熱交換器有哪些類型？

壹、換熱器的概念\ x0d \ x0d \換熱器是將熱流體的部分熱量傳遞給冷流體的裝置，也稱熱交換器。換熱器是化工、石油、電力、食品等許多工業部門的常用設備，在生產中發揮著重要作用。在化工生產中，換熱器可用作加熱器、冷卻器、冷凝器、蒸發器和再沸器等。，並且應用更加廣泛。由於用途不同、類型不同、性能不同，換熱設備可分為管殼式結構和板式結構。\x0d\\x0d\ II。熱交換器的工作原理\x0d\ \x0d\熱交換器是將熱流體的部分熱量傳遞給冷流體的裝置，即在壹個較大的封閉容器中裝入水或其他介質，有管道穿過容器。讓熱水流過管子。由於管道中的熱水和容器中的冷熱水有溫差，會形成熱交換，也就是初中物理的熱平衡。高溫物體的熱量總是傳遞給低溫物體，從而將管道中水的熱量交換給容器中的冷水。熱交換器也稱為熱交換器。\x0d\\x0d\ III。機械結構形式\x0d\\x0d\換熱器的分類有很多種，可以根據傳熱原理、結構、用途進行分類。根據其結構，主要有兩種類型:管殼式和板式。\ x0d \ x0d \根據冷熱流體熱交換的原理和方式，基本可以分為三類，即分區型、混合型和蓄熱型。\x0d\\x0d\1、隔板式換熱器的類型\x0d\\x0d\夾套式換熱器這種換熱器是在容器外壁安裝夾套而成，結構簡單；但受熱面受容器壁面限制，傳熱系數不高。為了提高傳熱系數，使釜內液體受熱均勻，可以在釜內安裝攪拌器。當夾套內通入冷卻水或無相變的加熱劑時，可在夾套內安裝螺旋折流板或其他增加湍流的措施，以提高壹側的傳熱系數。為了補充傳熱面，還可以在壺內安裝蛇形管。夾套換熱器廣泛用於反應過程中的加熱和冷卻。\x0d\\x0d\浸入式蛇管換熱器這種換熱器將金屬管彎曲成各種適合容器的形狀，浸入容器內的液體中。蛇形管換熱器的優點是結構簡單、耐壓高、耐腐蝕。其缺點是容器內液體湍流度低，管外傳熱系數低。為了提高傳熱系數，可以在容器中安裝攪拌器。\ x0d \ x0d \噴淋式換熱器這種換熱器是將成排的換熱管固定在鋼架上，熱流體在管內流動，冷卻水從上部噴淋裝置均勻滴落，所以也叫噴淋式冷卻器。噴淋式換熱器的外部是湍流程度較高的液膜，管外傳熱系數遠高於浸沒式。此外，這些換熱器大多放置在空氣流通區，冷卻水的蒸發也帶走了壹部分熱量。\x0d\\x0d\雙管換熱器雙管換熱器是由不同直徑的直管組成的同心管，用U形彎頭連接。在這種換熱器中，壹種流體通過管子，另壹種流體通過環形間隙，兩者都能獲得較高的流量，因此傳熱系數較大。另外，在套管式換熱器中，兩種流體可以是純逆流，對數平均驅動力較大。本發明結構簡單，耐壓高，使用方便(管段數量可根據需要增減)。特別是由於套管式換熱器具有傳熱系數大、傳熱驅動力大、耐高壓的優點，所以超高壓生產工藝(如操作壓力為3000個大氣壓的高壓聚乙烯生產工藝)中使用的換熱器幾乎都是套管式的。\x0d\\x0d\管殼式換熱器管殼式換熱器是最典型的隔板式換熱器，工業應用歷史悠久，至今仍在所有換熱器中占據主導地位。\ x0d \ x0d \管殼式換熱器主要由殼體、管束、管板和封頭等組成。殼體多為圓形，內部有平行管束，管束兩端固定在管板上。在管殼式換熱器中進行熱交換的兩種流體，壹種在管內流動，其行程稱為管程；壹種管外流動，其行程稱為殼程。管束的壁面是傳熱面。為了提高管外流體的傳熱系數，通常在殼體內安裝壹定數量的橫向擋板。折流板不僅可以防止流體短路，提高流體速度，還可以迫使流體按指定路徑多次穿過管束，大大增加了湍流度。常用的擋板有圓形缺口和圓盤兩種，前者應用更廣泛。流體每通過管內管束壹次，稱為管程，每通過殼體壹次，稱為殼程。為了提高管內流體的流速，可以在兩端的封頭中設置適當的擋板，將所有管道平均分成幾組。這樣，流體可以只通過壹些管子，壹次多次返回管束，稱為多管程。同樣，為了提高管外流速，可以在殼體內安裝縱向擋板，使流體多次通過殼體空間，稱為多殼程。在管殼式換熱器中，由於管內外流體溫度不同，殼程和管束的溫度也不同。如果它們之間的溫差很大，換熱器內部就會產生很大的熱應力，可能使管子彎曲、斷裂或從管板上松脫。因此，當管束與殼體溫差超過50℃時，應采取適當的溫差補償措施，以消除或減小熱應力。\ x0d \ x0d \ 2。混合式熱交換器\ x0d \ x0d \混合式熱交換器依靠冷熱流體之間的直接接觸來進行熱傳遞。這種傳熱方法避免了傳熱隔板及其兩側的汙垢熱阻。只要流體之間接觸良好，就會有很大的傳熱率。因此，在允許流體相互混合的地方，可以采用混合式換熱器，如氣體洗滌冷卻、循環水冷卻、蒸汽與水混合加熱、蒸汽冷凝等。廣泛應用於化工冶金企業、電力工程、空調工程等諸多生產部門。\x0d\\x0d\根據用途的不同，混合式換熱器可分為以下不同類型:\ x0d \ (1)冷卻塔\x0d\\x0d\在該設備中，采用了自然通風或機械通風，提高了產量。例如火力發電廠或核電站的循環水、合成氨生產中的冷卻水等。，經水冷卻塔冷卻後循環使用。該方法已在實際工程中得到廣泛應用。\x0d\ \x0d\(2)氣體洗滌器(或洗滌器)\x0d\ \x0d\工業上用這種設備洗滌氣體有多種用途，如用液體吸收氣體混合物中的某些組分，清除潔凈氣體中的粉塵，加濕或幹燥氣體等。但它最廣泛的用途是冷卻氣體，用於冷卻的液體多為水。在空調工程中廣泛使用的噴淋室可以認為是它的壹種特殊形式。噴淋室不僅可以像氣體洗滌器壹樣冷卻空氣，還可以加熱空氣。但它也有壹些缺點，如對水質要求高、占地面積大、水泵能耗高等。因此，目前壹般建築中不經常使用或僅作為加濕設備使用的是噴淋室。但在以調節濕度為主要目的的紡織廠和卷煙廠中，仍然廣泛使用！\x0d\ \x0d\(3)射流換熱器\x0d\ \x0d\在該設備中，高壓流體從噴嘴噴出形成高速，低壓流體被引入混合室與射流直接接觸進行傳熱，然後壹起進入擴散管，在擴散管出口達到相同的壓力和溫度後輸送給用戶。\x0d\\x0d\(4)混合式冷凝器\x0d\\x0d\這種設備通常通過水和蒸汽的直接接觸來冷凝蒸汽。\x0d\\x0d\3。蓄熱式換熱器\ x0d \ x0d \蓄熱式換熱器用於蓄熱式換熱。內置固體填充物用於儲存熱量。壹般用耐火磚砌火柵(有時用金屬波紋條)。熱交換分兩個階段進行。在第壹階段，熱氣體穿過火柵並將熱量傳遞到火柵進行儲存。在第二階段，冷氣體穿過火柵並接收儲存在火柵中的熱量以被加熱。這兩個階段交替進行。通常兩個蓄熱器交替使用，即熱氣進壹個，冷氣進另壹個。它常用於冶金行業，如煉鋼平爐的蓄熱室。也用於化學工業，如煤氣爐的空氣預熱器或燃燒室，人造石油廠的再生裂解爐。\ x0d \ x0d \再生式換熱器壹般用於對介質混合要求不高的場合。