换热器的概念及工作原理
一、换热器的概念
换热器是将热流体的部分热量传递给冷流体的设备,又称热交换器。换热器是化工,石油,动力,食品及其它许多工业部门的通用设备,在生产中占有重要地位。在化工生产中换热器可作为加热器、冷却器、冷凝器、蒸发器和再沸器等,应用更加广泛。换热设备因其用途不同,类型繁多,性能不一,但均可归结为管壳式结构和板式结构两大类。
二、换热器的工作原理
换热器是将热流体的部分热量传递给冷流体的设备,即在一个大的密闭容器内装上水或其他介质,而在容器内有管道穿过。让热水从管道内流过。由于管道内热水和容器内冷热水的温度差,会形成热交换,也就是初中物理的热平衡,换热器设计,高温物体的热量总是向低温物体传递,这样就把管道里水的热量交换给了容器内的冷水,换热器又称热交换器 。
板壳式换热器:
板壳式换热器替代传统管壳式换热器与板式换热器,结合两者的优点。维护简单且成本低,同时大大减少了原换热器的停工维修时间。能承受很高的压力和很高或
很低的温度。可以直接安装在塔**或较高设备标高位置,不需要特殊的钢结构和支撑基础,可以节省与塔出口之间的连接管道和地面空间,从而节省部分资金,使整
体系统变得更加轻巧、紧凑、合理。在国内的换热器行业处于很好的地位。
产品特点
1、换热效率高:板壳式换热的传热系数K值可高达3000~7000w/m2.℃,因此板壳式换热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,换热器,加上换热效率较高,板式换热器二种介质的较X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,乐山换热器,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。
产品应用领域:
1、化学工业:ED/EG换热器、VOC冷凝器、高温高压废热回收器。
2、HVAC: 区域供热、快速沸水加热、空调设备、冷却及加热设备,蒸汽加热器
3、造船: HFO(重燃料油)加热器、蒸汽加热器、油加热器、真空冷凝器
4、冷冻:蒸发器、冷凝器
混合式换热器
混合式热交换器是依靠冷、热流体直接接触而进行传热的,这种传热方式避免了传热间壁及其两侧的污垢热阻,只要流体间的接触情况良好,就有较大的传热速率。故凡允许流体相互混合的场合,都可以采用混合式热交换器,例如气体的洗涤与冷却、循环水的冷却、汽-水之间的混合加热、蒸汽的冷凝等等。它的应用遍及化工和冶金企业、动力工程、空气调节工程以及其它许多生产部门中。 按照用途的不同,可将混合式热交换器分成以下几种不同的类型:
(1) 冷却塔(或称冷水塔)
在这种设备中,用自然通风或机械通风的方法,将生产中已经提高了温度的水进行冷却降温之后循环使用,以提高系统的经济效益。例如热力发电厂或核电站的循环水、合成氨生产中的冷却水等,经过水冷却塔降温之后再循环使用,这种方法在实际工程中得到了广泛的使用。
(2)气体洗涤塔(或称洗涤塔)
在工业上用这种设备来洗涤气体有各种目的,例如用液体吸收气体混合物中的某些组分,除净气体中的灰尘,气体的增湿或干燥等。但其较广泛的用途是冷却气体,而冷却所用的液体以水居多。空调工程中广泛使用的喷淋室,可以认为是它的一种特殊形式。喷淋室不但可以像气体洗涤塔一样对空气进行冷却,而且还可对其进行加热处理。但是,它也有对水质要求高、占地面积大、水泵耗能多等缺点:所以,目前在一般建筑中,喷淋室已不常使用或仅作为加湿设备使用。但是,在以调节湿度为主要目的的纺织厂、卷烟厂等仍大量使用!
(3)喷射式热交换器
在这种设备中,使压力较高的流体由喷管喷出,形成很高的速度,低压流体被引入混合室与射流直接接触进行传热,并一同进入扩散管,板式换热器,在扩散管的出口达到同一压力和温度后送给用户。
(4)混合式冷凝器
这种设备一般是用
蓄热式换热器用于进行蓄热式换热的设备。内装固体填充物,用以贮蓄热量。一般用耐火砖等砌成火格子(有时用金属波形带等)。换热分两个阶段进行。*壹阶段,热气体通过火格子,将热量传给火格子而贮蓄起来。*二阶段,冷气体通过火格子,接受火格子所储蓄的热量而被加热。这两个阶段交替进行。通常用两个蓄热器交替使用,即当热气体进入一器时,冷气体进入另一器。常用于冶金工业,如炼钢平炉的蓄热室。也用于化学工业,如煤气炉中的空气预热器或燃烧室,人造石油厂中的蓄热式裂化炉。 蓄热式换热器一般用于对介质混合要求比较低的场合。