平板式换热器
平板式换热器简称板式换热器,其结构如图片4-46所示。它是由一组长方形的薄金属板平行排列,夹紧组装于支架上面构成。两相邻板片的边缘衬有垫片,压紧后板间形成密封的流体通道,且可用垫片的厚度调节通道的大小。每块板的四个角上,各开一个圆孔,其中有两个圆孔和板面上的流道相通,另两个圆孔则不相通。它们的位置在相邻板上是错开的,以分别形成两流体的通道。冷、热流体交替地在板片两侧流动,通过金属板片进行换热。
板片是板式换热器的**部件。为使流体均匀流过板面,增加传热面积,并促使流体的湍动,常将板面冲压成凹凸的波纹状,波纹形状有几十种,常用的波纹形状有水平波纹、人字形波纹和圆弧形波纹等。
板式换热器的优点是结构紧凑,单位体积设备所提供的换热面积大;组装灵活,可根据需要增减板数以调节传热面积;板面波纹使截面变化复杂,流体的扰动作用增强,具有较高的传热效率;拆装方便,有利于维修和清洗。其缺点是处理量小;操作压力和温度受密封垫片材料性能限制而不宜过高。板式换热器适用于经常需要清洗、工作环境要求十分紧凑,工作压力在2.5 MPa以下,温度在 -35℃~200℃场合。
管壳式换热器
管壳式换热器又称列管式换热器,是一种通用的标准换热设备。它具有结构简单、坚固耐用、造价低廉、用材广泛、清洗方便、适应性强等优点,应用为广泛,在换热设备中占据主导地位。管壳式换热器根据结构特点分为以下几种。
夹套换热器
在容器外壁安装夹套制成,夹套与容器之间形成的空间作为加热介质或冷却介质的通路。但其加热面受容器壁面限制,传热系数也不高。为提高传热系数且使容器内液体受热均匀,可在容器内安装搅拌器。当夹套中通入冷却水或无相变的加热剂时,亦可在夹套中设置螺旋隔板或其它增加湍动的措施,以提高夹套一侧的给热系数。
优点
结构简单。
加工方便。
缺点
传热面积小,传热效率低。
3U形管式换热器
U 形管式换热器在换热器中是适用于高温、高压和高温差的换热器。
其根管子都弯成U型,进出口分别安装在同一管板的两侧,封头用隔板分成两室。这样,每根管子可以自由伸缩。而与其他管子和壳体均无关。这种换热器结构比浮头式简单,重量轻,但管程不易清洗,只适用与洁净而不易结构的流体,比如高压气体的换热。
优点
U 形换热管的管束可以自由浮动,无须考虑温差应力,可用于大温差场合。
只有一块管板,法兰数量少,泄少、结构简单。
运行可靠,造价低。管束可以抽出,管间清洗方便。
缺点
管内清洗比较困难。
由于管子需要有一定的弯曲半径,故管板的利用率较低。
管束内层管间距大,壳程易短路。当管内流速太高时,将会对U 形弯管段产生严重的冲蚀,影响寿命。
内层管子坏了只能堵塞而不能更换,因而报废率较高。
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