目的。
这类换热器的结构简单,且可耐高温,常用于气体的余热及其冷量的利用。
其缺点是设备体积较大,而且两种流体交替时难免有一定程度的混合。
6.7.3 间壁式这一类换热器的特点是在冷热两种流体之间用一金属壁(或石墨等导热性好的非金属)隔开,以使两种流体在不相混合的情况下进行热量交换。
由于在三类换热器中,间壁式换热器应用最多,因此下面重点讨论间壁式换热器。
(1)夹套式换热器结构:夹套装在容器外部,在夹套和容器壁之间形成密闭空间,成为一种流体的通道。
优点:结构简单,加工方便。
缺点:传热面积A小,传热效率低。
用途:广泛用于反应器的加热和冷却。
为了提高传热效果,可在釜内加搅拌器或蛇管和外循环。
(2)沉浸式蛇管换热器结构:蛇管一般由金属管子弯绕而制成,适应容器所需要的形状,沉浸在容器内,冷热流体在管内外进行换热。
优点:结构简单,便于防腐,能承受高压。
缺点:传热面积不大,蛇管外对流传热系数小,为了强化传热,容器内加搅拌。
(3)喷淋式换热器结构:冷却水从最上面的管子的喷淋装置中淋下来,沿管表面流下来,被冷却的流体从最上面的管子流入,从最下面的管子流出,与外面的冷却水进行换热。
十三种类型换热器结构原理及特点(图文并茂)一、板式换热器的构造原理、特点:板式换热器由高效传热波纹板片及框架组成。
板片由螺栓夹紧在固定压紧板及活动压紧板之间,在换热器内部就构成了许多流道,板与板之间用橡胶密封。
压紧板上有本设备与外部连接的接管。
板片用优质耐腐蚀金属薄板压制而成,四角冲有供介质进出的角孔,上下有挂孔。
人字形波纹能增加对流体的扰动,使流体在低速下能达到湍流状态,获得高的传热效果。
并采用特殊结构,保证两种流体介质不会串漏。
板式换热器结构图二、螺旋板式换热器的构造原理、特点:螺旋板式换热器是一种高效换热器设备,适用汽-汽、汽-液、液-液,对液传热。
它适用于化学、石油、溶剂、医药、食品、轻工、纺织、冶金、轧钢、焦化等行业。
结构形式可分为不可拆式(Ⅰ型)螺旋板式及可拆式(Ⅱ型、Ⅲ型)螺旋板式换热器。
螺旋板式换热器结构图三、列管式换热器的构造原理、特点:列管式换热器(又名列管式冷凝器),按材质分为碳钢列管式换热器,不锈钢列管式换热器和碳钢与不锈钢混合列管式换热器三种,按形式分为固定管板式、浮头式、U型管式换热器,按结构分为单管程、双管程和多管程,传热面积1~500m2,可根据用户需要定制。
列管式换热器结构图四、管壳式换热器的构造原理、特点:管壳式换热器是进行热交换操作的通用工艺设备。
广泛应用于化工、石油、石油化工、电力、轻工、冶金、原子能、造船、航空、供热等工业部门中。
特别是在石油炼制和化学加工装置中,占有极其重要的地位。
换热器的型式。
管壳式换热器结构图五、容积式换热器的构造原理、特点:钢衬铜热交换器比不锈钢热交换器经济,并且技术上有保证。
它利用了钢的强度和铜的耐腐蚀性,即保证热交换器能承受一定工作压力,又使热交换器出水质量好。
钢壳内衬铜的厚度一般为1.0mm。
钢衬铜热交换器必须防止在罐内形成部分真空,因此产品出厂时均设有防真空阀。
此阀除非定期检修是绝对不能取消的。
部分真空的形成原因可能是排出不当,低水位时从热交换器,或者排水系统不良。
常见换热器的种类及特点
换热器是将热量从一个物质传递到另一个物质的设备,常见的换热器种类包括壳管式换热器、板式换热器、螺旋板式换热器、换热管束和换热器组件等。
每种换热器都有其独特的特点和适用场景。
1. 壳管式换热器
壳管式换热器是最常见的一种换热器,由一个外壳和多个内置管子组成。
热传导通过管壁实现,热量从热源通过管内流体流向冷却介质。
壳管式换热器具有结构简单、适用性广、换热效率高的特点。
常见的壳管式换热器有固定式和浮动式两种,固定式适用于高温高压场合,浮动式适用于温差较大的情况。
2. 板式换热器
板式换热器由多个金属板组成,热传导通过板之间的薄层流体实现。
板式换热器具有体积小、传热效率高、清洗方便等特点。
板式换热器适用于低温低压场合,如冷却水、空调系统等。
3. 螺旋板式换热器
螺旋板式换热器是将螺旋板组装在两个端盖上形成的,通过螺旋板的旋转实现热传导。
螺旋板式换热器具有体积小、传热效率高、清洗方便等特点。
螺旋板式换热器适用于高温高压场合。
4. 换热管束
换热管束是将多根直径较小的管子束缚在一起,通过管壁实现热传
导。
换热管束具有结构紧凑、传热效率高、适用性广的特点。
换热管束适用于高温高压场合。
5. 换热器组件
换热器组件是由多个换热器组成的系统,可以根据不同的需求组合和调整。
换热器组件具有灵活性高、适应性强的特点。
换热器组件适用于需要灵活配置和调整的场合。
以上是常见的换热器种类及其特点。
根据不同的工作条件和需求,选择适合的换热器可以提高换热效率,降低能耗,实现更加有效的热量传递。