换热器类设备最详细介绍
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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。
换热器介绍3000字换热器介绍一、什么是换热器?换热器是一种能够将热能从一种介质传递到另一种介质的设备,也叫做热交换器。
根据它的工作原理可以划分为壳管换热器、板式换热器、螺旋板换热器、管束换热器等多种类型。
换热器广泛应用于各个领域,比如化工、食品、医药等领域的生产工艺中。
二、壳管换热器壳管换热器是一种常用的换热器,主要由圆柱形的外壳和管束组成。
工作时,一种工质流动在管束内部,另一种工质流动在外壳内部,两种工质之间通过管壁而相互作用。
壳管换热器具有热交换效率高、适用性广、维修容易等优点,被广泛应用在化工、石油、冶金等领域。
三、板式换热器板式换热器是一种适用于液体之间进行热交换的设备,主要由固定板和移动板组成。
工作时,两种介质通过板式换热器内的板片进行传热传质。
板式换热器具有传热效率高、清洗维护方便等优点,被广泛应用在食品、化工、制药等领域。
四、螺旋板换热器螺旋板换热器是一种将两种流体之间的热量传递的设备,主要由两个同心的圆柱形体组成。
内圆柱体中安装了许多的排列成螺旋状的板片,在流体循环过程中,两种介质之间的热量通过板片进行传递。
螺旋板换热器具有传热效率高、体积小、运行稳定等特点,被广泛应用于精细化工、塑料、合成纤维等领域。
五、管束换热器管束换热器是一种通过管束进行热量传递的设备,主要由管束和固定外壳组成。
工作时,介质在固定的管束内流动,两种介质之间通过管壁进行传递。
管束换热器具有热效率高、适用性广、运行稳定等优点,被广泛应用于石油、化工、制药等领域。
六、压力容器壳管换热器随着工业化和科技进步,许多新型换热器也应运而生,比如压力容器壳管换热器。
压力容器壳管换热器作为一种新型设备,结合了壳管换热器和压力容器的优点,不仅具有高效的热交换功能,而且还具有防腐、防爆、防止介质污染等特点,被广泛应用于化工、食品、医药等领域。
七、总结通过对几种常见的换热器的介绍,我们可以看出换热器在各个领域的生产工艺中扮演着重要的角色。
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。
换热器种类及介绍换热器是一种用于传递热量的设备,用于在工业生产及日常生活中实现热能的转换。
根据不同的使用场景和要求,换热器有多种不同的种类。
下面将介绍几种常见的换热器类型。
1. 管壳式换热器(Shell and Tube Heat Exchanger):管壳式换热器是一种常见的换热器类型,由一个外壳和一组管子组成。
热量在管子和外壳之间进行传递,一种流体通过管子流动,另一种流体通过外壳流动。
管子和外壳内大部分是平行或对流的,从而实现热能的传递。
管壳式换热器适用于高流量和高温差的应用,例如化工和空调系统。
2. 板式换热器(Plate Heat Exchanger):板式换热器是一种由多个平行金属板堆叠而成的换热器。
板与板之间形成一个狭窄的通道,两种流体分别通过不同的通道流动,热量通过板间的金属板传递。
板式换热器具有高传热效率和紧凑的设计,适用于低流量和低温差的应用,例如制冷和加热系统。
3. 螺旋板换热器(Spiral Plate Heat Exchanger):螺旋板换热器是一种由两个平行螺旋板组成的换热器。
两种流体分别在螺旋板间流动,热量通过螺旋板传递。
螺旋板换热器具有较高的传热效率,且容易清洗和维护,适用于高粘度和易结垢的流体。
4. 管束式换热器(Bundle Heat Exchanger):管束式换热器由大量细管束构成,一种流体通过管束内部流动,另一种流体在管束外部流动。
热量通过管壁传递。
管束式换热器具有较高的传热效率和较低的压降,适用于蒸汽发生器和燃气锅炉等设备。
5. 盘式换热器(Disc and Doughnut Heat Exchanger):盘式换热器是一种由许多平行圆盘组成的换热器。
热量通过圆盘间的空隙传递,一种流体通过圆盘内部流动,另一种流体通过圆盘外部流动。
盘式换热器具有紧凑的设计和高传热效率,适用于高温和高压的应用,例如化工和炼油。
这些换热器种类只是常见的几种,在实际应用中还有其他种类,如板式换热器的纹路型换热器、膜式换热器、液体-液体换热器等。
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。
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。
换热设备相关资料
换热设备是指用于实现热量传递的机械设备,通常用于加热、冷却或控制流体温度。
换热设备包括各种形式的换热器,如板式换热器、壳管式换热器、换热管等,也包括换热泵、换热器组件等。
换热设备的基本原理是利用热交换介质和传热面之间的温度差,通过传热过程实现热量的传递。
在使用过程中,热源流体和热负载流体通过换热设备分别进入换热介质的两端,经过传热面的热传递,实现热量的交换。
热源流体通常是高温的热源介质,如蒸汽、高温水等,而热负载流体则是需要加热或冷却的流体,如空气、水、油等。
换热设备的应用领域非常广泛,包括工业生产、暖通空调、核能工程、化工及制药等行业。
在工业领域,换热设备常常用于加热或冷却生产过程中的流体介质,以实现能源的高效利用及工艺条件的控制。
在暖通空调领域,换热设备则常用于建筑空调系统中的供暖、制冷及通风过程中,以提高室内舒适度并满足人们的生活需求。
随着科学技术的不断发展和进步,换热设备的技术水平也在不断提高。
新型的换热设备在材料、结构、工艺等方面不断创新,使得换热效果更好、能耗更低、维护更方便,更符合人们对环保与节能的需求。
同时,新型换热设备的应用范围也在不断扩大,为各个行业提供更多更好的选择。
总之,换热设备作为实现热能转换和传递的重要设备,在工业
生产和日常生活中具有不可替代的作用。
随着科技的不断推进,换热设备将会迎来更多的发展机遇,为人们的生活和生产带来更多便利和效益。
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换热器种类及原理?各种换热器优缺点、原理图及适用场合一、换热器种类及原理:、表面式换热器1表面式换热器是温度不同的两种流体在被壁面分开的空间里流动,通过壁面的导热和流体在壁表面对流,两种流体之间进行换热。
表面式换热器有管壳式、套管式和其他型式的换热器。
、蓄热式换热器2蓄热式换热器通过固体物质构成的蓄热体,把热量从高温流体传递给低温流体,热介质先通过加热固体物质达到一定温度后,冷介质再通过固体物质被加热,使之达到热量传递的目的。
蓄热式换热器有旋转式、阀门切换式等。
3、流体连接间接式换热器流体连接间接式换热器,是把两个表面式换热器由在其中循环的热载体连接起来的换热器,热载体在高温流体换热器和低温流体之间循环,在高温流体接受热量,在低温流体换热器把热量释放给低温流体。
4、直接接触式换热器直接接触式换热器是两种流体直接接触进行换热的设备,例如,冷水塔、气体冷凝器等。
二、换热器优缺点、原理图及适用场合1、表面式换热器:(间壁式换热器)(1)、管壳式换热器:优点:结构简单造价低、制造方便和内径小;缺点:由于温差问题会引起管子弯曲造成泄漏、污垢清洗很困难、只适用于温差小、单行程、压力不高以及结垢不严重的场合。
.(2)、容积式换热器:优点:供水平稳、安全,易于清除污垢。
主要用于热水供应系统。
但其传热系数比壳管式换热器低得多。
(3)、板式换热器:优点:传热系数很高;缺点:水质不好形成水垢或污物沉积,都容易堵塞。
在我国城镇集中供热系统中开始得到广泛应用。
(4)、螺旋板式换热器:与板式换热器相比,流通截面较宽,不易堵塞。
缺点:不能拆卸清洗、2、蓄热式交换器:优点:结构紧凑、价格便宜、单位体积传热面积大,适用于气-气热交换。
如回转式空气预热器。
局限:若两种流体不允许混合,不能采用蓄热式换热器。
.3、流体连接间接式换热器:4、直接接触式热交换器(混合式换热器):优点:传热效率高、单位容积传热面积大、设备结构简单、价格便宜等。
图文并茂讲解换热器换热器作为工艺过程必不可少的单元设备,广泛地应用于石油、化工、动力、轻工、机械、冶金、交通、制药等工程领域中。
据统计,在现代石油化工企业中,换热器投资约占装置建设总投资的30%~40%;在合成氨厂中,换热器约占全部设备总台数的40%。
由此可见,换热器对整个企业的建设投资及经济效益有着重要的影响。
(友情提示:需要购买LNG储罐,氧氮氩储罐,气化撬装,反应釜,换热器非标压力容器设备等,请联系:159****5828王)一.换热器的分类1.按换热器的用途分类(1)加热器:加热器用于把流体加热到所需的温度,被加热流体在加热过程中不发生相变。
(2)预热器:预热器用于流体的预热,以提高整套工艺装置的效率。
(3)过热器:过热器用于加热饱和蒸汽,使其达到过热状态。
(4)蒸发器:蒸发器用于加热液体,使之蒸发汽化。
(5)再沸器:再沸器是蒸馏过程的专用设备,用于加热已冷凝的液体,使之再受热汽化。
(6)冷却器:冷却器用于冷却流体,使之达到所需要的温度。
(7)冷凝器:冷凝器用于冷凝饱和蒸汽,使之放出潜热而凝结液化。
2.按换热器传热面形状和结构分类(1)管式换热器:管式换热器通过管子壁面进行传热,按传热管的结构不同,可分为列管式换热管、套管式换热器、蛇管式换热器等几种。
管式换热器应用最广。
(2)板式换热器:板式换热器通过板面进行传热,按传热板的结构形式,可分为平板式换热器、螺旋板式换热器、板翅式换热器和热板式换热器。
3.按换热器所用材料分类(1)金属材料换热器:金属材料换热器是由金属材料制成,常用金属材料有碳钢、合金钢、铜及铜合金、铝及铝合金、钛及钛合金等。
由于金属材料的热导率较大,故该类换热器的传热效率较高,生产中用到的主要是金属材料换热器。
(2)非金属材料换热器:非金属材料换热器由非金属材料制成,常用非金屑材料有石墨、玻璃、塑料以及陶瓷等。
该类换热器主要用于具有腐蚀性的物料由于非金属材料的热导率较小,所以其传热效率较低。
九种换热器的工作原理、优缺点及注意事项(动图详解)按照换热器的传热方式,换热器可分为三大类:直接接触式换热器,也叫混合式换热器,是冷热流体进行直接接触并换热的设备。
通常情况下,直接接触的两种流体是气体和汽化压力较低的液体;蓄能式换热器的工作原理,是利用固体物质的导热特性,具体而言,热介质先将固体物质加热到一定温度,冷介质再从固体物质获得热量,通过此过程可实现热量的传递;间壁式换热器,也是利用了中介物的热传导,冷、热两种介质被固体间壁隔开,并通过间壁进行热量交换。
对于供热企业而言,间壁式换热器的应用最为广泛。
根据结构的不同,它还可划分为管式换热器、板式换热器和热管换热器。
01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。
这种换热器结构较简单,操作可靠,可用各种结构材料(主要是金属材料)制造,能在高温、高压下使用,是目前应用最广的类型。
▲管壳式换热器根据所采用的补偿措施,管壳式换热器可分为固定管板式换热器、浮头式换热器、U型管式换热器、填料函式换热器等四种类型。
02固定管板式换热器固定管板式换热器是管壳式换热器的一种。
固定管板式换热器两端的管板采用焊接的方式与壳体连接,主要由外壳、管板、管束、顶盖(封头)等部件构成。
▲固定管板式换热器固定管板式换热器的优点是:◆结构简单;◆在相同的壳体直径内,排管数最多,旁路最少;◆每根换热管都可以进行更换,且管内清洗方便。
固定管板式换热器的缺点是:◆壳程不能进行机械清洗;◆当换热管与壳体的温差较大(大于50℃)时会产生温差应力,解决措施是在壳体上设置膨胀节,因而壳程压力受膨胀节强度的限制不能太高;◆只适用于流体清洁且不易结垢,两流体温差不大或温差较大但壳程压力不高的工作场合。
03浮头式换热器浮头换热器是管壳式换热器的一种,它有一端管板不与外壳相连,可以沿轴向进行自由浮动,也称为浮头。
浮头由浮动管板、钩圈和浮头端盖组成,是可拆连接,管束可从壳体内抽出。
换热站中主要设备介绍1. 换热器换热器是换热站中最重要的设备之一。
它用于将热能从一个流体传递到另一个流体,实现热能的转移。
换热器可以根据不同的工作原理分为多种类型,例如壳管式换热器、板式换热器、螺旋板换热器等。
壳管式换热器是一种常用的换热器类型,在换热站中使用较为广泛。
它由一个外壳和多个内部管子组成。
热源流体经过内部管子,被外部流体接触并传热。
壳管式换热器具有换热效率高、结构紧凑、维护方便等优点。
板式换热器则采用一组平行排列的金属板片,通过板间的通道实现热能的传递。
它具有传热效率高、结构紧凑、占地面积小等特点。
螺旋板换热器则是将板片扭转成螺旋形状,使换热效率更高。
2. 泵换热站中的泵主要用于将流体从一处输送到另一处。
在换热过程中,由于流体的阻力损失和压力损失,必须通过泵来提供足够的动力。
泵一般分为离心泵和容积泵两种类型。
离心泵是最常见的泵型之一,它通过转动叶轮产生离心力,使流体产生压力,从而实现流体的输送。
离心泵具有结构简单、运行平稳、安装维护方便等优点,广泛应用于换热站中。
容积泵则是利用容积变化来实现流体输送的泵型。
它根据工作原理的不同,可以分为柱塞泵、齿轮泵、螺杆泵等。
容积泵具有输量可调、结构简单、稳定性高等优点,适用于一些特殊的换热站工况。
3. 换热介质循环装置换热介质循环装置是换热站中的重要组成部分,主要用于将热介质从换热器中循环到各个热力设备中。
它包括循环泵、管道系统、控制阀等设备。
循环泵是换热介质循环装置的核心设备,负责将热介质从换热器中吸出并输送至各个热力设备。
管道系统则负责将热介质从循环泵输送到各个设备,并将冷却后的热介质送回换热器。
控制阀用于调节热介质的流量和温度,保证换热站的稳定运行。
4. 辅助设备换热站中还有一些辅助设备,用于提供稳定的工艺条件和保证换热站的安全运行。
其中包括水处理设备、循环水泵、冷却塔等。
水处理设备用于处理进入换热站的水质,去除水中的杂质和有害物质,保证热介质的纯净度。
十三种类型换热器结构原理及特点(图文并茂)展开全文一、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。
一、概述在炼油、化工生产中,绝大多数的工艺过程都有加热、冷却和冷凝的过程,这些过程总称为换热过程。
传热过程的进行需要一定的设备来完成,这些使传热过程得以实现的设备就称之为换热设备。
据统计,在炼油厂中换热设备的投资占全部工艺设备总投资的35%~40%,因为绝大部分的化学反应或传质传热过程都与热量的变化密切相关,如反应过程中,有的要放热,有的要吸热,要维持反应的连续进行,就必须排除多余的热量或补充所需的热量;工艺过程中某些废热或余热也需要加以回收利用,以降低成本。
另外,生产所得的油品或化工产品,需要将其冷却或冷凝,以便储存和运输。
以上这些与热量有关的过程都需要使用换热设备。
使用换热设备是为了达到加热或冷却的目的,如果将那些需要加热的流体与需要冷却的流体,经过换热设备相互换热,既可回收热量,又可降低冷却水的消耗。
综上所述,换热设备是炼油、化工生产中不可缺少的重要设备。
换热设备在动力、原子能、冶金及食品等其他工业部门也有着广泛的应用。
二、比较换热设备的指标1.效率要高。
效率高就要求其传热系数大,传热系数是指在单位时间内、单位面积上温度每变化一度所传递的热量。
2.结构紧凑。
要使换热设备的结构紧凑就要求其比表面积大,比表面积是指单位体积的换热设备所具有的传热面积,即传热面积与换热设备体积之比。
3.节省材料。
要做到此点要求其比重量要小,所谓比重量是指单位传热面积所耗用的金属量,即换热设备总金属用量与传热面积之比。
4.压力降要小。
流体在设备中流动阻力小、压力损失就小,节省动力、操作成本降低。
5.要求结构可靠、制造成本低,便于安装、检修、使用周期长。
➢由于要全面满足上述要求是非常困难的,因而产生了各种各样的换热器,以适应各种特定的工艺条件。
三、换热器的分类换热设备的分类方法很多,现将几种常见的分类方法介绍如下:1、按用途分类:分为热交换器、冷凝器、蒸发器、加热器及冷却器等五类。
1)热交换器:两种不同温度的介质进行热量交换,使一种介质降温而另一种介质升温,以满足各自的需要。
2)冷凝器:两种不同温度的介质进行热量交换,其中一种介质由汽态被冷凝成液态。
3)蒸发器:与冷凝器的操作刚好相反,两种介质中的一种介质由液体被蒸发成汽体。
4)加热器:只单纯的完成一种介质的加热升温的操作。
5)冷却器:如果热量不回收利用,完成用冷却剂(如水、空气)来冷却另外一种介质的操作的换热器称为冷却器。
如用空气作为冷却剂的换热器称为空气冷却器,简称空冷器。
2、按材料分类:分为金属材料和非金属材料换热器。
3、按结构分类:分为管壳式换热器和板式换热器。
1)管壳式换热器:特点是圆形的外壳中装有管束。
一种介质流经换热管内的通道及其相贯通部分(称为壳程)。
它可分为:浮头式换热器、U型管式换热器、套管式换热器、固定管板式换热器等。
2)板式换热器:它是由压成各种形状的薄板组成传热面的,冷、热两种介质分别在相邻两板之间流动。
常见的板式换热器有平板式换热器、伞板式换热器、螺旋板式换热器及板壳式换热器。
➢板式换热器的传热效率虽然较高,但由于其强度低,密封性能差,故其应用受到了限制。
因此,在石油、化工工业中应用较多的是管壳式换热器,它已被当成传统的换热设备来加以使用。
四、管壳式换热器的总体结构1、管壳式换热器的总体结构以及特点1)浮头式换热器•浮头式换热器的一端管板是固定的。
与壳体刚性连接,另一端管板是活动的,与壳体之间并不相连。
活动管板一侧总称为浮头,浮头式换热器的管束可从壳体中抽出,故管外壁清洗方便,管束可在壳体中自由伸缩,所以无温差应力;但结构复杂、造价高,且浮头处若密封不严会造成两种流体混合。
浮头式换热器适用于冷热流体温差较大(一般冷流进口与热流进口温差可达110℃),介质易结垢需要清洗的场合。
在炼油厂中使用的各类管壳式换热器中浮头式最多。
•总体结构图浮头式换热器和冷凝器,可采用内导流或外导流结构,管内均可承受高压。
内导流换热器结构图外导流换热器结构图内导流筒与外导流筒换热器的区别Ⅰ、内导流筒换热器是在换热器的壳程筒体内设置了内导流筒使换热器的前或后端未加导流筒前难以利用换热的换热管得以充分利用,从而增大换热器的有效换热面积。
Ⅱ、外导流式换热器是在原换热器的壳程筒体上增加一个放大筒节用以扩散壳程流体,并使流体从换热器壳程的两端进入壳程,从而避免了在换热器布管时考虑布管弓形的高,而使增加了同规格上换热器的布管数目并有效利用了换热器前后端的换热管从而增大了有效换热面积。
2)固定管板式换热器•这类换热器的结构简单,重量轻,造价较低,在相同的壳层情况下,可较其他型式的列管换热器多排一些传热管子。
但是壳体与管程之间的流体的温差不能太大,因温差太大时,会产生较大的热应力,使管子与管板结合处松脱而产生泄漏。
此外这类换热器因管板是固定的,所以在检修,更换管子或清洗壳层时,都比较困难。
此换热器适用于壳程介质不易结垢,或是有结垢但可进行化学清洗的场合;壳壁与管壁因温度差而引起的膨胀量之差不大,或膨胀差虽大但壳程压力不高的情况。
•总体结构图3)U型管式换热器•这种换热器不同于固定管板式和浮头式,只有一块管板,换热管作为U字形、两端都固定在同一块管板上;管板和壳体之间通过螺栓固定在一起。
这种换热器结构简单、造价低,管束可在壳体内自由伸缩,无温差应力,也可将管束抽出清洗且还省了一块管板;但U形管管内清洗困难且管子更换也不方便,由于U形弯管半径不能太小,故与其他管壳式换热器相比布管较少,结构不够紧凑。
它适用于冷热流体温差较大、管内走清洁不易结垢的高温、高压、腐蚀性较大的流体的场合。
•总体结构图4)釜式换热器•这种换热器的壳体直径一般为管束直径的1.5~2.0倍,管束偏置于壳体的下方,液面淹没管束,使管束上部形成一定的汽液分离空间。
此换热器多用来做蒸发器、分馏塔的重沸器或简单的废热锅炉。
根据需要,管束可以是固定管板型、浮头型或U型管型。
5)折流杆管壳式换热器折流杆换热器主要特点是:壳程不再设置折流板,而由折流杆组成的折流圈来代替折流板,既对管子起支撑作用,又对流体起扰动作用,藉以达到强化传热的目的。
折流杆管壳式换热器的结构特点:折流杆换热器的核心部分是由一系列焊有折流杆的折流圈组成折流圈笼。
图5-1为折流圈的示意图。
图5-2则为折流圈笼和管板的组装图。
图5-1 折流圈的示意图1—壳体;2—折流圈;3—折流杆d bi、d b0、d0—分别为折流圈的内径、外径和壳体内径图5-2 折流圈笼和管板的组装图从以上两图可以看出折流杆是均匀地焊在折流圈上,每一个折流圈侧相隔一定的距离,按一定排列分别焊接在拉杆上,从而形成一个折流圈笼。
折流杆可以是圆形、方形或长方形。
通常相邻两个折流圈的折流杆其方向是互相垂直的,即如果前一个折流圈的折流杆是垂直布置的,则后一个折流圈的折流杆就为水平布置。
传热管穿过折流圈时可以有不同的情况,例如可以是两根折流杆中间夹一根传热管子,也可以是两根折流杆之间夹两根传热管。
而且前后折流圈的折流杆与传热管之间也可以有不同的组合情况。
例如前面折流圈的折流杆是水平地支撑第1、3、5-----排传热管,随后一个折流圈的折流杆则是垂直地支撑第2、4、6-----排传热管,然后依次交替布置。
当然也可以有其它的组合和布置方式,但不论何种布置方式都必须保证每根传热管能被四个折流圈的四根折流杆从四个方向将其牢牢固定。
折流圈中的折流环可以用圆杆、方杆或方条制作,其内径等于管束的外径,其外径则等于壳体内径减去设计标准所规定的间隙。
折流环的形式有杆式、板式和带式三种。
其中板式折流环的径向厚度大于纵向厚度,而带式折流环的径向厚度小于纵向厚度。
优点:①、不易发生诱导振动损失;②、传热死区小,传热效率提高20%以上;③、压降小;④、抗垢性能优良;⑤、有强化冷凝的机理;⑥、适用于换热器大型化,特别是在核电换热器应用;适用于冷凝、沸腾场合的换热器;⑦、适用于压缩机级间冷却和烟气预热器。
缺点:①、在低雷诺数Re<6000(液相)、Re<10000(气相)热效率较低;②、造价提高3~5%。
6)双弓形板换热器结构形式双弓形板换热器与通常使用的单弓形板换热器相比,仅在于折流板形状的不同。
双弓形折流板由A、B两种结构组成。
6)双弓形板换热器性能特点双弓形板换热器的管束由相邻两种折流板组成支撑件,流体呈顺错流流动,从而克服了普通单弓形板换热器的壳程流体,在流动中的180度转弯所造成的死区、阻力大、易震动等缺陷。
在相同壳程压力降下,双弓形板换热器壳程流体的流速一般可提高1. 5倍以上,从而强化了传热。
通过管束的阻力仅为单弓形扳换热器的1/5~1/8,因此减少板间距和壳径来提高流速是常用手段。
7)螺旋折流板换热器螺旋折流板换热器是管壳式换热器的一种形式。
每块折流板占1/4的横截面积,呈螺旋状自进口至出口方向逐一布置。
折流板对换热器中心线保持一定的倾斜角度,四块折流板完成360。
内的旋转,这样在壳体内形成连续的螺旋,使流体流动接近柱塞流动。
7)螺旋折流板换热器螺旋折流板换热器基本原理及折流板形式螺旋折流板换热器的提出基于这样一种思想:通过改变壳侧折流板的布置,使壳侧流体呈连续的螺旋状流动。
因此,理想的折流板布置应该为连续的螺旋曲面。
但是,螺旋曲面加工困难,而且换热管与折流板的配合也较难实现.考虑到加工上的方便,采用一系列的扇形平面板(称之为螺旋折流板)替代曲面相间连接,在壳侧形成近似螺旋面,使壳侧流体产生近似连续螺旋状流动。
一般来说,出于加工方面的考虑,一个螺距取2~4 块折流板,相邻折流板之间有连续搭接和交错搭接两方式,按流道又可分为单螺旋和双螺旋两种结构。
性能特点:与普通的弓形折流板换热器相比,螺旋折流板换热器有以下的性能改进:①衡量换热效果好坏的综合效益系数(即传热速率与压力降的比值)有较大的提高:ABB公司以水一水为介质,进行普通弓形折流板和螺旋折流板的传热与压力降实验对比,结果为:(a)螺旋折流板换热器壳程传热系数约提高1.8倍;(b)压力降减少约4.5倍。
②壳程流体流动状态的改变:弓形折流板使壳程流体基本上处于横穿管子的错流流动,在90度转弯处易有固体颗粒堆积和结垢产生。
而螺旋折流板每块折流板仅占1/4横截面积,与中心线有一定角度的倾斜。
折流板按一定的间距和不同方位相继排列,使壳程流体呈旋转柱塞流动。
这就消除了流动死区,减少了固体颗粒堆积和结垢的生成。
因为没有横穿管间的流动,因此即使在较高的流速下也不易引起管子的振动。
③较低的压力降允许流体提高流速,以使膜传热系数有较大的提高:因为壳程压力降仅为普通弓形折流板的1/4-1/5,故可以允许介质高速流过从而强化传热效果。
在满足管程需求的同时,可以尽量提高壳程流动速度来提高膜传热系数。
这样,螺旋折流板换热器需要精心设计,寻求适合的壳径与管长的比例,以达到提高总传热速率、减少换热面积的目的。