1、管式換熱器
1)沉浸式換熱器
這種換熱器是將金屬管彎繞成各種與容器相適應(yīng)的形狀(多盤(pán)成蛇形,常稱(chēng)蛇管),并沉浸在容器內(nèi)的液體中。蛇管內(nèi)、外的兩種流體進(jìn)行熱量交換。幾種常見(jiàn)的蛇管形式如圖所示。
優(yōu)點(diǎn) :結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、價(jià)格低廉,能承受高壓,可用耐腐蝕材料制造
缺點(diǎn) :容器內(nèi)液體湍動(dòng)程度低,管外對(duì)流傳熱系數(shù)小。
2)噴淋式換熱器
噴淋式換熱器也為蛇管式換熱器,多用作冷卻器。這種換熱器是將蛇管成行地固定在鋼架上,熱流體在管內(nèi)流動(dòng),自*下管進(jìn)入,由*上管流出。冷水由*上面的淋水管流下,均勻地分布在蛇管上,并沿其兩側(cè)逐排流經(jīng)下面的管子表面,*后流入水槽而排出,冷水在各排管表面上流過(guò)時(shí),與管內(nèi)流體進(jìn)行熱交換。這種換熱器的管外形成一層湍動(dòng)程度較高的液膜,因而管外對(duì)流傳熱系數(shù)較大。另外,噴淋式換熱器常放置在室外空氣流通處,冷卻水在空氣中汽化時(shí)也帶走一部分熱量,提高了冷卻效果。因此,和沉浸式相比,噴淋式換熱器的傳熱效果要好得多。同時(shí)它還便于檢修和清洗等優(yōu)點(diǎn)。其缺點(diǎn)是噴淋不易均勻。
3)套管式換熱器
套管式換熱器是由大小不同的直管制成的同心套管,并由U型彎頭連接而成。每一段套管稱(chēng)為一程,每程有效長(zhǎng)度約為4~6m,若管子過(guò)長(zhǎng),管中間會(huì)向下彎曲。
在套管式換熱器中,一種流體走管內(nèi),另一種流體走環(huán)隙適當(dāng)選擇兩管的管徑,兩流體均可得到較高的流速,且兩流體可以為逆流,對(duì)傳熱有利。另外,套管式換熱器構(gòu)造較簡(jiǎn)單,能耐高壓,傳熱面積可根據(jù)需要增減,應(yīng)用方便
缺點(diǎn):管間接頭多,易泄露,占地較大,單位傳熱面消耗的金屬量大。因此它較適用于流量不大,所需傳熱面積不多而要求壓強(qiáng)較高的場(chǎng)合。
4)列管式換熱器
優(yōu)點(diǎn) :?jiǎn)挝惑w積所具有的傳熱面積大,結(jié)構(gòu)緊湊、緊固傳熱效果好。能用多種材料制造,故適用性較強(qiáng),操作彈性較大,尤其在高溫、高壓和大型裝置中多采用列管式換熱器。
在列管式換熱器中,由于管內(nèi)外流體溫度不同,管束和殼體的溫度也不同,因此它們的熱膨脹程度也有差別。若兩流體的溫差較大,就可能由于熱應(yīng)力而引起設(shè)備變形,管子彎曲,甚至破裂或從管板上松脫。因此,當(dāng)兩流體的溫差超過(guò)50℃時(shí),就應(yīng)采用熱補(bǔ)償?shù)拇胧?。根?jù)熱補(bǔ)償方法的不同,列管式換熱器分為以下幾種主要形式:
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