優點:結構簡單、造價低廉、操作敏感性較小,管子可承擔較大的流體介質壓力。常用于高壓流體的冷卻,以及反應器的元件。 缺點:管外流體的流速小,傳熱系數小,傳熱效率低,需要的傳熱面積大,設備顯得笨重。 (2)套管式換熱器 它是由兩種不同大小直徑的管子組裝成同心管,兩端用U形彎管將它們連接成排,并根據實際需要,排列組合形成傳熱單元,換熱時,一種流體走內管,另一種流體走內外管之間的環隙,內管的壁面為傳熱面,一般按逆流方式進行換熱。兩種流體都可以在較高的溫度、壓力、流速下進行換熱。 套管式換熱器的特點 這類換熱器是目前應用*為廣泛的換熱設備。 管殼式換熱器分類 固定管板式換熱器:殼體和管束的壁溫相差較大時,會產生加大的熱應力。 U形管式換熱器:殼體和管束的壁溫相差較大時,不會產生加大的熱應力。 浮頭式換熱器:(同上) 固定管板式換熱器 優點:結構簡單、緊湊、能承受較高的壓力,造價低,管程清洗方便,管子損壞時易于堵管或更換。 缺點:當管束與殼體的壁溫或材料的線膨脹系數相差較大時,殼體和管束中將產生較大的熱應力。 固定管板式換熱器 應用: 這種換熱器適用于殼側介質清潔且不易結垢并能進行清洗,管、殼程兩側溫差不大或溫差較大但殼側壓力不高的場合。為減少熱應力,通常在固定管板式換熱器中設置柔性元件伯膨脹節、撓性管板等人來吸收熱膨脹差。 浮頭式換熱器 優點:管間和管內清洗方便,不會產生熱應力; 缺點:結構復雜,造價比固定管板式換熱器高,設備笨重,材料消耗量大,且浮頭小蓋在操作中無法檢查,制造時對密封要求較高。 適用于殼體和管束之間溫差較大或殼程介質易結垢的場合。 優點:U形管式換熱器結構比較簡單、價格便宜,承壓能力強。 U形管式換熱器 缺點:由于受彎管曲率半徑的限制,其換熱管排布較少,管束*內層管間距較大,管板的利用率較低,殼程流體易形成短路,對傳熱不利。當管子泄漏損壞時,只有管束外圍處的U形管才便于更換,內層換熱管壞了不能更換,只能堵死,而壞一根U形管相當于壞兩根管,報廢率較高。 U形管式換熱器 應用: 適用于管、殼壁溫差較大或殼程介質易結垢需要清洗,又不適宜采用浮頭式和固定管板式的場合。特別適用于管內走清潔而不易結垢的高溫、高壓、腐蝕性大的物料。 (3)夾套式換熱器 3.翹片式換熱器 優點: 傳熱效率高,傳熱系數比管殼式換熱器大3~10倍。 結構緊湊、輕巧,單位體積內的傳熱面積約為管殼式換熱器的十幾倍到幾十倍,而相同條件下換熱器的重量只有管殼式換熱器的10~65%。 (2)翹片管換熱器 翹片管是在普通金屬管的兩側安裝個種翹片制成,即可以增加傳熱面積,又改善了翹片側流體的湍流程度 合式換熱器 列管式冷凝器 提高對流傳熱系數的主要途徑是減少層流內層的厚度,可通過以下達到目的:(1)提高流速,增加流體的湍流程度以減少層流內層的厚度。(2)增加流體的擾動,以減少層流內層的厚度。(3)利用傳熱進口段換熱較強的特點,采用短管換熱器。 平均溫度差大小主要由冷、熱兩種流體的進出口溫度及流向所決定。 當兩流體均為變溫時,采用逆流或接近逆流以得到較大的平均溫度差 螺旋板式換熱器 優點 結構緊湊,單位體積傳熱面積大。 兩種流體都能以高速流動,傳熱效率高。 螺旋流動,有自沖刷作用,適于處理粘性和易結垢流體。 缺點 承壓能力差(P<1MPa,t<500oC) 損壞后檢修困難。 (1)板翹式換熱器 結構:在兩塊平行的薄金屬板之間,夾入波紋狀或其形狀的金屬翹片,并用側封條將其兩側封死,即構成一個換熱單元。 缺點: 結構復雜,造價高,流道小,易堵塞,不易清洗,難以檢修。 加裝了翅片以后,使空氣側原有的傳熱面積得到了 極大的擴展,禰補了空氣側換熱系數低的缺點,使 傳熱量大大提高 三 換熱器的傳熱強化 如欲強化現有傳熱設備,開發新型高效的傳熱設備,以便在較小的設備上獲得更大的生產能力和效益,成為現代工業發展的一個重要問題。 所謂強化傳熱過程:就是力求用較少的傳熱面積或較少體積的傳熱設備完成同樣的傳熱任務以提高經濟性,即提高冷、熱流體間的傳熱速率。 依總傳熱速率方程: 強化方法:提高 K、A、 均可強化傳熱。 ◎提高傳熱系數K 熱阻主要集中于 較小的一側,提高 小的一側有效。 ◆ 降低污垢熱阻 ◆ 提高表面傳熱系數 ◎增加傳熱面積 關于傳熱面積A的改變,不以增加換熱器臺數,改變換熱器的尺寸來加大傳熱面積A,而是通過對傳熱面的改造,如開槽及加翅片、以不同異形管代替光滑圓管等措施來加大傳熱面積以強化傳熱過程。 * * 4.6 換熱器 1.定義:是實現將熱能從一種流體轉至另一種流體的設備,是許多工業部門的通用設備。 一、換熱器的分類 2.換熱器的分類 (1)換熱器的種類
部分內容來源于網絡,僅用于學習分享,如發現有侵權,請及時聯系刪除,謝謝。