螺旋板式換熱器由兩張卷制而成,進(jìn)行余熱回收,充分利用低溫?zé)崮堋?/div>
(3)運(yùn)行可靠性強(qiáng)
不可拆式螺旋板式換熱器螺旋通道的端面采用焊接密封,因而具有較高的密封性,保證兩種工作介質(zhì)不混合。
(4)阻力小
在殼體上的接管采用切向結(jié)構(gòu)。比較低的壓力損失,處理大容量蒸汽或氣體;有自清刷能力,因其介質(zhì)呈螺旋型流動(dòng),污垢不易沉積;清洗容易,可用蒸汽或堿液沖洗,簡(jiǎn)單易行,適合安裝清洗裝置;介質(zhì)走單通道,允許流速比其他換熱器高。
(5)可多臺(tái)組合使用
單臺(tái)設(shè)備不能滿(mǎn)足使用要求時(shí),可以多臺(tái)組合使用。但組合時(shí),必須符合下列規(guī)定:并聯(lián)組合、串聯(lián)組合,設(shè)備和通道間距相同?;旌辖M合:一個(gè)通道并聯(lián),一個(gè)通道串聯(lián)。
5、噴淋式換熱器
熱流體在裸露的管中流過(guò),冷卻水噴淋流過(guò)蛇管。
性能特點(diǎn):
這種換熱器是將換熱管成排地固定在鋼架上,熱流體在管內(nèi)流動(dòng),冷卻水從上方噴淋裝置均勻淋下,故也稱(chēng)噴淋式冷卻器。噴淋式換熱器的管外是一層湍動(dòng)程度較高的液膜,管外給熱系數(shù)較沉浸式增大很多。
另外,這種換熱器大多放置在空氣流通之處,冷卻水的蒸發(fā)亦帶走一部分熱量,可起到降低冷卻水溫度,增大傳熱推動(dòng)力的作用。因此,和沉浸式相比,噴淋式換熱器的傳熱效果大有改善。
6、熱管換熱器
一根密封的金屬管子,管內(nèi)壁覆蓋一層有毛細(xì)結(jié)構(gòu)材料作成的芯網(wǎng),其中間是空的。管內(nèi)裝有一定量的熱載體(如液氨、氟利昂等),被氣化,流向冷端,蒸汽在冷端被冷凝,放出汽化潛熱,而加熱了冷流體。冷凝液又流回?zé)岫?,如此反?fù)。
性能特點(diǎn):
(1)熱管換熱器可以通過(guò)換熱器的中隔板使冷熱流體完全分開(kāi),在運(yùn)行過(guò)程中,單根熱管因?yàn)槟p、腐蝕、超溫等原因發(fā)生破壞時(shí),基本不影響換熱器運(yùn)行。熱管換熱器用于易然、易爆、腐蝕性強(qiáng)的流體,換熱場(chǎng)合具有很高的可靠性。
(2)熱管換熱器的冷、熱流體完全分開(kāi)流動(dòng),可以比較容易的實(shí)現(xiàn)冷、熱流體的逆流換熱。冷熱流體均在管外流動(dòng),由于管外流動(dòng)的換熱系數(shù)遠(yuǎn)高于管內(nèi)流動(dòng)的換熱系數(shù),用于品位較低的熱能回收?qǐng)龊戏浅=?jīng)濟(jì)。
(3)對(duì)于含塵量較高的流體,熱管換熱器可以通過(guò)結(jié)構(gòu)的變化、擴(kuò)展受熱面等形式,解決換熱器的磨損和堵灰問(wèn)題。
(4)熱管換熱器用于帶有腐蝕性的煙氣余熱回收時(shí),可以通過(guò)調(diào)整蒸發(fā)段、冷凝段的傳熱面積來(lái)調(diào)整熱管管壁溫度,使熱管盡可能避開(kāi)最大的腐蝕區(qū)域。
7、套管式換熱器
冷、熱流體分別在內(nèi)管和套管中流動(dòng)并換熱。
(1)優(yōu)點(diǎn)
這種換熱器具有若干突出的優(yōu)點(diǎn),所以至今仍被廣泛用于石油化工等工業(yè)部門(mén)。
結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,傳熱面積增減自如。因?yàn)樗蓸?biāo)準(zhǔn)構(gòu)件組合而成,安裝時(shí),無(wú)需另外加工。
傳熱效能高。它是一種純逆流型換熱器,同時(shí)還可以選取合適的截面尺寸,以提高流體速度,增大兩側(cè)流體的傳熱系數(shù),因此它的傳熱效果好。液-液換熱時(shí),傳熱系數(shù)為 870~1750W/(m2·℃)。這一點(diǎn)特別適合于高壓、小流量、低傳熱系數(shù)流體的換熱。套管式換熱器的缺點(diǎn)是占地面積大;單位傳熱面積金屬耗量多,約為管殼式換熱器的五倍;管接頭多,易泄漏;流阻大。
結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,工作適應(yīng)范圍大,傳熱面積增減方便,兩側(cè)流體均可提高流速,使傳熱面的兩側(cè)都可以有較高的傳熱系數(shù),是單位傳熱面的金屬消耗量大,為增大傳熱面積、提高傳熱效果,可在內(nèi)管外壁加設(shè)各種形式的翅片,并在內(nèi)管中加設(shè)刮膜擾動(dòng)裝置,以適應(yīng)高粘度流體的換熱。
可以根據(jù)安裝位置任意改變形態(tài),利于安裝。
(2)缺點(diǎn)
檢修、清洗和拆卸都較麻煩,在可拆連接處容易造成泄漏。
生產(chǎn)中,有較多材料選擇受限,由于套管式換熱器大多是內(nèi)管中不允許有焊接,因?yàn)楹附訒?huì)造成受熱膨脹開(kāi)裂,而套管式換熱器大多數(shù)為了節(jié)省空間選擇,彎制,盤(pán)制成蛇管形態(tài),故有較多特殊的耐腐蝕材料無(wú)法正常生產(chǎn)。
套管換熱器國(guó)內(nèi)還沒(méi)有形成統(tǒng)一的焊接標(biāo)準(zhǔn),各個(gè)企業(yè)都是根據(jù)其它換熱產(chǎn)品經(jīng)驗(yàn)選擇焊接方式,所以,套管式換熱器的焊接處,出現(xiàn)各類(lèi)問(wèn)題司空見(jiàn)慣,需要經(jīng)常注意檢查,保養(yǎng)。
二、具有補(bǔ)償圈的換熱器
1、浮頭式換熱器
兩端的管板,有一段不與殼體相連,可以在管長(zhǎng)方向自由浮動(dòng),當(dāng)殼體與管束因溫度不同而引起不同的熱膨脹時(shí),可以消除熱應(yīng)力。
冷流體入口 熱流體入口
1)優(yōu)點(diǎn)
管束可以抽出,以方便清洗管、殼程;
介質(zhì)間溫差不受限制;
可在高溫、高壓下工作;
可用于結(jié)垢比較嚴(yán)重的場(chǎng)合;
可用于管程易腐蝕場(chǎng)合。
(2)缺點(diǎn)
小浮頭易發(fā)生內(nèi)漏;
金屬材料耗量大,成本高20%;
結(jié)構(gòu)復(fù)雜。
2、夾套式換熱器
夾套式換熱器是間壁式換熱器的一種,在容器外壁安裝夾套制成。
性能特點(diǎn):
結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,但其加熱面受容器壁面限制,傳熱系數(shù)也不高。為提高傳熱系數(shù)且使釜內(nèi)液體受熱均勻,可在釜內(nèi)安裝攪拌器。當(dāng)夾套中通入冷卻水或無(wú)相變的加熱劑時(shí),亦可在夾套中設(shè)置螺旋隔板或其它增加湍動(dòng)的措施,以提高夾套一側(cè)的給熱系數(shù)。為補(bǔ)充傳熱面的不足,也可在釜內(nèi)部安裝蛇管。夾套式換熱器廣泛用于反應(yīng)過(guò)程的加熱和冷卻。
3、板翅式換熱器
由隔板、肋片和側(cè)條組成單元體,多個(gè)單元體經(jīng)逆流或錯(cuò)流組裝為組裝件,再將帶有集流出口的集流箱焊接到組裝件上。由于材料輕薄,換熱面積與換熱器體積之比可達(dá)4000 m2/ m3 。
性能特點(diǎn):
(1)傳熱效率高,由于肋片對(duì)流體的擾動(dòng)使邊界層不斷破裂,因而具有較大的換熱系數(shù);同時(shí)由于隔板、肋片很薄,具有高導(dǎo)熱性,所以使得板肋式換熱器可以達(dá)到很高的效率。
(2)緊湊,由于板肋式換熱器具有擴(kuò)展的二次表面,使得它的比表面積可達(dá)到1000 m2/ m3 。
(3)輕巧,原因?yàn)榫o湊且多為鋁合金制造,現(xiàn)在鋼制,銅制,復(fù)合材料等的也已經(jīng)批量生產(chǎn)。
(4)適應(yīng)性強(qiáng),板肋式換熱器可適用于:氣-氣、氣-液、液-液、各種流體之間的換熱以及發(fā)生集態(tài)變化的相變換熱。通過(guò)流道的布置和組合能夠適應(yīng):逆流、錯(cuò)流、多股流、多程流等不同的換熱工況。通過(guò)單元間串聯(lián)、并聯(lián)、串并聯(lián)的組合,可以滿(mǎn)足大型設(shè)備的換熱需要。工業(yè)上可以定型、批量生產(chǎn)以降低成本,通過(guò)積木式組合擴(kuò)大互換性。
(5)制造工藝要求嚴(yán)格,工藝過(guò)程復(fù)雜。
(6)容易堵塞,不耐腐蝕,清洗檢修很困難,故只能用于換熱介質(zhì)干凈、無(wú)腐蝕、不易結(jié)垢、不易沉積、不易堵塞的場(chǎng)合。
4、渦流熱膜換熱器
流熱膜換熱器體積只有傳統(tǒng)管殼式換熱器的1/5,采用全不銹鋼焊接結(jié)構(gòu)。既具有釬焊板式換熱器體積小、耐高溫的優(yōu)勢(shì),又克服了框架板式換熱器膠條老化、維護(hù)費(fèi)用高的缺陷,它采用經(jīng)納米技術(shù)處理的不銹鋼渦流管作為換熱元件,極大提高了換熱器的整體性能。
性能特點(diǎn):
高效節(jié)能,該換熱器傳熱系數(shù)為6000~8000W/(m2·℃);
全不銹鋼制作,使用壽命長(zhǎng),可達(dá)20a以上,十年內(nèi)出現(xiàn)換熱器質(zhì)量問(wèn)題免費(fèi)更換;
改層流為湍流,提高了換熱效率,降低了熱阻;
換熱速度快,耐高溫(400℃),耐高壓(2.5MPa);
結(jié)構(gòu)緊湊,占地面積小,重量輕,安裝方便,節(jié)約土建投資;
設(shè)計(jì)靈活,規(guī)格齊全,實(shí)用針對(duì)性強(qiáng),節(jié)約資金;
應(yīng)用條件廣泛,適用較大的壓力、溫度范圍和多種介質(zhì)熱交換;
維護(hù)費(fèi)用低,易操作,清垢周期長(zhǎng),清洗方便;
采用納米熱膜技術(shù),顯著增大傳熱系數(shù);
應(yīng)用領(lǐng)域廣闊,可廣泛用于熱電、廠(chǎng)礦、石油化工、城市集中供熱、食品醫(yī)藥、能源電子、機(jī)械輕工等領(lǐng)域。