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换热器的分类及特点

发布时间:2021/9/28
           换热器的分类及特点
  1.间壁式换热嚣
  (1)夹套式换热嚣
  结构:夹套式换热器是在容器外璧安装夹套制成,如图2所示。
  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。
  用途:主要用于反应过程的加热或冷却。
   
                         冷凝水
   图2夹套式换热器
  (2)沉浸式蛇管换热器
  结构;这种换热器多以金囊管子绕成,或觎威各种等容器椽遗囊燕螭构,并沉爱在容器内的液体中,如图3所示。
  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。
  用途:常用于高压流体的冷却,以及用于制作反应器的传热元件。
  
  图3沉浸式蛇管
  (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,沿管表面藏下来{棱冷却的漉体从最上面的管子流人,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,如图4所示。
  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丽影响传热效果,只能安装在室外。用途:用于冷却或冷凝管内液体。
  
  图4淋喷式蛇管冷却器1-直管;2-U形管;3-水槽
  (4)套管式换热器
  结构:由不同直径组成的同心套管,如图5所示,可根据换热要求,将几段套管用U形管连接,目的是增加传热面积,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、所需传热面积不大的场合。
  
  图5套管式换热器1-内管;2-外管;3-U形警
  (5)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,应用历史悠久,占主导地位。
  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。一种流体在管内栽韵,其行程髂为管程;另一种流体在管外流动,其行程称为壳程。管束的壁面即为传热面-
  根据所采取的温差补偿措施,列管式换热器可分为以下几种。
  ①固定管板式换热器(图6) 壳体与传热管壁温度之差大于50℃时t应加补偿圈(也称膨胀节),当壳体和管束之间有温差时,依靠补偿圈的弹性变形来适应它们之间的不同的热膨胀。
   
  图6 固定管板式抉热器
  1-管束;2-膨胀节
  特点:结构简单,成本低,壳表检修和清洗困难,壳程内必须是清洁、不易产生垢层和腐蚀的介质。
  ②浮头式换热器 两端的管板,一端不与壳体相连,可自由沿管长方向浮动,如图7所示。当壳体与管束因温度不向而引起热膨胀时;簧束连同浮头可在壳体内沿轴向自由伸缩,可完全消除热应力。
  
  图7浮头式换热器 1-管扳;2-定距管; 3-浮头
  特点:结构较为复杂,成本高,消除了温差应力,是宴用较多的一种结构形式。
  ③U形管式换热器 把每根管子都弯成U形'_两端固定在同一管板上,如图8所示,每根管子可自由伸缩,以此来解决热补偿问题。
  特点:结构较简单,管程不易清洗,常为洁净流体,适用于高压气体的换热。
  (6)板面式换热器
  ①螺旋板式换热器 螺旋板式换热器由两块金属薄板焊接在一块分隔板上并卷制成螺旋状而构成的。换热时,冷、热流体分别进入两条通道,做严格的逆流流动;如图9所示。
  ②板式换热器(图10) 结构紧凑,占用空间小,很小的空间即可提供较大的换热面积,不需另外的拆装空闻;相同使用环境下,其占地面积和重量是其他类墨换热嚣的115--113。
  
  
  图8 U形管式换热器
  1-U形换热管;2-分程隔板
  

  图9 螺旋板式换热器 图10 板式换热器
  1-固定压紧板;2-夹紧螺栓;3-前端板、4-换热板片;5-密封垫片;6-后端板;7-下导板;8-后支柱;9-活动压紧板; 10-上导板
  ③板翅式换热器 在两块平行金属板之间夹入波纹状金属翅片,两边以侧条密封,组成一个单元体;将各单元体进行适当排列,再用钎焊予以固定,形成逆流、并流和错流的板题式换热器组装件(芯部或板束);将带有进、出口的集流箱焊接封板柬上,如图11
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