1、表面式换热器
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。
2、蓄热式换热器
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。
列管式换热器是目前化工及酒精生产上应用广的一种换热器。它主要由壳体、管板、换热管、封头、折流挡板等组成。表示的是列管式换热器中常见的一种型式--固定管板式的示意图。在圆形外壳内装上很多平行的管子,管束两端焊接或胀接在管板(俗称花板)上,装有进出口管的封头用螺钉与焊在外壳两端的管板相连,封头与管板之间的空间构成流体的分配室。由于管板与壳体、管子都焊在一起,位量完全固定不变,故称固定管板式。所需材质 ,可分别采用普通碳钢、紫铜、或不锈钢制作。在进行换热时,一种流体由封头的连结管处进入,在管流动,从封头另一端的出口管流出,这称之管程;另-种流体由壳体的接管进入,从壳体上的另一接管处流出,这称为壳程。
在列管式换热器中,管束的表面积即为该换热器所具有的传热面积。当传热面积较大,管子数目较多时,为了提高管 内流体的流速,增大管内一侧流体的传热膜系数,常将全部管子平均分成若干组,流体每次只流经一组管子,即采用多管程结构。其方法是在封头内装设隔板,在一端的封头内装设一块隔板,便成二管程。其方法是在封头内装设隔板,在一端的封头内装设一块隔板,便成二管程;在进口端装两块挡板,另一端装一块隔板,便成四管程;如此,还可以设置其他多管程,但过多使流体阻力增大,隔板占有分布管面积,而使传热面积减小。
按传热方式分类:换热器可以分为间壁式换热器、蓄热式换热器、流体连接间接式换热器、直接接触式换热器、复式换热器;按用途分类:其分为加热器、预热器、过热器、蒸发器;按结构可分为:浮头式换热器、固定管板式换热器、u形管板换热器、板式换热器等。
1. 浮头式换热器优点:消除温差应力,可在高温、高压下工作,一般温度小于等于450度,压力小于等于6.4兆帕;当温度差稍大而壳程压力又不太高时,可在壳体上安装有弹性的补偿圈,以减小热应力。换热器管束可以抽出清洗,可用于易结垢的场合或管程容易腐蚀的场合。缺点:结构复杂,小浮头容易发生内漏。金属材料消耗大,成本比普通换热器高20%左右。2. 列管式换热器优点:结构简单、紧凑,造价便宜;缺点:管外不能机械清洗,管壁与壳壁存在较大的温差应力;3. u型管换热器优点:管束可以自由伸缩,管壳之间无热应力,管程为两管程,流程长,换热效果好,承压能力强;管束可以壳体抽出,便于检修清洗,且结构简单,造价便宜;缺点:管内清洗不便,管束中间管子难以更换,管子分布不够紧凑,壳程流体易短路而影响壳程换热,且管子会出现弯曲减薄,所以直管部分需要较厚的管子,---了它的使用场合,该换热器仅适用于管壳程温差较大,或壳程介质易结垢且管程介质清洁,高温、高压、腐蚀性强的场合。
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