热管按冷凝液循环方式分为吸液芯热管、重力热管和离心热管三种。吸液芯热管的冷凝液依毛细管的作用回到热端,这种热管可以在失重情况下工作;重力热管的冷凝液是依靠重力流回热端,它的传热具有单向性,一般为垂直放置离心热管是靠离心力使冷凝液回到热端,通常用于旋转部件的冷却。
热管按工作液的工作温度分为深冷热管、低温热管、中温热管和高温热管四种。深冷热管在200K以下工作,工作液有氮、氢、氖、氧、甲烷、乙烷等;低温热管在 200~550K 范围内工作,工作液有氟里昂、氨、丙酮、乙醇、水等;中温热管在550~750K范围内工作,工作液有导热姆A、、铯、水及钾─钠混合液等;高温热管在750K 以上工作,工作液有液态金属钾、钠、锂、银等。
热管的传热特点是热管中的热量传递通过沸腾汽化、蒸汽流动和蒸汽冷凝三步进行,由于沸腾和冷凝的对流传热强度都很大,而蒸汽流动阻力损失又较小,因此热管两端温度差可以很小,即能在很小的温差下传递很大的热流量。因此,它特别适用于低温差传热及某些等温性要求较高的场合。热管换热器具有结构简单、使用寿命长、工作可靠、应用范围广等优点,可用于气─气、气─液和液─液之间的换热过程。
热板式换热器
热板式换热器是一种新型高效板面式换热器,其传热基本单元为热板。其成型方法是按等阻力流动原理,将双层或多层金属平板点焊或滚焊成各种图形,并将边缘焊接密封组成一体。平板之间在高压下充气形成空间,实现流动状态的流道结构形式。各层金属板的厚度可以相同,亦可以不同,板数可以为双层或多层,这样就构成了多种热板传热表面形式,如不等厚双层热板、等厚双层热板、三层不等厚热板、四层等厚热板等,设计时,可根据需要选取。
热板式换热器具有的流动状态,阻力小,传热效率高;根据工程需要可制造成各种形状,亦可根据介质的性能选用不同的板材。热板式换热器可用于加热、保温、干燥、冷凝等多种过程,作为一种新型的换热器,具有广阔的应用前景。
套管式换热器
套管式换热器是由两种不同直径的直管套在一起组成同心套管,其内管用U型肘管顺次连接,外管与外管互相连接而成的,其构造如图片4-43所示。每一段套管称为一程,程数可根据传热面积要求而增减。换热时一种流体走内管,另一种流体走环隙,内管的壁面为传热面。
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;适当地选择管内、外径,可使流体的流速增大,且两种流体呈逆流流动,有利于传热。其缺点是单位传热面积的金属耗量大;管子接头多,检修清洗不方便。此类换热器适用于高温、高压及小流量流体间的换热。
夹套式换热器
夹套式换热器是板式换热器的一种,在容器外壁安装夹套制成,结构简单;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釜内液体受热均匀,可在釜内安装搅拌器。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。为补充传热面的不足,也可在釜内部安装蛇管。夹套式换热器广泛用于反应过程的加热和冷却。
夹套式换热器
夹套式换热器的优点是:
◆结构简单;
◆加工方便。
夹套式换热器的缺点是:
◆传热面积小,传热效率低。
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