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大部分換熱器通用原理及適用范圍分析

作者:人氣:發表時間:2022-04-10

工作原理和結構

為固定管板式換熱器的構造。A流體從接管1流入殼體內,通過管間從接管2流出。B流體從接管3流入,通過管內從接管4流出。如果A流體的溫度高于B流體,熱量便通過管壁由A流體傳遞給B流體;反之,則通過管壁由B流體傳遞給A流體。殼體以內、管子和管箱以外的區域稱為殼程,通過殼程的流體稱為殼程流體(A流體)。管子和管箱以內的區域稱為管程,通過管程的流體稱為管程流體(B流體)。管殼式換熱器主要由管箱、管板、管子、殼體和折流板等構成。通常殼體為圓筒形;管子為直管或U形管。為提高換熱器的傳熱效能,也可采用螺紋管、翅片管等。管子的布置有等邊三角形、正方形、正方形斜轉45°和同心圓形等多種形式,前3種為常見。按三角形布置時,在相同直徑的殼體內可排列較多的管子,以增加傳熱面積,但管間難以用機械方法清洗,流體阻力也較大。管板和管子的總體稱為管束。管子端部與管板的連接有焊接和脹接兩種。在管束中橫向設置一些折流板,引導殼程流體多次改變流動方向,有效地沖刷管子,以提高傳熱效能,同時對管子起支承作用。折流板的形狀有弓形、圓形和矩形等。為減小殼程和管程流體的流通截面、加快流速,以提高傳熱效能,可在管箱和殼體內縱向設置分程隔板,將殼程分為2程和將管程分為2程、4程、6程和8程等。管殼式換熱器的傳熱系數,在水-水換熱時為1400~2850瓦每平方米每攝氏度〔W/(m(℃)〕;用水冷卻氣體時,為10~280W/(m(℃);用水冷凝水蒸汽時,為570~4000W/(m(℃)。

管殼式換熱器特點:管殼式換熱器是換熱器的基本類型之一,19世紀80年代開始就已應用在工業上。這種換熱器結構堅固,處理能力大、選材范圍廣,適應性強,易于制造,生產成本較低,清洗較方便,在高溫高壓下也能適用。其他換熱器種類:板式換熱器、板翅式換熱器和板殼式換熱器等高效能換熱器先進。

在板式換熱器中,板片是傳熱元件,懸掛在導桿上,板片上面還貼有密封墊片,板片按設計要求組裝后壓緊。流體在板式換熱器內的流動,是通過板片上的角孔進入板片通道,冷熱流體間達到換熱的作用。普通的板式換熱器主要用于無相變的換熱場合,還有冷凝式板式換熱器用于氣體冷凝,以及耐壓較高的焊接式板式換熱器。

螺旋板換熱器應該在系統中用不銹鋼的螺旋板換熱器或者鈦板換熱器,否則容易在熱泵系統中出現結垢腐蝕現象,為清洗和維護熱泵系統增加難度。有些水源中含礦物質元素很多,容易對金屬腐蝕,如果直接加入機組,會因為腐蝕性而減少機組的使用壽命。如果先對水進行處理減少它的成分,費用會很大,一般是中間加裝螺旋板換熱器換熱的方式把水源和機組分開,這樣機組就可以避免因為水源的水質產生的腐蝕作用。

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