板式换热器和壳管式换热器区别
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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。
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。
A、换热效率高。
板式换热器的传热系数是管壳式换热器的3~5倍。
在流速允许的情况下,K值最高可达到7000W/m2.k;B、适合小温差换热工况。
板式换热器采用人字型波纹,换热效果好,采用全逆流布置流程。
充分体现了板式换热器的节能低耗的特点;C、占地面积小。
板式换热器的结构及凑,占地面积约为管壳式换热器的1/5~1/10;D、重量轻。
板式换热器的重量仅为管壳式换热器的1/5左右;E、费用低廉。
由于相同换热任务的情况下,板式换热器的换热面积比管壳式换热器小得多,若以同样的不锈钢为材料,板式换热器的整体造价比管壳式换热器低很多;G、不易结垢。
流体在板式换热器中成湍流的运行状态,对板片表面起到了冲刷的效果;H、多种介质换热。
板式换热器可以通过中间隔板进行三种或三种以上介质的换热,在乳品加工工艺上广泛应用。
;I、维修清洗方便。
把板式换热器的夹紧螺栓卸下后,即可松开板束,卸下板片进行机械清洗或化学清洗。
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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。
管壳式与板式水水换热器的比较分析管壳式和板式水水换热器是两种常见的换热设备,它们在应用范围、换热效果、维护保养等方面都有不同的特点。
本文将分析对比这两种换热器的优缺点,以帮助读者选择适合自己的换热器。
一、管壳式水水换热器管壳式换热器是由一个管壳和多个外管、内管组成的传热设备。
内管和外管之间的空间中流体进行传热,通常用于高温、高压、高粘度、易腐蚀、易结垢的介质换热。
其优点主要有以下几点:1. 适用范围广:管壳式换热器可以适用于多种工业领域,如化工、石化、制药、航空航天等。
2. 效率高:由于管壳式换热器的传热面积大,因此效率相对较高。
3. 维护保养方便:管壳式换热器可以进行组件化维护,随时更换外管和内管,便于清洗和维护。
但管壳式水水换热器也有其缺点:1. 制作成本高:管壳式换热器的制造成本较高,因为需要制造大量外管和内管。
2. 占用空间大:管壳式换热器由于外形尺寸较大,占用的空间相对较大。
3. 流体压降大:由于管壳式换热器的内部设计,流体的压降大,需要消耗更多的能量。
二、板式水水换热器板式换热器是由多个密封的板组成,板上的通道构成流体的管道,在板上进行传热。
板式换热器通常用于低温、低压、低粘度、不易腐蚀、不易结垢的介质换热。
其优点主要有以下几点:1. 占用空间小:板式换热器通常比管壳式换热器小,占用的空间相对较小。
2. 制作成本低:板式换热器的制造成本相对较低,因为只需要制造少量密封板即可。
3. 传热效果好:由于板式换热器的传热面积大,传热效果好。
但板式换热器也有其缺点:1. 不适用于高温高压:由于板式换热器的密封性不够,不适用于高温、高压介质。
2. 维护保养复杂:由于板式换热器的结构复杂,维护保养需要额外耗费一定的时间和精力。
3. 稳定性差:由于板式换热器板间的连接处容易出现渗漏情况,不够稳定。
综上所述,管壳式水水换热器和板式水水换热器在适用范围、效率、维护保养等方面都有不同的特点。
根据实际需要选择适合自己的换热器是关键。
板式换热器性能及报价一、概述:板式换热器占地面积少换热效率高、节省能源、维护简单的换热设备,其被广泛地应用于各个行业。
在能够使用的板式换热器的场合,板式换热器已成为了设计人员首选的换热设备。
二、结构及材质:1、结构板式换热器由一组波纹金属组成,板上有角孔,供传热的两种流体通过。
金属板片安装在固定板和活动压紧板所组成的框架内,并用夹紧螺栓夹紧,板片上装有密封垫片,将流体通道密封,并且引导流体交替地流至各自通道内。
2、板式材质常用材料如下:※不锈钢(AISI 304/316,SMO(18/12/6.5))※钛钛钯合金※合金Incoloy825※哈式合金Hastelloy3、密封垫材质※丁晴橡胶(NBR)(-20℃~135℃)※氟橡胶(FPM or VITON)(-50℃~250℃)※三元乙丙胶(EPDM)(-50℃~180℃)4、密封垫材质压紧板、导杆、夹紧螺柱材料:一般为碳钢,也可根据用户要求采用不锈钢。
接管、法兰材料:一般为碳钢,也可根据用户要求采用不锈钢。
三、特点:1、换热效率高:板式换热器的传热系数K值可高达3000~7000w/m2.℃,因此板式换热器只需要管壳换热器的1/2~1/4即可达到同样的换热面积。
2、利于低温资源的利用:由于二种介质几乎是全逆流流动,加上换热效率极高,板式换热器二种介质的最小温差可以达到1℃。
3、结构紧凑、拆洗方面:在同等工况条件下,板式换热器的所占空间仅为管壳式换热器的1/5,拆洗时只需松开夹紧螺栓,在原空间范围内即能拆装,不必预留很大的空间来检修。
4、阻力损失小、热损失小:在相同的传热系数的条件下,板式换热器的阻力损失可控制在壳管换热器的1/3的范围内。
板式换热器的结构紧凑和体积小,换热器的外表面也很小,因而热损失也很小,通常设备不需保温。
四、安装使用1、按照安装图给定的设备安装尺寸,制作基础平台,并布置地脚螺栓;2、移动、运送板式换热器时,避免剧烈碰撞和损坏板片;3、安装前检查并清理管路杂物,以防杂物进入板式换热器内堵塞流道;对应连接管路,并在靠近板式换热器的管路上安装温度计和压力表,便于检视换热器的运行情况;4、检查夹紧螺柱,如有松动,拧紧并保持两压紧板间平行度偏差不大于1mm;5、除工艺上有特殊要求,一般先开启需要加热或冷却侧冷介质的阀门,待其流动正常后缓慢开启热源或冷源侧介质的阀门;6、根据进出口温度和压力数据,将相关阀门开启动适当位置,保持稳定工作状态;7、正常使用中,应经常记录温度和压力状态参数,检查设备工作状况;经常检查板式换热器的密封位置,观察是否有渗漏并采取卸压、夹紧等措施;8、使用超过150℃或有腐蚀性、易燃的介质,建议在板片束两侧加薄铁皮保护装置;9、板片清洗可用水冲或化学清洗剂,应使用软刷子,不得使用钢刷。
板式换热器和管壳式换热器优势比较一.板式换热器简介:板式换热器是由一组波纹金属板组成,板片上有四个角孔供热交换的两种液体通过。
金属板片安装在固定板和活动压紧板的框架内,并用夹紧螺栓加以夹紧。
板片装有密封垫片,将流体通道密封,并且导流体交替地流至各自的通道内。
流体的流量,物理性质,压力降和温度差决定了板片的数目、尺寸和板片的波纹形式。
波纹板片不但大大提高了湍流程度,并且形成许多支撑点,足以承受介质间的压力差。
基本性能范围压力 2.5Mpa温度150传热面积0.1-2,200m²介质流量0.3-1,000Kg/s接口尺寸50-450mm二.管壳式换热器简介:管壳式换热器是由一组管束,管壳和引流导板组成,两种液体分别通过管束内、外进行传热,管束安装在管壳内,并由一组导流板支撑,在换热器的一端,社有某一介质的腔室,通过一胀管式的挡板与另一液体隔离。
在换热器的两端设有端盖,供检修和维修保养用。
流体的流量、物理性质、压力降和温度差决定了管束的多少及长度,这也决定了管壳的直径和长度。
基本性能范围压力基本无限制温度基本无限制三.板式换热器和管壳式换热器比较1.体状态比较对于水/水管式换热器来讲,冷却水在管束内流动被冷却水在管束外流动,管束内介质的流速一般在0.8-1.2m/s左右(视冷却水侧的压降要求),故其流动状态为层流,管束的直径一般为10mm- 15mm之间。
由于冷却水质一般选用海水、河水或冷却塔水,故很容易引起结垢,形成绝热层,造成热传递效率急剧下降,因此必须经常清洗去除结垢,以保证传热效果。
对于水/水板式换热器来讲,冷却水和被冷却水在板片的两侧对流,介质流速一般在0.5-7 m/s左右(视介质的允许压力降)。
由于板片呈鱼骨形的形状,故其流动为旋转湍流,其流体通道为4mm- 8mm之间(视选择的型号而定)。
由于流体的流动状态均为旋转湍流,故冷却水质可为海水,河水或冷却塔水,也不太容易引起结垢,故清洗频率要比管壳式低得多。
板式换热器与管壳式的换热器比较板式换热器与管壳式的换热器比较?1.传热系数高由于不同的波纹板相互倒置,构成复杂的流道,使流体在波纹板间流道内呈旋转三维流动,能在较低的雷诺数(一般Re=50^200)下产生紊流,所以传热系数高,一般认为是管壳式的3~5倍。
2.对数平均温差大,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流动,总体上是错流流动,对数平均温差修正系数小,而板式换热器多是并流或逆流流动方式,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流动平行于换热面、无旁流,因此使得板式换热器的末端温差小,对水换热可低于1℃,而管壳式换热器一般为5℃o3.占地面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,因此实现同样的换热量,板式换热器占地面积约为管壳式换热器的1/5^1/10.4.容易改变换热面积或流程组合,只要增加或减少几张板,即可到达增加或减少换热面积的目的;改变板片排列或更换几张板片,即可到达所要求的流程组合,适应新的换热工况,而管壳式换热器的传热面积几乎不可能增加。
5.重量轻板式换热器的板片厚度仅为0.Γθ.8mm,而管壳式换热器的换热管的厚度为2.(Γ2∙5mm,管壳式的壳体比板式换热器的框架重得多,板式换热器一般只有管壳式重量的1/5左右。
6.价格低采用一样材料,在一样换热面积下,板式换热器价格比管壳式约低40%^60%.7.制作方便板式换热器的传热板是采用冲压加工,标准化程度高,并可大批生产,管壳式换热器一般采用手工制作。
8.容易清洗框架式板式换热器只要松动压紧螺栓,即可松开板束,卸下板片开展机械清洗,这对需要经常清洗设备的换热过程十分方便。
9.热损失小板式换热器只有传热板的外壳板暴露在大气中,因此散热损失可以忽略不计,也不需要保温措施。
而管壳式换热器热损失大,需要隔热层。
10.容量较小是管壳式换热器的10%~20%.∏.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,因此比传统的光滑管的压力损失大。
在制冷技术中,换热器是不可缺少的制冷设备,冷凝器、蒸发器、回热器以及中间冷却器等换热设备,不仅在重量、体积和金属耗量上占整个制冷装置的50%以上,而且对制冷性能也会产生重大影响。
制冷用板式换热器相对于制冷用壳程管式换热器还有一下优点:
①制冷剂充灌量小,有利于环境保护和降低运行成本
壳管式换热器的壳侧和管侧的容积都很大,要使制冷系统正常工作,必须充灌大量的制冷剂,而且还可能造成环境污染。
而板式换热器一方面体积小,另一方面间距尺寸也小。
②蒸发彻底,经济性高
制冷剂在制冷板式换热器中蒸发时,很容易实现完全蒸发达到无液态程度,因此在大多数情况下,制冷系统无须设置气液分离器。
并且极易实现单元化,安装简单方便,维护和运输都可以节约费用,降低成本。
③冻结倾向少,抗冻性能高
由于水在低流速时,就能在板式换热器中形成高度紊流,温度分布非常均匀,从而减少了冷冻水的冻结倾向。
即使发生了冻结,也更能承受冻结所产生的压力,而不像壳管式换热器那样容易使热管胀裂,并且可以在结冻后继续使用。
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壳管式、板换换热器换热温差壳管式换热器和板换换热器是两种常见的换热设备,它们在工业和民用领域中都得到了广泛应用。
这两种换热器的换热温差是它们性能表现的重要指标之一,下面将对这两种换热器的换热温差进行详细说明。
一、壳管式换热器壳管式换热器是一种常见的换热设备,其结构主要由外壳、管束、进出口等组成。
它的换热原理是利用热传导原理,通过管束将热量从一边传递到另一边。
壳管式换热器的换热温差通常可以通过以下方式计算:1.计算传热系数壳管式换热器的传热系数K可以通过以下公式计算:K = Q / (ΔT * A)其中,Q为换热量,ΔT为进出口温度差,A为传热面积。
2.计算换热温差换热温差ΔT是指进出口温度之差,可以根据传热系数K和传热面积A计算出来。
假设已知传热系数K和传热面积A,那么换热温差ΔT可以通过以下公式计算:ΔT = Q / (K * A)在实际应用中,壳管式换热器的换热温差通常在10-20℃之间,具体数值取决于设备的设计、运行工况以及工艺要求等因素。
为了提高换热效率,通常会采用一些强化传热的措施,例如增加管程数、改变管束排列方式、增加翅片等。
二、板换换热器板换换热器是一种新型的换热设备,其结构主要由传热板片、密封垫片、框架等组成。
它的换热原理是利用流体流经传热板片时产生的涡流和湍流,通过板片之间的相互摩擦和碰撞,将热量从一边传递到另一边。
板换换热器的换热温差通常可以通过以下方式计算:1.计算传热系数板换换热器的传热系数K可以通过以下公式计算:K = Q / (ΔT * A)其中,Q为换热量,ΔT为进出口温度差,A为传热面积。
2.计算换热温差换热温差ΔT是指进出口温度之差,可以根据传热系数K和传热面积A计算出来。
假设已知传热系数K和传热面积A,那么换热温差ΔT可以通过以下公式计算:ΔT = Q / (K * A)在实际应用中,板换换热器的换热温差通常在5-10℃之间,具体数值取决于设备的设计、运行工况以及工艺要求等因素。
目前我国的换热器在化工、冶金、石油、电力及机电等行业应用非常广泛。
而目前我国现有的换热器类型主要有两大类,一类是管壳式换热器,另一类是板式换热器。
本文针对管壳式换热器及板式换热器对应特点的比较,提出选型的参考意见。
1.管壳式换热器及板式换热器结构特点1.1管壳式换热器管壳式换热器:又称列管式换热器。
是以封闭在壳体中管束的壁面作为传热面的间壁式换热器。
结构由壳体、传热管束、管板、折流板(挡板)和管箱等部件组成。
管壳式换热器作为一种传统的标准换热设备主要应用在化工、炼油、石油化工、动力、核能和其他工业装置中,特别是在高温高压和大型换热器中的应用占据绝对优势。
通常的工作压力可达4兆帕,工作温度在300℃以下,在个别情况下还可达到更高的压力和温度。
充分表现其结构坚固,能选用多种材料制造,适应性极强等特点。
1.2板式换热器板式换热器:它由板片、密封垫片、固定压紧板、活动压紧板、压紧螺柱和螺母、上下导杆、前支柱等零部件所组成。
其零部件之少,通用性之高,是任何换热器所不能比拟的。
板式换热器的使用范围很广泛,介质从普通水到高粘度的非牛顿型液体;从含固体小颗粒的物料到含少量纤维的物料;从水蒸汽到各种气体;从无腐蚀性的到具有强腐蚀性的各种介质均能处理。
其特点是传热效率高,使用安全可靠,占地小易维护,阻力损失小,热损失小,冷却水量小,投资运行费用低等。
2.换热器设计条件以电厂为例换热器设计应满足电厂从起动到最大出力时各种负荷下的运行需要,并留有一定的裕量,保证换热器在最大负荷、最高进水温度和最大污垢热阻时,在规定的检修周期内,仍能完成给定的冷却任务。
现有国产引进型300MW燃煤机组,各冷却设备要求冷却水进水温度不大于37.5℃,从冷却设备出来被加热过的冷却水最高温度约为42.8℃,其基本参数如下:被冷却水盐水设计压力 1.0Mpa流量1800m3/h进出水温度42.8/37.5压降~0.06MPa冷却水海水(海水与河水交替变化)设计压力0.5Mpa进水温度33℃压降0.05~0.06Mpa3.管壳式换热器及板式换热器的性能比较3.1设计参数比较根据换热器的设计条件分别作了如下2个方案:方案1:2台100%容量的管壳式换热器;盐水量1800m3/h;安装2台,运行1台;每台冷却面积1023m2;盐水入、出口温度分别为42.8℃和37.5℃;循环水入、出口温度分别为33℃和36.5℃;循环水流量约3000m3/h;材质为钛管,复合钛板;外形尺寸φ1800mm×9800mm;重量27002kg。
板式与壳管式换热器比较说明换热器是空调设备用来实现冷热流体之间热量交换的部件,是空调设备必不可少的组成部分,也是决定设备换热效率、节能效果的重要因素之一。
目前空调设备常用的换热器主要有两大类:一类是壳管式换热器,另一类是板式换热器,下面将针对两种换热器的特点予以比较说明,并提出选型的参考意见,供客户参考。
1.板式换热器板式换热器是由一系列具有一定波纹形状的金属片叠装而成的一种换热器。
各种板片之间形成薄矩形通道,冷热流体分别在板片间形成的窄小而曲折的通道中流过,通过板片进行换热。
2.壳管式换热器壳管式换热器是在个圆筒形壳体内设置许多平行管子(也称管束),让冷热流体分别从管内空间(称为管程)和管外空间(称为壳程)流过进行热量交换。
壳管式换热器是目前应用最广泛的一种,在所有换热设备中占主导地位。
3.两种换热器比较➢壳管式换热器长期使用换热效率优于板式换热器板式换热器刚投入使用时换热效率略优于壳管式换热器,但由于板式换热器流体通过的毛细通道既多且狭窄,流体中的水垢或脏物附着在板换的内壁上,就会造成板换传热部位的结垢和腐蚀,导致主机换热效率降低,制冷输出力大幅衰减,单位制冷量能耗上升,运行成本增加。
必须定期对板换进行清洗,且板换使用时间越长,清洗周期越短。
板换清洗不可能做到绝对干净,久而久之,板式换热器的换热效率随使用时间的增加而降低,影响空调的使用效果。
壳管式换热器管束通过管板固定,各管之间的间隙较大,不会出现堵塞的现象,因此,长期使用不会降低换热器的换热效率。
➢壳管式换热器使用安全性优于板式换热器板式换热器由于流道狭窄,流体在进入流道时容易出现分流不均,非常容易出现因流量少而导致流体结冰,堵塞冻坏板换的现象,板换一旦冻坏,则无法维修必须更换,增加主机维护成本。
壳管式换热器流体通道间隙大,流量均匀,避免了上述“冰堵”现象的发生,能够稳定、安全的运行。
➢壳管式换热器维护成本低于板式换热器壳管式换热器是一种基本免维修的产品,当换热器发生泄漏时可以采用堵管的方法在短时间内恢复工作性能,维护工作量少,无须更换备品备件,无大修工作量、无自动过滤器与升压泵及其阀门的维护检修工作量。
管壳式与板式水水换热器的差异分析摘要:通过闭式循环冷却水系统中水换热器的选型,详细论述了管壳式与板式换热器的结构性能,最后就不同方案的设备投入与运行费用进行了技术经济比较,为水水换热器的选型提供了参考。
关键词:换热器;性能;技术经济比较中图分类号: TK172文献标识码:A文章编号:从国内已建发电厂来看,用于闭式循环冷却水系统的水水换热器有两类,一类是管壳热换器,另一类是板式换热器。
管壳换热器是常用的换热器形式,在电厂设计中已得到了广泛的应用,而在国内一些进口机组的电厂、燃气蒸汽联合循环电厂和核电站多有采用板式换热器。
由于板式换热器紧凑、重量轻、高传热效率,人们对它的兴趣日益增长。
现针对管壳式及板式换热器二种型式进行比较,提出了选型参考意见。
1 管壳式及板式换热器结构简介1.1管壳式换热器管壳式换热器是由前水室、管束、筒体、后水室等组成。
管束采用可抽式管束,它由前后管板、折流板、拉杆、定距管、换热管组成。
拉杆与管板、拆流板采用丝扣连接,换热管与管板采用胀接加密封焊。
在壳侧水入口处的管束上设置防冲板,以防止被冷却水直接冲刷换热管。
为了减少管束装入或抽出筒体时的摩擦力,在管束上设有滑轨。
为了检查清理室中垃圾、泥沙及管子的堵塞等,在前后水室端盖上设有检查孔。
为了监视水水换热器的运行情况,在被冷却水侧(除盐水侧)及冷却水侧(海水侧)进出口都设置温度和压力测点,此外还设有排气和放水接口等。
1.2板式换热器板式换热器是由一组波纹形的平行金属板构成的,在板片的4个拐角处都有通道孔,板被夹紧在一个侧面附有连接管的固定板和活动压紧板的框架中,并用夹紧螺栓加以夹紧。
这些连接管同板上的通道孔对中,并与热交换的两种液体的外部管路相连,传热板和活动压紧板悬挂在顶部承载梁的下面并由底部横梁使其对准定位。
传热板本身是有其有特定形状并被固紧的垫片密封,以防止外部泄漏,并把热交换的两种液体按逆流方式交替地流过另一对传热板之间的通道内。
换热器的基本类型换热器是一种用于传递热量的设备,广泛应用于工业生产、能源领域以及民用领域。
根据不同的工作原理和结构特点,换热器可以分为多种基本类型。
本文将对常见的换热器类型进行介绍,包括壳管式换热器、板式换热器、管束式换热器和螺旋板式换热器。
壳管式换热器是一种常见的换热器类型,它由壳体和管束组成。
壳体通常由钢制成,内部设有管束,管束中流动着需要传递热量的介质。
壳体与管束之间的空间称为壳程,介质通过壳程流动,与管束中的介质进行热量交换。
壳管式换热器具有结构简单、换热效果好的特点,广泛应用于石化、化工、电力等行业。
板式换热器是一种将多个金属板叠放在一起组成的换热器。
板式换热器通过板间的通道使介质流动,实现热量交换。
板式换热器具有体积小、传热效率高、清洗维护方便的特点,被广泛应用于食品加工、制药、暖通空调等领域。
管束式换热器是一种将多个管子束缚在一起形成的换热器。
管束式换热器通常由管束、壳体和管板组成。
介质通过管束中的管子流动,与管子外的介质进行热量交换。
管束式换热器具有结构紧凑、传热效率高的特点,适用于高压、高温、强腐蚀介质的换热。
螺旋板式换热器是一种将两个螺旋形的金属板叠放在一起组成的换热器。
螺旋板式换热器通过螺旋通道使介质流动,实现热量交换。
螺旋板式换热器具有传热效率高、体积小、适用于高粘度介质的特点,被广泛应用于化工、制药、食品等行业。
除了上述几种基本类型的换热器,还有其他一些特殊类型的换热器,如管壳式换热器、螺旋换热器等。
这些换热器根据不同的工作原理和结构特点,可以满足不同领域对换热需求的要求。
在选购换热器时,需要根据具体的工作条件和需求选择合适的换热器类型。
需要考虑的因素包括介质的性质、温度压力、流量要求以及换热效率等。
此外,还需要考虑设备的运行成本、维护保养难度以及可靠性等方面的因素。
总的来说,换热器是一种重要的热交换设备,根据不同的工作原理和结构特点,可以分为多种基本类型。
每种类型的换热器都有其适用的场景和优缺点,选购时需要根据具体需求进行选择。
板式换热器和壳管式换热器有啥区别一、换热器如何分类?按传热方式可分为:间壁式换热器、蓄热式换热器、流体连接间接式换热器、直接接触式换热器、复式换热器。
按用途可分为:加热器、预热器、过热器、蒸发器。
按结构可分为:浮头式换热器、固定管板式换热器、U形管板换热器、板式换热器等。
二、壳管式与板式换热器不同点之一:结构1、壳管式换热器结构:管壳式换热器由壳体、传热管束、管板、折流板(挡板)和管箱等部件组成。
壳体多为圆柱形,内有管束,管束两端固定在管板上。
传热有两种热流体和冷流体,一种是管内流体,称为管侧流体;另一种是管外流体,称为壳侧流体。
为了提高管外流体的传热系数,通常在管壳内设置若干挡板。
挡板可以提高壳程内流体的速度,使流体按规定的距离多次穿过管束,提高流体的湍流度。
换热管可在管板上等边三角形或方形布置。
等边三角形布置紧凑,管外流体湍流程度高,传热系数大。
方形布置便于清洁管外,适用于易结垢的流体。
2、板式换热器结构:可拆卸板式换热器是由许多冲压有波纹薄板按一定间隔,四周通过垫片密封,并用框架和压缩螺钉重叠而成。
板和垫片的四个角孔构成了流体分配器和集液管。
同时,冷流体和热流体被合理地分离,以便它们在每个板的两侧被分离。
在通道中流动,通过板进行热交换。
三、壳管式与板式换热器不同点之一:分类1、壳管式换热器分类:(1)固定管板换热器管板与管壳两端管束为一体,结构简单,但仅适用于冷、热流体温差不大,壳程无需机械清洗时的换热操作。
当温差稍大,壳侧压力不太高时,可在壳上安装弹性补偿环,以减小热应力。
(2)浮头换热器管束一端的管板可以自由浮动,完全消除了热应力,整个管束可以从壳体中拉出,便于机械清洗和维护。
浮头换热器应用广泛,但其结构复杂,成本高。
(3)U形管换热器的每根管子弯成U形,两端固定在上下两区的同一管板上。
在管箱隔板的帮助下,分为进、出口两室。
换热器完全消除了热应力,其结构比浮头式结构简单,但管程不易清洗。
板式与壳管式换热器比较说明-CAL-FENGHAI.-(YICAI)-Company One1板式与壳管式换热器比较说明换热器是空调设备用来实现冷热流体之间热量交换的部件,是空调设备必不可少的组成部分,也是决定设备换热效率、节能效果的重要因素之一。
目前空调设备常用的换热器主要有两大类:一类是壳管式换热器,另一类是板式换热器,下面将针对两种换热器的特点予以比较说明,并提出选型的参考意见,供客户参考。
1.板式换热器板式换热器是由一系列具有一定波纹形状的金属片叠装而成的一种换热器。
各种板片之间形成薄矩形通道,冷热流体分别在板片间形成的窄小而曲折的通道中流过,通过板片进行换热。
2.壳管式换热器壳管式换热器是在个圆筒形壳体内设置许多平行管子(也称管束),让冷热流体分别从管内空间(称为管程)和管外空间(称为壳程)流过进行热量交换。
壳管式换热器是目前应用最广泛的一种,在所有换热设备中占主导地位。
3.两种换热器比较壳管式换热器长期使用换热效率优于板式换热器板式换热器刚投入使用时换热效率略优于壳管式换热器,但由于板式换热器流体通过的毛细通道既多且狭窄,流体中的水垢或脏物附着在板换的内壁上,就会造成板换传热部位的结垢和腐蚀,导致主机换热效率降低,制冷输出力大幅衰减,单位制冷量能耗上升,运行成本增加。
必须定期对板换进行清洗,且板换使用时间越长,清洗周期越短。
板换清洗不可能做到绝对干净,久而久之,板式换热器的换热效率随使用时间的增加而降低,影响空调的使用效果。
壳管式换热器管束通过管板固定,各管之间的间隙较大,不会出现堵塞的现象,因此,长期使用不会降低换热器的换热效率。
壳管式换热器使用安全性优于板式换热器板式换热器由于流道狭窄,流体在进入流道时容易出现分流不均,非常容易出现因流量少而导致流体结冰,堵塞冻坏板换的现象,板换一旦冻坏,则无法维修必须更换,增加主机维护成本。
壳管式换热器流体通道间隙大,流量均匀,避免了上述“冰堵”现象的发生,能够稳定、安全的运行。
1 传热效率高板片波纹的设计以高度的薄膜导热系数为目标,板片波纹所形成的特殊流道,使流体在极低的流速下即可发生强烈的扰动流(湍流),扰动流又有自净效应以防止污垢生成因而传热效率很高。
一般地说,板式换热器的传热系数K值在3000~6000W/m2.oC范围内。
这就表明,板式换热器只需要管壳式换热器面积的1/2~1/4 即可达到同样的换热效果。
2 使用安全可靠在板片之间的密封装置上设计了2道密封,同时又设有信号孔,一旦发生泄漏,可将其排出热换器外部,即防止了二种介质相混,又起到了安全报警的作用。
3 占地小,易维护板式换热器的结构极为紧凑,在传热量相等的条件下,所占空间仅为管壳式换热器的1/2~1/3。
并且不象管壳式那样需要预留出很大得空间用来拉出管束检修。
而板式换热器只需要松开夹紧螺杆,即可在原空间范围内100%地接触到换热板的表面,且拆装很方便。
4 随机应变由于换热板容易拆卸,通过调节换热板的数目或者变更流程就可以得到最合适的传热效果和容量。
只要利用换热器中间架,换热板部件就可有多种独特的机能。
这样就为用户提供了随时可变更处理量和改变传热系数K值或者增加新机能的可能。
5 有利于低温热源的利用由于两种介质几乎是全逆流流动,以及高的传热效果,板式换热器两种介质的最小温差可达到1oC。
用它来回收低温余热或利用低温热源都是最理想的设备。
在相同传热系数的条件下,板式换热器通过合理的选择流速,阻力损失可控制在管壳式换热器的1/3范围内。
6 阻力损失少因结构紧凑和体积小,换热器的外表面积也很小,因而热损失也很小,通常设备不再需要保温。
7 冷却水量小板式换热器由于其流道的几何形状所致,以及二种液体都又很高的热效率,故可使冷却水用量大为降低。
反过来又降低了管道,阀门和泵的安装费用。
8 在投资效率低相同传热量的前提下,板式换热器与管壳式换热器相比较,由于换热面积,占地面积,流体阻力,冷却水用量等项目数值的减少,使得设备投资、基建投资、动力消耗等费用大大降低,特别是当需要采用昂贵的材料时,由于效率高和板材薄,设备更显经济。
板式换热器和壳管式换热器区别
换热器如何分类?
按传热方式可分为:间壁式换热器、蓄热式换热器、流体连接间接式换热器、直接接触式换热器、复式换热器。
按用途可分为:加热器、预热器、过热器、蒸发器。
按结构可分为:浮头式换热器、固定管板式换热器、U形管板换热器、板式换热器等。
壳管式与板式换热器不同点之一:结构
1、壳管式换热器结构:
管壳式换热器由壳体、传热管束、管板、折流板(挡板)和管箱等部件组成。
壳体多为圆柱形,内有管束,管束两端固定在管板上。
传热有两种热流体和冷流体,一种是管内流体,称为管侧流体;另一种是管外流体,称为壳侧流体。
为了提高管外流体的传热系数,通常在管壳内设置若干挡板。
挡板可以提高壳程内流体的速度,使流体按规定的距离多次穿过管束,提高流体的湍流度。
换热管可在管板上等边三角形或方形布置。
等边三角形布置紧凑,管外流体湍流程度高,传热系数大。
方形布置便于清洁管外,适用于易结垢的流体。
2、板式换热器结构:
可拆卸板式换热器是由许多冲压有波纹薄板按一定间隔,四周通过垫片密封,并用框架和压缩螺钉重叠而成。
板和垫片的四个角孔构成了流体分配器和集液管。
同时,冷流体和热流体被合理地分离,以便它们在每个板的两侧被分离。
在通道中流动,通过板进行热交换。
板式换热器
壳管式与板式换热器不同点之一:分类
1、壳管式换热器分类:
(1)固定管板换热器管板与管壳两端管束为一体,结构简单,但仅适用于冷、热流体温差不大,壳程无需机械清洗时的换热操作。
当温差稍大,壳侧压力不太高时,可在壳上安装弹性补偿环,以减小热应力。
(2)浮头换热器管束一端的管板可以自由浮动,完全消除了热应力,整个管束可以从壳体中拉出,便于机械清洗和维护。
浮头换热器应用广泛,但其结构复杂,成本高。
(3)U形管换热器的每根管子弯成U形,两端固定在上下两区的同一管板上。
在管箱隔板的帮助下,分为进、出口两室。
换热器完全消除了热应力,其结构比浮头式结构简单,但管程不易清洗。
U型管式换热器
(4)涡流热膜换热器采用最新的涡流热膜换热技术,通过改变流体运动状态来提高换热效果。
当介质通过涡流管的表面时,它会对涡流管的表面产生强烈的冲刷,从而提高传热效率,最高可达10000 W/m2。
同时,该结构具有耐腐蚀、耐高温、耐高压、防垢等功能。
2、板式换热器分类:
(1)按单位空间换热面积大小,板式换热器属于紧凑型换热器,主要与管壳式换热器比较。
传统的管壳式换热器占地面积较大。
(2)根据工艺的使用,有不同的名称:板式加热器、板式冷却器、板式冷凝器、板式预热器。
(3)按工艺组合可分为单向板式换热器和多向板式换热器。
(4)根据两种介质的流向,可分为平行板换热器、逆流板换热器和横流板换热器。
后两种更常用。
(5)根据转轮的间隙大小,可分为常规的间隙板式换热器和宽间隙板式换热器。
(6)根据波纹磨损情况,板式换热器有更详细的区别,不再重复,请参考:板式换热器的波纹形式。
(7)根据是否是一套完整的产品,可分为单板式换热器和板式换热器单元。
板翅式换热器
壳管式与板式换热器不同点之一:特点
1、壳管式换热器特点:
(1)高效节能,该换热器传热系数为6000-8000W/(m2·k)。
(2)全不锈钢生产,使用寿命长,可达20年。
(3)将层流改为湍流,提高了传热效率,降低了热阻。
(4)传热快,耐高温(400摄氏度),耐高压(2.5兆帕)。
(5)结构紧凑,占地面积小,重量轻,安装方便,节省土建投资。
(6)设计灵活,规格齐全,实用性强,节约资金。
(7)它具有广泛的应用条件,适用于各种介质的压力、温度范围和热交换。
(8)维护成本低,操作简单,清洗周期长,清洗方便。
(9)采用纳米热膜技术,可显著提高传热系数。
(10)广泛应用于热电、工矿、石油化工、城市集中供热、食品医药、能源电子、机械轻工业等领域。
(11)在传热管外表面轧制有散热片的铜管,导热系数高,传热面积大。
(12)导板引导壳程流体在热交换器中的断线中连续流动。
导板之间的距离可以根据最佳流量进行调整。
结构坚固,能满足大流量甚至超大流量、高脉动频率的壳程流体的传热。
(13)壳程流体为油时,适用于低粘度、清洁的导热油。
浮头式换热器
2、板式换热器特点:
(1)传热系数高
由于不同的波纹板是反向的,形成复杂的通道,使波纹板之间的流体在三维旋转流中流动,在较低雷诺数(一般Re=50-200)下可产生湍流,因此传热系数较高,一般考虑红色为管壳式的3-5倍。
(2)对数平均温差大,末端温差小
在管壳式换热器中,管程和管程分别有两种流体流动。
一般来说,它们是横流的,且对数平均温差修正系数很小。
大多数板式换热器都是平行或逆流流动,修正系数一般在0.95左右。
此外,板式换热器中的冷热流体流动与换热器中的冷热流体流动是平行的。
热表面和无旁路使板式换热器端部温差小,对水的传热可小于1℃,而管壳式换热器一般为5℃。
(3)占地面积小
板式换热器结构紧凑,单位体积传热面积是管壳式换热器的2-5倍。
与管壳式换热器不同的是,它不需要为管束的抽取预留维修位置。
因此,为了达到相同的传热能力,板式换热器占地面积约为管壳式换热器的1/5-1/8。
(4)容易改变换热面积或流程组合
只要增加或减少几个板,就可以达到增加或减少传热面积的目的。
通过改变板型布置或更换多个板型,可以实现所需的工艺组合,使管壳式换热器的换热面积适应新的换热条件。
增加管壳式换热器的换热面积几乎是不可能的。
夹套换热器
(5)重量轻
板式换热器的板厚仅为0.4-0.8 mm,壳管式换热器的管厚为2.0-2.5 mm。
管壳式换热器比板式换热器框架重得多。
板式换热器一般只占管壳重量的1/5左右。
(6)价格低
板式换热器材料相同,换热面积相同,价格比管壳式换热器低40%~60%。
(7)制作方便
板式换热器的传热板经过冲压加工,具有很高的标准化程度,可大批量生产。
管壳式换热器通常是手工制造的。
(8)容易清洗
框架板式换热器只要松开压力螺栓,就可以松开板式换热器管束,拆下板式换热器进行机械清洗。
这对于需要经常清洗的设备的换热过程非常方便。
(9)热损失小
在板式换热器中,只有换热板的壳板暴露在大气中,热损失可以忽略不计,不需要采取保温措施。