在工業(yè)生產(chǎn)中,為了工業(yè)流程的需要,往往需要進(jìn)行各種不同方式的熱量變換;
如:加熱、冷卻、蒸發(fā)和冷凝等,換熱器就是用來實現(xiàn)上述熱量交換與傳遞的設(shè)備。
通過各種設(shè)備,一邊使熱量從溫度較高的流體傳遞給溫度較低的流體,以滿足生產(chǎn)工藝的需要。
一般換熱器都用金屬材料制成;
其中碳素鋼和低合金鋼大多用于制造中、低壓換熱器;
不銹鋼除主要用于不同的耐腐蝕條件外,奧氏體不銹鋼還可作為耐高、低溫的材料;
銅、鋁及其合金多用于制造低溫?fù)Q熱器;鎳合金則用于高溫條件下;
非金屬材料除制作墊片零件外,有些已開始用于制作非金屬材料的耐蝕換熱器,如石墨換熱器、氟塑料換熱器和玻璃換熱器等。
換熱器分類
(1)按傳熱方式
換熱器按傳熱方式的不同可分為混合式、蓄熱式和間壁式三類。
混合式換熱器是通過冷、熱流體的直接接觸、混合進(jìn)行熱量交換的換熱器,又稱接觸式換熱器。
由于兩流體混合換熱后必須及時分離,這類換熱器適合于氣、液兩流體之間的換熱。
例如,化工廠和發(fā)電廠所用的涼水塔中,熱水由上往下噴淋,而冷空氣自下而上吸入;
在填充物的水膜表面或飛沫及水滴表面,熱水和冷空氣相互接觸進(jìn)行換熱;
熱水被冷卻,冷空氣被加熱,然后依靠兩流體本身的密度差得以及時分離。
蓄熱式換熱器是利用冷、熱流體交替流經(jīng)蓄熱室中的蓄熱體(填料)表面,從而進(jìn)行熱量交換的換熱器,如煉焦?fàn)t下方預(yù)熱空氣的蓄熱室。
這類換熱器主要用于回收和利用高溫廢氣的熱量。
以回收冷量為目的的同類設(shè)備稱蓄冷器,多用于空氣分離裝置中。
間壁式換熱器的冷、熱流體被固體間壁隔開,并通過間壁進(jìn)行熱量交換的換熱器,因此又稱表面式換熱器,這類換熱器應(yīng)用廣泛。
(2)按換熱器的結(jié)構(gòu)分類可分為:浮頭式換熱器、固定管板式換熱器、U形管板換熱器、板式換熱器等。
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相關(guān)熱詞:
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板式換熱器已廣泛應(yīng)用于冶金、礦山、石油、化工、電力、醫(yī)藥、食品、化纖、造紙、輕紡、船舶、供熱等部門,可用于加熱、冷卻、蒸發(fā)、冷凝、殺菌消毒、余熱回收等各種情況。
應(yīng)用領(lǐng)域
太陽能利用:參與太陽能集熱板中傳熱介質(zhì)乙二醇等防凍液熱量交換過程,以達(dá)到利用太陽能目的。
化學(xué)工業(yè):制造氧化鈦、酒精發(fā)酵、合成氨、樹脂合成、制造橡膠、冷卻磷酸、冷卻甲醛水、堿炭工業(yè)、電解制堿。
鋼鐵工業(yè):冷卻淬火油,冷卻電鍍用液、冷卻減速器潤滑油、冷卻軋制機(jī)、拉絲機(jī)冷卻液。
冶金行業(yè):鋁酸鹽母液的加熱和冷卻,冷卻鋁酸鈉,煉鋁軋機(jī)潤滑油冷卻。
機(jī)械制造業(yè):各種淬火液冷卻,冷卻壓力機(jī)、工業(yè)母機(jī)潤滑油,加熱發(fā)動機(jī)用油。
食品工業(yè):
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紡織工業(yè):
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集中供暖
熱電廠廢熱區(qū)域供暖,加熱生活用水,鍋爐區(qū)域供暖。
油脂工業(yè):加熱、冷卻合成洗滌劑,加熱鯨油,冷卻植物油,冷卻氫氧化鈉,冷卻甘油、乳化油。
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船 舶:
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可拆板式換熱器是由許多沖壓有波紋薄板按必定間隔,四周經(jīng)過墊片密封;
并用結(jié)構(gòu)和壓緊螺旋重疊壓緊而成,板片和墊片的四個角孔形成了流體的分配管和聚集管;
一起又合理地將冷熱流體分隔,使其分別在每塊板片兩邊的流道中活動,經(jīng)過板片進(jìn)行熱交換。
具有換熱效率高,物料流阻損失小,結(jié)構(gòu)緊湊,溫度操控活絡(luò)、操作彈性大,裝拆便利,運用壽命長等特色;
可處理的物料十分廣泛,從普通的工業(yè)用水,到高粘度的液體;
從衛(wèi)生要求較高的食物液體、醫(yī)藥物料到具有必定腐蝕性的酸堿液體;
從含顆粒粉體的液態(tài)物料到含少數(shù)纖維的懸浮液體均可選用板式換熱器處理。
板式換熱器選型時應(yīng)留意的方面
1.板型選擇
板片型式或波紋式應(yīng)根據(jù)換熱場合的實際需要而定。
對流量大答應(yīng)壓降小的情況,應(yīng)選用阻力小的板型,反之選用阻力大的板型。
根據(jù)流體壓力和溫度的情況,確定選擇可拆卸式,還是釬焊式。
確定板型時不宜選擇單板面積太小的板片,以免板片數(shù)目過多,板間流速偏小,傳熱系數(shù)過低,對較大的換熱器更應(yīng)留意這個題目。
2.流程和流道的選擇
流程指板式換熱器內(nèi)一種介質(zhì)同一活動方向的一組并聯(lián)流道;
而流道指板式換熱器內(nèi),相鄰兩板片組成的介質(zhì)活動通道。
一般情況下,將若干個流道按并聯(lián)或串聯(lián)的費那個是連接起來,以形成冷、熱介質(zhì)通道的不同組合。
流程組合形式應(yīng)根據(jù)換熱和流體阻力計算,在滿足工藝條件要求下確定。
盡量使冷、熱水流道內(nèi)的對流換熱系數(shù)相等或接近,從而得到更好的傳熱效果。
由于在傳熱表面兩側(cè)對流換熱系數(shù)相等或接近時傳熱系數(shù)獲得較大值。
固然板式換熱器各板間流速不等,但在換熱和流體阻力計算時,仍以均勻流速進(jìn)行計算。
由于“U”形單流程的接管都固定在壓緊板上,拆裝方便。
3.壓降校核
在板式換熱器的設(shè)計選型使,一般對壓降有一定的要求,所以應(yīng)對其進(jìn)行校核。
假如校核壓降超過答應(yīng)壓降,需重新進(jìn)行設(shè)計選型計算,直到滿足工藝要求為止。
板式換熱器是由一系列具有一定波紋外形的金屬片疊裝而成的一種新型高效換熱器。
各種板片之間形成薄矩形通道,通過半片進(jìn)行熱量交換。
它與常規(guī)的管殼式換熱器相比,在相同的活動阻力和泵功率消耗情況下;
其傳熱系數(shù)要高出很多,在適用的范圍內(nèi)有取代管殼式換熱器的趨勢。
板式換熱器的型式主要有框架式(可拆卸式)和釬焊式兩大類,板片形式主要有人字形波紋板、水平平直波紋板和瘤形板片三種。
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