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。
螺旋板式换热器
螺旋板换热器属于板式换热器的一种,是由两行的金属板卷制而成,在其内部形成两个同心的螺旋形通道。换热器设置隔板,将螺旋形通道隔开,两板之间焊有定距柱以维持通道间距。
▲螺旋板式换热器
螺旋板式换热器的优点是:
◆传热系数高;
◆不易结垢和堵塞;
◆能利用温度较低的热源;
◆结构紧凑。
螺旋板式换热器的缺点是:
◆操作压强和温度不宜太高;
◆不易检修。
U型管式换热器
U形管式换热器是管壳式换热器的一种,它由管板、壳体、管束等零部件组成。U型管式换热器的每根管子都弯成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,由此,每根管子都可以自由伸缩,而与其他管子和壳体无关。
U型管式换热器
U型管式换热器的优点是:
◆管束可以自由浮动,无须考虑温差应力,可用于大温差场合;
◆它只有一块管板,法兰数量少,泄少、结构简单;
◆U型管式换热器运行可靠,造价低。
U型管式换热器的缺点是:
◆管内清洗比较困难。由于管子需要有一定的弯曲半径,管板的利用率较低;
◆管束内层的管间距大,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,影响其使用寿命;
◆内层管若损坏就不能更换,因而报废率较高。
填料函式换热器
填料函式换热器其结构特点是管板只有一端与壳体固定连接,另一端采用填料函密封。管束可以自由伸缩,不会产生因壳壁与管壁温差而引起的温差应力。填料函式换热器的优点是结构较浮头式换热器简单,制造方便,耗材少,造价低;管束可从壳体内抽出,管内、管间均能进行清洗,维修方便。其缺点是填料函耐压不高,一般小于4.0MPa;壳程介质可能通过填料函外漏,对易燃、易爆、有毒和贵重的介质不适用。填料函式换热器适用于管、壳壁温差较大或介质易结垢,需经常清理且压力不高的场合。
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