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    传热设备知识简介换热设备概述在炼油、化工生产中绝大多数的工艺过程都有加热、冷却和冷凝的过程这些过程总称为换热过程。传热过程的进行需要一定的设备来完成这些使传热过程得以实现的设备就称之为换热设备。使用换热设备是为了达到加热或冷却的目的如果将那些需要加热的流体与需要冷却的流体经过换热设备相互换热既可回收热量又可降低冷却水的消耗。综上所述换热设备是炼油、化工生产中不可缺少的重要设备?;蝗壬璞冈诙?、原子能、冶金及食品等其他工业部门也有着广泛的应用。**换热设备比较换热设备的指标)效率要高。效率高就要求其传热系数大传热系数是指在单位时间内、单位面积上温度每变化一度所传递的热量。)结构紧凑。要使换热设备的结构紧凑就要求其比表面积大比表面积是指单位体积的换热设备所具有的传热面积即传热面积与换热设备体积之比。)节省材料。要做到此点要求其比重量要小所谓比重量是指单位传热面积所耗用的金属量即换热设备总金属用量与传热面积之比。)压力降要小。流体在设备中流动阻力小、压力损失就小节省动力、操作成本降低。)要求结构可靠、制造成本低便于安装、检修、使用周期长。由于要全面满足上述要求是非常困难的因而产生了各种各样的换热器以适应各种特定的工艺条件。**换热设备换热器的分类换热设备的分类方法很多现将几种常见的分类方法介绍如下:)按用途分类:分为热交换器、冷凝器、蒸发器、加热器及冷却器等五类。()热交换器:两种不同温度的介质进行热量交换使一种介质降温而另一种介质升温以满足各自的需要。()冷凝器:两种不同温度的介质进行热量交换其中一种介质由汽态被冷凝成液态。()蒸发器:与冷凝器的操作刚好相反两种介质中的一种介质由液体被蒸发成汽体。()加热器:只单纯的完成一种介质的加热升温的操作。()冷却器:如果热量不回收利用完成用冷却剂(如水、空气)来冷却另外一种介质的操作的换热器称为冷却器。如用空气作为冷却剂的换热器称为空气冷却器简称空冷器**换热设备)按材料分类:分为金属材料和非金属材料换热器。)结构分类:分为管壳式换热器和板式换热器。()管壳式换热器:特点是圆形的外壳中装有管束。一种介质流经换热管内的通道及其相贯通部分(称为壳程)。它可分为:浮头式换热器、U型管式换热器、套管式换热器、固定管板式换热器等。()板式换热器:它是由压成各种形状的薄板组成传热面冷、热两种介质分别在相邻两板之间流动。常见的板式换热器有平板式换热器、伞板式换热器、螺旋板式换热器及板壳式换热器。板式换热器的传热效率虽然较高但由于其强度低密封性能差故其应用受到了限制。因此在石油、化工工业中应用较多的是管壳式换热器它已被当成传统的换热设备来加以使用。**换热设备管式换热器管式换热器广泛适用于冷却、冷凝、加热、蒸发、废热回收等操作。现分别介绍如下。)蛇管式换热器a沉浸式沉浸式换热器沉浸于热交换的流体中如图所示。某些电加热器即做成蛇管沉浸式换热器。优点:可做成任意形状结构简单耐高压便于防腐。缺点:传热面积小控制热阻为管外流体的对流传热系数较小。通过管外搅拌可提高传热系数。b喷淋式喷淋式换热器如图所示。常用于冷却或冷凝管内流体管外用自来水喷淋化肥厂中可见使用。优点:结构简单造价低耐高压装在室外便于检修和清洗。缺点:喷淋不均匀造成传热不均匀。**换热设备 沉浸式换热器喷淋式换热器换热设备 换热设备)套管式换热器各程可串联成一组使用如图所示?;箍山舾勺椴⒘褂?。优点:传热系数K较大且为严格逆流△tm较大。缺点:接头多易泄漏占地较大材料消耗量大。适合流量不大所需传热面积不大的场合。套管式换热器换热设备 )列管式换热器列管式换热器又称管壳式换热器它是一种最典型使用也最广泛的间壁式换热器。与前几种相比列管式换热器具有结构紧凑单位体积传热面积大传热效果好等优点主要用在高温高压和大规?;蝗裙こ讨?。列管式换热器有以下几种:()固定管板式换热器如图所示固定管板式换热器两端的管板与壳体连接成一体。该设备适用于壳程流体较为清洁且不易结垢的或腐蚀性小的流体换热。本设备结构简单、造价低廉、应用较广但清洗和维修较困难?;蝗壬璞富蝗壬璞浮?)U型管换热器如图所示U型管换热器的换热管子被弯曲成U字形状进口和出口在同一方向但分别安装在管板的两侧在受热或冷却时管子可自由伸缩。优点是结构简单重量轻缺点是管子清洗困难。适用于高温高压、洁净流体的换热?;蝗壬璞父⊥肥交蝗绕魅缤妓酒浣峁固氐闶且欢斯馨宀挥肟翘辶痈枚顺莆⊥?。在管子受热时浮头可以沿轴向自由移动从而消除了热胀冷缩产生的应力。由于固定端是通过法兰与壳体连接所以整个管束可以从壳体中抽出拆卸方便有利于清洗和维修?;蝗壬璞赴迨交蝗绕靼迨交蝗绕饔屑刑资?、板式、螺旋板式、板翅式等几种类型。)夹套式换热器如图所示夹套式换热器由容器和夹套组成。夹套安装在容器的外部与容器器壁之间形成密闭的空间为加热介质或冷却介质的通道。如用蒸汽加热蒸汽从顶部通入夹套冷凝水由下部排出。冷却时冷却水由夹套下部管道通入由上部管道排出。夹套换热器传热面积固定夹套密闭不易清洗要求加热介质是不易结垢的气体或液体。为提高传热速率可在容器内安装搅拌器。夹套换热器广泛用于反应釜、提取罐、小型发酵罐等设备中?;蝗壬璞富蝗壬璞富蝗壬璞赴迨交蝗绕靼迨交蝗绕魇怯梢蛔槌し叫谓鹗舯“迤叫信帕凶樽霸谥Ъ苌隙钩扇缤妓?。组装压紧后板与板之间形成流体流动的空间通过板上的垫片可调节空间的大小。每块金属板的四个角上各有一孔多块板重合在一起时每块板上各端的两个圆孔叠成了一组通道共构成两组通道。其中一组与板空间相通另一组则与相邻的板空间相通因而形成交错进入板空间的流道。金属板上的凹凸波纹可增加传热面积促使流体湍流提高传热效率。热流体和冷流体交错地在板与板构成的空间中流动通过板面进行热交换?;蝗壬璞嘎菪迨交蝗绕魅缤妓韭菪迨交蝗绕魇怯闪娇槠叫薪鹗舭寰沓陕菪魏附釉谝豢榫哂蟹指舻舶宓娜萜髦泄钩傻?。在容器内分隔挡板将两条同心的螺旋形通道隔开在容器的底部、顶部都焊接有盖板或封头。热流体和冷流体分别在不同的入口进入不同的流道在容器内呈逆流方式进行热交换。螺旋板式换热器传热系数大不易堵塞换热效果好可充分利用低温热源进行换热。缺点是不耐高温高压清洗和检修困难?;蝗壬璞赴宄崾交蝗绕髟诹狡叫薪鹗舯“逯洳迦氩ㄎ谱吹慕鹗舫崞奖咭圆嗵趺芊夤钩梢桓霭宄崾交蝗绕鞯牡ピ迦舾筛龅ピ迮帕凶楹喜⒂们ズ腹潭纯傻玫侥苡糜诓⒘?、逆流或错流的换热器组装件称为芯部板束。将带有流体进出口的集流箱焊接到板束上就制成了板翅式换热器如图所示。板翅式换热器结构紧凑单位体积设备的传热面积大总传热系数高传热效果好。缺点是流道小易堵塞清洗及维修困难。板翅式换热器适合于低温、超低温的场合?;蝗壬璞富蝗壬璞附崾镄恍淮蠹?*********

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