換熱器工作原理

　　換熱容器是用于完成介質(zhì)的熱量交換的容器。其種類繁多。按照傳熱原理，傳熱原件結(jié)構(gòu)形式和強(qiáng)化傳熱原件都可以進(jìn)行分類。按傳熱原理，換熱容器可分為直接接觸式和間接接觸式兩類。間接接觸式再細(xì)分就是常見(jiàn)的蓄能式和直接傳遞熱量的板式、管式換熱器。

　　蓄能式換熱器蓄能式的結(jié)構(gòu)緊湊，價(jià)格便宜，單位體積傳熱面大。適合氣-氣交換的場(chǎng)合。同時(shí)若兩種流體不允許有混合的話，是不能采用蓄熱式換熱器的。

　　夾套式換熱器夾套式換熱器是間壁式換熱器的一種，在容器外壁安裝夾套制成，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單；但其加熱面受容器壁面限制，傳熱系數(shù)也不高。廣泛用于反應(yīng)過(guò)程的加熱和冷卻。

　　沉浸式蛇管換熱器它結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，制造、安裝、清洗和維修方便，價(jià)格低廉，又特別適用于高壓流體的冷卻、冷凝，所以現(xiàn)代仍得到廣泛應(yīng)用。但蛇管式換熱器的體積大、笨重；單位傳熱面積金屬耗量多，傳熱效能低。

　　噴淋式蛇管換熱器其優(yōu)點(diǎn)是傳熱效果較沉浸式好，傳熱面積大而且可以改變，檢修和清洗方便。缺點(diǎn)是噴淋不易均勻。主要用于管內(nèi)流體的冷卻，常設(shè)置在室外空氣流通處。

　　管殼式換熱器可按結(jié)構(gòu)形式分為固定管板式換熱器，浮頭式換熱器，U型管式換熱器和填料函式換熱器等類型。

　　單程列管式換熱器

　　列管式換熱器

　　列管式換熱器是目前化工及酒精生產(chǎn)上應(yīng)用最廣的一種換熱器。結(jié)構(gòu)比較簡(jiǎn)單、緊湊、造價(jià)便宜，但管外不能機(jī)械清洗。此種換熱器管束連接在管板上，管板分別焊在外殼兩端，并在其上連接有頂蓋，頂蓋和殼體裝有流體進(jìn)出口接管。通常在管外裝置一系列垂直于管束的擋板。同時(shí)管子和管板與外殼的連接都是剛性的，而管內(nèi)管外是兩種不同溫度的流體。因此，當(dāng)管壁與殼壁溫差較大時(shí)，由于兩者的熱膨脹不同，產(chǎn)生了很大的溫差應(yīng)力，以至管子扭彎或使管子從管板上松脫，甚至毀壞換熱器。浮頭式換熱器

　　浮頭式換熱器

　　消除了溫差應(yīng)力，管束可以抽出，以方便清洗管、殼程，介質(zhì)間溫差不受限制，可在高溫、高壓下工作，一般溫度小于等于450度，壓力小于等于6.4兆帕；可用于結(jié)垢比較嚴(yán)重的場(chǎng)合或管程易腐蝕場(chǎng)合。其缺點(diǎn)是小浮頭易發(fā)生內(nèi)漏。金屬材料耗量大，成本高20%。結(jié)構(gòu)復(fù)雜。

　　U型管式換熱器

　　U型管式換熱器結(jié)構(gòu)比較簡(jiǎn)單，但管程不易清洗，只適用于潔凈且不易結(jié)垢的鉚料，如高壓氣體的換熱。其缺點(diǎn)是管子內(nèi)壁清洗困難，管子更換困難，管板上排列的管子少。優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，質(zhì)量輕，適用于高溫高壓條件。

　　套管式換熱器套管式換熱器換熱面積大，提高了傳熱效率。但檢修、清洗和拆卸都較麻煩，在可拆連接處容易造成泄漏。

　　板式換熱器可分為板框式換熱器、螺旋板式換熱器、板翅式換熱器和板殼式換熱器。

　　板框式換熱器它具有換熱效率高、熱損失小、結(jié)構(gòu)緊湊輕巧、占地面積小、安裝清洗方便、應(yīng)用廣泛、使用壽命長(zhǎng)等特點(diǎn)。在相同壓力損失情況下，其傳熱系數(shù)比管式換熱器高3-5倍，占地面積為管式換熱器的三分之一，熱回收率可高達(dá)90%以上。

　　螺旋板式換熱器

　　螺旋板式是一種新型換熱器，傳熱效率好，運(yùn)行穩(wěn)定性高，可多臺(tái)共同工作。傳熱效率高，運(yùn)行可靠性強(qiáng)，阻力小。但螺旋板式換熱器要求焊接質(zhì)量高，檢修比較困難。重量大，剛性差，螺旋板式換熱器運(yùn)輸和安裝時(shí)應(yīng)特別注意。

　　板翅式換熱器板翅式換熱器傳熱效率高，適應(yīng)性強(qiáng)，板翅式換熱器可適用于：氣－氣、氣－液、液－液、各種流體之間的換熱以及發(fā)生集態(tài)變化的相變換熱。