換熱器的設(shè)置

換熱器是將熱流體的局部熱量傳播給冷流體的擺設(shè)，即在一個(gè)大的密閉容器內(nèi)裝上行或其余介質(zhì)，而在容器內(nèi)有彈道穿過(guò)。讓開(kāi)水從彈道內(nèi)流過(guò)。

因?yàn)閺椀纼?nèi)開(kāi)水和容器內(nèi)冷開(kāi)水的溫度差，會(huì)產(chǎn)生熱調(diào)換，也即是初級(jí)中學(xué)物理的熱平穩(wěn)，高溫物體的熱量老是向低溫物體傳播，如許就把彈道里水的熱量調(diào)換給了容器內(nèi)的冷水，換熱器又稱熱調(diào)換器。

換熱器的分門別類與構(gòu)造

換熱器按用處分門別類不妨分為：

冷卻器、冷凝器、加熱器、換熱器、再沸器、蒸氣爆發(fā)器、廢熱(或余熱)汽鍋。

按換熱辦法不妨分為：

徑直交戰(zhàn)式換熱器（又叫攙和式換熱器）、蓄熱式換熱器和間壁式換熱器。

底下重要引見(jiàn)一下按換熱辦法分門別類的換熱器：

1) 徑直交戰(zhàn)式換熱器

徑直交戰(zhàn)式調(diào)換器是依附冷、熱流體徑直交戰(zhàn)而舉行預(yù)熱的，這種預(yù)熱辦法制止了預(yù)熱間壁及其兩側(cè)的污垢熱阻，只有流體間的交戰(zhàn)情景杰出，就有較大的預(yù)熱速度。

故凡承諾流體彼此攙和的場(chǎng)所，都不妨沿用攙和式熱調(diào)換器，比方氣體的清洗與冷卻、輪回水的冷卻、汽-水之間的攙和加熱、蒸汽的冷凝之類。它的運(yùn)用普遍化學(xué)工業(yè)和冶金企業(yè)、能源工程、氣氛安排工程以及其它很多生 產(chǎn)部分。

常用的攙和式換熱器有：冷卻塔、氣體清洗塔、放射式換熱器和攙和式冷凝器。

2) 蓄熱式換熱器

蓄熱式換熱器用來(lái)舉行蓄熱式換熱的擺設(shè)。內(nèi)裝液體彌補(bǔ)物，用以貯蓄熱量。

普遍用火磚等砌成火網(wǎng)格（偶爾用非金屬波形帶等）。

換熱分兩個(gè)階段舉行。

第一階段，熱氣體經(jīng)過(guò)火網(wǎng)格，將熱量傳給火網(wǎng)格而貯蓄起來(lái)。

第二階段，寒氣體經(jīng)過(guò)火網(wǎng)格，接收火網(wǎng)格所積聚的熱量而被加熱。

這兩個(gè)階段瓜代舉行。常常用兩個(gè)蓄熱器瓜代運(yùn)用，即當(dāng)熱氣體加入一器時(shí)，寒氣體加入另一器。常用來(lái)冶金產(chǎn)業(yè)，如煉鐵平爐的蓄熱室。

也用來(lái)化學(xué)產(chǎn)業(yè)，如煤氣爐中的氣氛預(yù)熱器或焚燒室，人為火油廠中的蓄熱式裂解爐。

3) 間壁式換熱器

該類換熱器中，寒熱倆流體間用一非金屬隔絕，再不倆種流體不相攙和而舉行熱量傳播。

在化學(xué)工業(yè)消費(fèi)中寒熱流體常常不許徑直交戰(zhàn)，故而間壁式換熱器是最常用的一種換熱器。

底下重要引見(jiàn)一下間壁式換熱器的分門別類：

a) 夾套式換熱器

由容器外壁安置夾套制成。（如圖所示）

這種換熱器是在容器外壁安置夾套制成,構(gòu)造大略;但其加熱面受容器壁面控制,預(yù)熱系數(shù)也不高.

為普及預(yù)熱系數(shù)且使釜內(nèi)液體受熱平均,可在釜內(nèi)安置拌和器.

當(dāng)夾套中通入冷卻水或無(wú)相變的加熱劑時(shí),亦可在夾套中樹立電鉆隔板或其它減少湍動(dòng)的辦法,以普及夾套一側(cè)的給熱系數(shù).

為彌補(bǔ)預(yù)熱面包車型的士不及,也可在釜里面安置蛇管.

夾套式換熱器普遍用來(lái)反饋進(jìn)程的加熱和冷卻。

b) 蛇管式換熱器

蛇管式換熱器又分為沉醉式蛇管換熱器和噴淋式蛇管換熱器。

沉醉式蛇管換熱器如圖所示

蛇管多以非金屬管彎繞成百般與容器相符合的形勢(shì)，并沉醉在容器內(nèi)的液體中。

其便宜是：構(gòu)造大略，能接受高壓，可用耐侵蝕資料創(chuàng)造。

缺陷：容器內(nèi)液體湍動(dòng)水平低，管外給熱系數(shù)小。

噴淋式蛇管換熱器如圖所示

將換熱管成排地恒定在鋼架上。

熱流體在管內(nèi)震動(dòng)，冷卻水在安裝上方平均淋下。

便宜：熱流體在管內(nèi)震動(dòng)，冷卻水在安裝上方平均淋下。預(yù)熱系數(shù)大，故噴淋式換熱器預(yù)熱功效優(yōu)于沉醉式蛇管換熱器。

然而期要在露天安置，占地場(chǎng)所大并且水簡(jiǎn)單濺到范圍情況，運(yùn)用起來(lái)不簡(jiǎn)單。

c) 套管式換熱器

（如圖所示）由套管式換熱器是由直徑各別的直控制成的專心套管，并用U形彎頭貫穿而成。

由于管內(nèi)管外流體風(fēng)速較大。 冷、熱流體不妨作純逆流，故而其預(yù)熱系數(shù)大，預(yù)熱功效好。常用的水伴熱即是一種簡(jiǎn)略的套管式換熱器。

d) 管殼式換熱器

管殼式(又稱列管式) 換熱器是最典范的間壁式換熱器,它在產(chǎn)業(yè)上的運(yùn)用有著長(zhǎng)久的汗青,并且于今仍在一切換熱器中吞噬主宰位置。

管殼式換熱器重要有殼體、牽制、管板和封頭號(hào)局部構(gòu)成,殼體多呈圓形,里面裝有平行牽制,牽制兩頭恒定于管板上。

在管殼換熱器內(nèi)舉行換熱的兩種流體,一種在管內(nèi)震動(dòng),其路途稱為管程；一種在管外震動(dòng),其路途稱為殼程。牽制的壁面即為預(yù)熱面。

為普及管外流體給熱系數(shù),常常在殼體內(nèi)安置確定數(shù)目的橫向折流檔板。

折流檔板不只可提防流體短路,減少流體速率,還唆使流體按規(guī)則路途屢次錯(cuò)流利過(guò)牽制,使湍動(dòng)水平大為減少。常用的檔板有圓缺形和圓盤形兩種（如次圖所示）,前者運(yùn)用更為普遍。

流體在管內(nèi)每經(jīng)過(guò)牽制一次稱為一個(gè)管程,每經(jīng)過(guò)殼體一次稱為一個(gè)殼程。

為普及管內(nèi)流體的速率,可在兩頭封頭內(nèi)樹立符合隔板,將十足管子平等分隔成幾何組。

如許,流體可歷次只經(jīng)過(guò)局部管子而往復(fù)牽制屢次,稱為多管程。

同樣,為普及管外風(fēng)速,可在殼體內(nèi)安置縱向檔板使流體屢次經(jīng)過(guò)殼體空間,稱多殼程。

在管殼式換熱器內(nèi),因?yàn)楣鼙砝锪黧w溫度各別,殼體和牽制的溫度也各別。如兩者時(shí)差很大, 換熱器里面將展示很大的熱應(yīng)力,大概使管子委曲,斷裂或從管板上松脫。

所以,當(dāng)牽制和殼體溫度差勝過(guò)50℃時(shí),應(yīng)采用符合 的時(shí)差積累辦法,取消或減小熱應(yīng)力。

積累本領(lǐng)：

在殼體上附有伸展圈大概沿用U形管換熱器和浮頭式換熱器。

恒定管板式換熱器

當(dāng)寒熱流體時(shí)差不大時(shí)，可沿用恒定管板式換熱器。

它構(gòu)造大略本錢低，但蕩滌艱巨，不實(shí)用于易結(jié)垢的流體和時(shí)差較大的流體。

即使時(shí)差不是很大，可沿用帶有積累圈的恒定管板式換熱器。

下圖為帶有積累圈的恒定管板式換熱器。

浮頭式換熱器

如上海圖書館所示為浮頭式換熱器，它兩頭的管板一端可沿軸向自在浮動(dòng)，進(jìn)而取消熱應(yīng)力。

并且所有牽制可從殼體中抽出，便于蕩滌和檢驗(yàn)。

然而構(gòu)造攙雜，造價(jià)較高。產(chǎn)業(yè)上普遍都運(yùn)用這種換熱器。

U形管換熱器

如上海圖書館為U形管換熱器，U形管換熱器的每根換熱管都彎成U形，出入口辨別安置在同一管板的兩側(cè)，封頭以隔板分紅兩室。每根管可自在舒卷，與外殼無(wú)干。

進(jìn)而取消熱應(yīng)力，其構(gòu)造比浮頭式換熱器大略。

但管程不易蕩滌，運(yùn)用有很大的控制性只實(shí)用于純潔流體。

e) 板式換熱器

板式換熱器是由一組矩形形的薄非金屬預(yù)熱板片形成，用框架將板片夾緊組建于支架上。

兩個(gè)相鄰板片的邊際襯以墊片(百般橡膠或收縮石棉等制成)壓緊，板片四角有圓孔，產(chǎn)生流體的通道。

板式換熱器和管殼式換熱器的辨別：

a.預(yù)熱系數(shù)高

因?yàn)楦鲃e的漣漪板彼此顛倒，形成攙雜的流道，使流體在漣漪板間流道內(nèi)呈回旋三維震動(dòng)，能在較低的雷諾數(shù)（普遍Re=50~200）下爆發(fā)紊流，以是預(yù)熱系數(shù)高，普遍覺(jué)得是管殼式的3~5倍。

b.對(duì)數(shù)平衡時(shí)差大，終局時(shí)差小

在管殼式換熱器中，兩種流體辨別在管程和殼程內(nèi)震動(dòng)，總體上是錯(cuò)流震動(dòng)，對(duì)數(shù)平衡時(shí)差矯正系數(shù)小，而板式換熱器多是并流或逆流震動(dòng)辦法，其矯正系數(shù)也常常在0.95安排，其余，冷、熱流體在板式換熱器內(nèi)的震動(dòng)平行于換熱面、無(wú)旁流，所以使得板式換熱器的終局時(shí)差小，對(duì)水換熱可低于1℃，而管殼式換熱器普遍為5℃.

c.占大地積小

板式換熱器構(gòu)造緊湊，單元體積內(nèi)的換熱表面積為管殼式的2~5倍，也不像管殼式那么要預(yù)留抽出牽制的檢驗(yàn)場(chǎng)合，所以實(shí)行同樣的換熱量，板式換熱器占大地積約為管殼式換熱器的1/5~1/8。

d.簡(jiǎn)單改變幻熱表面積或過(guò)程拉攏，

只有減少或縮小幾張板，即可到達(dá)減少或縮小換熱表面積的手段；變換板片陳設(shè)或調(diào)換幾張板片，即可到達(dá)所訴求的過(guò)程拉攏，符合新的換熱能工程況，而管殼式換熱器的預(yù)熱表面積簡(jiǎn)直不大概減少

e.分量輕

板式換熱器的板片厚薄僅為0.4~0.8mm，而管殼式換熱器的換熱管的厚薄為2.0~2.5mm，管殼式的殼體比板式換熱器的框架重得多，板式換熱器普遍惟有管殼式分量的1/5安排。

f.價(jià)錢低

沿用溝通資料，在溝通換熱表面積下，板式換熱器價(jià)錢比管殼式約低40%~60%。

g. 創(chuàng)造簡(jiǎn)單

板式換熱器的預(yù)熱板是沿用沖壓加工，規(guī)范化水平高，并可大量消費(fèi)，管殼式換熱器普遍沿用細(xì)工創(chuàng)造。

h. 簡(jiǎn)單蕩滌

框架式板式換熱器只有松動(dòng)壓緊螺栓，即可松開(kāi)板束，卸下板片舉行板滯蕩滌，這對(duì)須要常常蕩滌擺設(shè)的換熱進(jìn)程格外簡(jiǎn)單。

i. 熱丟失小

板式換熱器惟有預(yù)熱板的外殼板表露在大氣中，所以散熱丟失不妨忽視不計(jì)，也不須要保鮮辦法。而管殼式換熱器熱丟失大，須要隔音層。

j. 含量較小

是管殼式換熱器的10%~20%。i. 單元長(zhǎng)度的壓力丟失大 因?yàn)轭A(yù)熱面之間的間歇較小，預(yù)熱面上有坎坷，所以比保守的潤(rùn)滑管的壓力丟失大。

k. 不易結(jié)垢

因?yàn)槔锩娉湟缤膭?dòng)，以是不易結(jié)垢，其結(jié)垢系數(shù)僅為管殼式換熱器的1/3~1/10.k.處事壓力不宜過(guò)大，介質(zhì)溫度不宜過(guò)高，有大概揭發(fā)板式換熱器沿用密封墊密封，處事壓力普遍不宜勝過(guò)2.5MPa，介質(zhì)溫度應(yīng)在低于250℃以次，要不有大概揭發(fā)。

l.易阻礙

因?yàn)榘迤g通道很窄，普遍惟有2~5mm，當(dāng)換熱介質(zhì)含有較大顆粒或纖維物資時(shí)，簡(jiǎn)單阻礙板間通道。

換熱器型號(hào)的辨別

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