套管式换热器
套管式换热器是管式换热器的一种,是由两种尺寸不同的标准管连接而成的同心圆套管,外面的叫壳程,内部的叫管程。两种不同介质可在壳程和管程内逆向流动(或同向)以达到换热的效果。套管式换热器通常由壳体(包括内壳和外壳)、U型肘管、填料函等组成。
套管式换热器
套管式换热器的优点是:
◆结构简单,能耐高压;
◆传热面积可根据需要增减,应用方便。
套管式换热器的缺点是:
◆管间接头多,易泄露;
◆占地面积较大,单位传热面消耗金属量大。
固定管板式换热器
固定管板式的两端管板和壳体制成一体。因此它具有结构简单,成本低的优点。但是壳程清洗和检修困难。在壳层里的流体,必须是洁净且不易结垢的物料。
当两流体的温差较大时,应考虑热补偿。即在外壳的适当部位焊上一个补偿圈,当外壳和管束热膨胀不同时,补偿圈发生弹性变形,以适应外壳和管束不同的热膨胀程度。这种补偿方法简单,但不宜应用两流体温差过大(不大于70℃)和壳程流体压强过高的场合。
优点
结构简单、紧凑。
在相同的壳体直径内,排管数多,旁路少。
每根换热管都可以进行更换,且管内清洗方便。
缺点
壳程不能进行机械清洗。
当换热管与壳体的温差较大(大于50℃)时产生温差应力,需在壳体上设置膨胀节,因而壳程压力受膨胀节强度的限制不能太高。
固定管板式换热器适用于壳方流体清洁且不易结垢,两流体温差不大或温差较大但壳程压力不高的场合。
板翅式换热器
是一种较为高效、紧凑、轻巧的换热器。过去由于制造成本较高,仅用于宇航、电子、原子能等少数部门。现已逐渐用于石油化工及其他工业部门。
板翅式换热器的结构形式很多,但基本元件相同,即在两块平行的薄金属板之间,加入波纹状或其他形状的金属翅片,将两侧面封死,即成为一个换热基本元件。
优点
传热效率高,温度控制性好。
翅片很薄,结构紧凑,体积小。
翅片兼具传热面和支撑作用,强度高。
缺点
流道狭小,容易堵塞,且清理困难。
隔板和翅片很薄,要求介质对铝不会腐蚀,若腐蚀,造成内部串漏,很难修补。
结构复杂,给设计增加了难度。
蛇管式换热器
蛇管式换热器是管式换热器中结构简单,操作方便的一种换热设备。通常按照换热方式不同,将蛇管式换热器分为沉浸式和喷淋式两类。
(1)沉浸式蛇管换热器此种换热器多以金属管弯绕而成,制成适应容器的形状,沉浸在容器内的液体中。两种流体分别在管内、管外进行换热。几种常用的蛇管形状。
沉浸式蛇管换热器的优点是结构简单、价格低廉、便于防腐蚀、能承受高压。其缺点是由于容器的体积较蛇管的体积大得多,管外流体的传热膜系数较小,故常需加搅拌装置,以提高其传热效率。
(2)喷淋式蛇管换热器,此种换热器多用于冷却管内的热流体。固定在支架上的蛇管排列在同一垂直面上,热流体自下部的管进入,由上部的管流出。冷却水由管上方的喷淋装置中均匀地喷洒在上层蛇管上,并沿着管外表面淋沥而下,降至下层蛇管表面,后收集在排管的底盘中。该装置通常放在室外空气流通处,冷却水在空气中气化时,可带走部分热量,以提高冷却效果。
与沉浸式蛇管换热器相比,喷淋式蛇管换热器具有检修清理方便,传热效果好等优点。其缺点是体积庞大,占地面积大;冷却水量较大,喷淋不易均匀。蛇管换热器因其结构简单、操作方便、常被用于制冷装置和小型制冷机组中。
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