喷淋式换热器
将换热管成排地固定在钢架上,热流体在管内流动,冷却水从上方喷淋装置均匀淋下,故也称喷淋式冷却器。喷淋式换热器的管外是一层湍动程度较高的液膜,管外给热系数较沉浸式增大很多。另外,这种换热器大多放置在空气流通之处,冷却水的蒸发亦带走一部分热量,可起到降低冷却水温度,增大传热推动力的作用。因此,和沉浸式相比,淋式换热器的传热效果大有改善。
优点
结构简单、造价便宜。
能耐高压。
便于检修、清洗,水质要求低。
缺点
冷却水喷淋不易均匀而影响传热效果。
只能安装在室外。
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。
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。
浮头式换热器浮其结构特点是两端管板之一不与壳体固定连接,可在壳体内沿轴向自由伸缩,该端称为浮头。浮头式换热器的优点是当换热管与壳体有温差存在,壳体或换热管膨胀时,互不约束,不会产生温差应力;管束可从壳体内抽出,便于管内和管间的清洗。其缺点是结构较复杂,用材量大,造**;浮头盖与浮动管板之间若密封不严,发生内漏,造成两种介质的混合。浮头式换热器适用于壳体和管束壁温差较大或壳程介质易结垢的场合。
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