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        提高換熱器安全系數與使用效率

        提高換熱器安全系數與使用效率

        提高換熱器安全系數與使用效率

        換熱的類型,除前面介紹的按換熱方法不同分為間壁式換熱器、混合式換熱器、蓄熱式換熱器3種外。還可按其他方式進行分類。

        一、按換熱器的用途分類

        (1)加熱器加熱器用于把流體加熱到所需的溫度,被加熱流體在加熱過程中不發生相變。

        (2)預熱器預熱器用于流體的預熱,以提高整套工藝裝置的效率。

        (3)過熱器過熱器用于加熱飽和蒸汽,使其達到過熱狀態。

        (4)蒸發器蒸發器用于加熱液體,使之蒸發汽化。

        (5)再沸器再沸器是蒸餾過程的專用設備,用于加熱已冷凝的液體,使之再受熱汽化。

        (6)冷卻器冷卻器用于冷卻流體,使之達到所需要的溫度。

        (7)冷凝器冷凝器用于冷凝飽和蒸汽,使之放出潛熱而凝結液化。

        二、按換熱器傳熱面形狀和結構分類

        (1)管式換熱器管式換熱器通過管子壁面進行傳熱,按傳熱管的結構不同,可分為列管式換熱管、套管式換熱器、蛇管式換熱器和翅片管式換熱器等幾種。管式換熱器應用廣。

        (2)板式換熱器板式換熱器通過板面進行傳熱,按傳熱板的結構形式,可分為平板式換熱器、螺旋板式換熱器、板翅式換熱器和熱板式換熱器。

        (3)特殊形式換熱器這類換熱器是指根據工藝特殊的要求而設計的具有特殊結構的換熱器。如回轉式換熱器、熱管式換熱器等。

        三、按換熱器所用材料分類

        (1)金屬材料換熱器金屬材料換熱器是由金屬材料制成,常用金屬材料有碳鋼、合金鋼、銅及銅合金、鋁及鋁合金、鈦及鈦合金等。由于金屬材料的熱導率較大,故該類換熱器的傳熱效率較高,生產中用到的主要是金屬材料換熱器。

        (2)非金屬材料換熱器非金屬材料換熱器由非金屬材料制成,常用非金屑材料有石墨、玻璃、塑料以及陶瓷等。該類換熱器主要用于具有腐蝕性的物料由于非金屬材料的熱導率較小,所以其傳熱效率較低。

        四、換熱器結構與性能特點

        (一)管式換熱器

        (1)列管換熱器列管換熱器又稱管殼式換熱器,是一種通用的標準換熱設備。它具有結構簡單、單位體積換熱面積大、堅固耐用、用材廣泛、清洗方便適用性強等優點,在生產中得到廣泛應用,在換熱設備中占主導地位。列管式換熱器根據結構特點分為以下幾種。

        1)固定管板式換熱器

        此種換熱器的結構特點是兩塊管板分別焊殼體的兩端,管束兩端固定在兩管板上,其優點是結構簡單、緊湊、管內便于清洗。其缺點是殼程不能進行機械清洗,且當殼體與換熱管的溫差較大(大于50℃)時,產生的溫差應力(又叫熱應力)具有破壞性。需在殼體上設置膨脹節,受膨脹節強度限制殼程不能太高。固定管板式換熱器適用于殼方流體清潔不結垢,兩流體溫差不大或溫差較大但殼程壓力不高的場合。

        2)浮頭式換熱器

        其結構特點是兩端管板之一不與殼體固定連接??梢栽跉んw內沿軸向自由伸縮,該端稱為浮頭。此種換熱器的優點是當換熱管與殼體有溫差存在,殼體或換熱管膨脹時,互不約束,不會產生溫差應力;管束可以從管內抽出,便于管內和管間的清洗。其缺點是結構復雜,用材量大,造價高。浮頭式換熱器適用于殼體溫差較大或殼程流體容易結垢的場合。

        3)U形管式換熱器U形管式換熱器其結構特點是只有一個管板,管子成U形,管子兩端固定在同一管板上。管束可以自由伸縮,當殼體與管子有溫差時,不會產生溫差應力。U形管式換熱器的優點是結構簡單,只有一個管板,密封面少,運行可靠,造價低,管間清洗較方便。其缺點是管內清洗較困難,可排管子數目較少,管束內層管間距大,殼程易短路。U形管式換熱器適用于管、殼程溫差較大或殼程介質是易結垢而管程介質不易結垢的場合。

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