常見換熱器簡介PPT學(xué)習(xí)教案

1、會計學(xué)1常見換熱器簡介常見換熱器簡介第1頁/共29頁T t 間壁式 熱流體 蓄熱式 t T 直接接觸式 冷流體二、二、換熱器的分類換熱器的分類 蓄熱式蓄熱式間壁式間壁式直接接觸式直接接觸式1. 1. 按熱量的傳遞方式分按熱量的傳遞方式分類類 3/20第2頁/共29頁 熱管：熱管：夾套式：夾套式：板式：螺旋板式、板式：螺旋板式、板式、板翅式等等、噴淋式等、噴淋式等列管式、套管式、盤管式列管式、套管式、盤管式管式管式2. 按結(jié)構(gòu)分類按結(jié)構(gòu)分類: 再沸器再沸器蒸發(fā)器蒸發(fā)器冷凝器冷凝器冷卻器冷卻器加熱器加熱器3.按用途分類按用途分類4/20二、二、換熱器的分類換熱器的分類 第3頁/共29頁第4頁/共2

2、9頁優(yōu)點：結(jié)構(gòu)簡單、緊湊。在相同的殼體直徑內(nèi)，排管數(shù)最多，旁路最少；每根換熱管都可以進行更換，且管內(nèi)清洗方便。缺點：殼程不能進行機械清洗；當換熱管與殼體的溫差較大（大于50）時產(chǎn)生溫差應(yīng)力，需在殼體上設(shè)置膨脹節(jié)，因而殼程壓力受膨脹節(jié)強度的限制不能太高。適用于殼方流體清潔且不易結(jié)垢，兩流體溫差不大或溫差較大但殼程壓力不高的場合。第5頁/共29頁優(yōu)點：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(chǎn)生溫差應(yīng)力；管束可從殼體內(nèi)抽出，便于管內(nèi)和管間的清洗。缺點：結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，用材量大，造價高；浮頭蓋與浮動管板之間若密封不嚴，發(fā)生內(nèi)漏，造成兩種介質(zhì)的混合。適用于殼體和管束壁溫差較大或殼程介質(zhì)

3、易結(jié)垢的場合。第6頁/共29頁優(yōu)點：結(jié)構(gòu)簡單，只有一個管板，密封面少，運行可靠，造價低；管束可以抽出，管間清洗方便。缺點：管內(nèi)清洗比較困難；由于管子需要有一定的彎曲半徑，故管板的利用率較低；管束最內(nèi)層管間距大，殼程易短路；內(nèi)層管子壞了不能更換，因而報廢率較高。適用于管、殼壁溫差較大或殼程介質(zhì)易結(jié)垢，而管程介質(zhì)清潔不易結(jié)垢以及高溫、高壓、腐蝕性強的場合。第7頁/共29頁套管式換熱器：優(yōu)點：結(jié)構(gòu)簡單；能耐高壓；傳熱面積可根據(jù)需要增減；適當?shù)剡x擇管內(nèi)、外徑，可使流體的流速增大，且兩種流體呈逆流流動，有利于傳熱。缺點：單位傳熱面積的金屬耗量大；管子接頭多，檢修清洗不方便。適用于高溫、高壓及小流量流體間

4、的換熱。第8頁/共29頁優(yōu)點：結(jié)構(gòu)簡單、價格低廉、便于防腐蝕、能承受高壓。缺點：由于容器的體積較蛇管的體積大得多，管外流體的傳熱膜系數(shù)較小，故常需加攪拌裝置，以提高其傳熱效率。第9頁/共29頁優(yōu)點：檢修清理方便，傳熱效果好等。缺點：體積龐大，占地面積大；冷卻水量較大，噴淋不易均勻。蛇管換熱器因其結(jié)構(gòu)簡單、操作方便、常被用于制冷裝置和小型制冷機組中。第10頁/共29頁按材質(zhì)分類：碳鋼、不銹鋼、鈦材、襯鉭、哈氏合金、石墨、石墨改性聚丙烯等 按安裝方式：立式、臥式第11頁/共29頁優(yōu)點：可在較小的溫差下操作，能充分利用低溫熱源；結(jié)構(gòu)緊湊，單位體積的傳熱面積約為管殼式換熱器的3倍。缺點：操作溫度和壓力

5、不宜太高，目前最高操作壓力為2MPa，溫度在400以下；因整個換熱器為卷制而成，一旦發(fā)現(xiàn)泄漏，維修很困難。第12頁/共29頁第13頁/共29頁板翅式換熱器，通常由隔板、翅片、封條、導(dǎo)流片組成。在相鄰兩隔板間放置翅片、導(dǎo)流片以及封條組成一夾層，稱為通道。板翅式換熱器結(jié)構(gòu)緊湊，輕巧，適應(yīng)性強，并且傳熱效率高；但其易堵塞，不耐腐蝕。目前在工程機械、通用機械等領(lǐng)域，板翅式換熱器被廣泛應(yīng)用于各種油、水、氣體冷卻器等。第14頁/共29頁優(yōu)點：結(jié)構(gòu)緊湊，單位體積設(shè)備所提供的換熱面積大；組裝靈活，具有較高的傳熱效率，一般約為管殼式換熱器的35倍；拆裝方便，有利于維修和清洗。 缺點：處理量?。徊僮鲏毫蜏囟仁苊?/p>

6、封墊片材料性能限制而不宜過高。 適用于經(jīng)常需要清洗、工作環(huán)境要求十分緊湊，工作壓力在2.5 MPa以下，溫度在 -35200場合。第15頁/共29頁用焊接結(jié)構(gòu)替代橡膠墊密封, 全焊式和半焊式板式換熱器的出現(xiàn), 消除了由于墊片材料耐溫、耐腐蝕、耐壓方面的限制。耐壓耐溫達3. 2MPa 和300, 單臺換熱面積F 為3m22 000m2?？捎糜跉? 氣、氣- 液、液- 液的換熱和蒸氣的冷凝第16頁/共29頁第17頁/共29頁第18頁/共29頁第19頁/共29頁 適用范圍 特別適用于低溫差傳熱及某些等溫性要求較高的場合。熱管換熱器具有結(jié)構(gòu)簡單、使用壽命長、工作可靠、應(yīng)用范圍廣等優(yōu)點，可用于氣氣、氣液

7、和液液之間的換熱過程。第20頁/共29頁圖2 螺旋纏繞換熱器圖1 螺旋折流板換熱器第21頁/共29頁7.1、換熱器選型 選擇換熱器需注意的三個基本參數(shù)1）換熱介質(zhì)的溫度2）工作壓力3）介質(zhì)物性例如： 管式換熱器具有能適應(yīng)高溫、高壓場合換熱的特點，但是換熱效率相對板式換熱器而言要低，且體積較大。 板式換熱器具有結(jié)構(gòu)緊湊、換熱效率高的特點，但其不適用于高溫高壓的換熱場合第22頁/共29頁7.1、換熱器選型-流體流經(jīng)管程或殼程的選擇原則：傳熱效果好；結(jié)構(gòu)簡單；清洗方便不潔凈或易結(jié)垢的液體宜在管程；腐蝕性流體宜在管程，以免管束和殼體同時受到腐蝕；壓力高的流體宜在管內(nèi)，以免殼體承受壓力；飽和蒸汽宜走殼程

8、，飽和蒸汽比較清潔，且冷凝液容易排出；流量小而粘度大的流體一般走殼程為宜；需要被冷卻物料一般走殼程，便于散熱 第23頁/共29頁7.2、提高換熱效率的途徑強化傳熱過程傳熱計算的基本公式：其中：Q為換熱量；K為換熱系數(shù)；S為換熱面積；tm為對數(shù)平均溫差。 第24頁/共29頁7.3、強化傳熱過程方式：1、增大總傳熱系數(shù)K 方法： 降低污垢熱阻 通過增大流速沖刷管壁防止污垢沉積，或采用阻垢劑等化學(xué)和機械方法來抑制污垢的生成速度，并注意及時消除。 提高對流傳熱系數(shù) 增加湍動程度、減少層流底層的厚度，比如：（1）提高流速，增加雷諾系數(shù)。如增加折流層數(shù)。（2）增加流體的擾動。如采用淺密波紋。第25頁/共29頁2、增大傳熱面積S方法：1、提高單位體積內(nèi)的傳熱面積，采用小管徑，板狀換熱表面，改變傳熱面形狀等；