換熱器有哪些分類?換熱器是一種在不同溫度的兩種或兩種以上流體間實(shí)現(xiàn)物料之間熱量傳遞的節(jié)能設(shè)備,是使熱量由溫度較高的流體傳遞給溫度較低的流體,使流體溫度達(dá)到流程規(guī)定的指標(biāo),以滿足工藝條件的需要,同時(shí)也是提高能源利用率的主要設(shè)備之一。換熱器適用于不同介質(zhì)、不同工況、不同溫度、不同壓力的換熱器,結(jié)構(gòu)型式也不同,所以換熱器的分類有很多種。下面為大家介紹換熱器種類及優(yōu)缺點(diǎn)。
換熱器是什么
換熱器(英語翻譯:heat exchanger),是將熱流體的部分熱量傳遞給冷流體的設(shè)備,又稱熱交換器。換熱器是化工、石油、動(dòng)力、食品及其它許多工業(yè)部門的通用設(shè)備,在生產(chǎn)中占有重要地位。在化工生產(chǎn)中換熱器可作為加熱器、冷卻器、冷凝器、蒸發(fā)器和再沸器等,應(yīng)用更加廣泛。
換熱器種類很多,但根據(jù)冷、熱流體熱量交換的原理和方式基本上可分三大類即:間壁式、混合式和蓄熱式。在三類換熱器中,間壁式換熱器應(yīng)用最多。
換熱器的分類
適用于不同介質(zhì)、不同工況、不同溫度、不同壓力的換熱器,結(jié)構(gòu)型式也不同,換熱器的具體分類如下:
一、換熱器按傳熱原理分類
1、表面式換熱器
表面式換熱器是溫度不同的兩種流體在被壁面分開的空間里流動(dòng),通過壁面的導(dǎo)熱和流體在壁表面對流,兩種流體之間進(jìn)行換熱。表面式換熱器有管殼式、套管式和其他型式的換熱器。
2、蓄熱式換熱器
蓄熱式換熱器通過固體物質(zhì)構(gòu)成的蓄熱體,把熱量從高溫流體傳遞給低溫流體,熱介質(zhì)先通過加熱固體物質(zhì)達(dá)到一定溫度后,冷介質(zhì)再通過固體物質(zhì)被加熱,使之達(dá)到熱量傳遞的目的。蓄熱式換熱器有旋轉(zhuǎn)式、閥門切換式等。
3、流體連接間接式換熱器
流體連接間接式換熱器,是把兩個(gè)表面式換熱器由在其中循環(huán)的熱載體連接起來的換熱器,熱載體在高溫流體換熱器和低溫流體之間循環(huán),在高溫流體接受熱量,在低溫流體換熱器把熱量釋放給低溫流體。
4、直接接觸式換熱器
直接接觸式換熱器是兩種流體直接接觸進(jìn)行換熱的設(shè)備,例如,冷水塔、氣體冷凝器等。
二、換熱器按用途分類
1、加熱器
加熱器是把流體加熱到必要的溫度,但加熱流體沒有發(fā)生相的變化。
2、預(yù)熱器
預(yù)熱器預(yù)先加熱流體,為工序操作提供標(biāo)準(zhǔn)的工藝參數(shù)。
3、過熱器
過熱器用于把流體(工藝氣或蒸汽)加熱到過熱狀態(tài)。
4、蒸發(fā)器
蒸發(fā)器用于加熱流體,達(dá)到沸點(diǎn)以上溫度,使其流體蒸發(fā),一般有相的變化。
三、按換熱器的結(jié)構(gòu)分類
可分為:浮頭式換熱器、固定管板式換熱器、U形管板換熱器、板式換熱器等。
換熱器種類及優(yōu)缺點(diǎn)
1、夾套式換熱器
夾套空間是加熱介質(zhì)和冷卻介質(zhì)的通路。這種換熱器主要用于反應(yīng)過程的加熱或冷卻。當(dāng)用蒸汽進(jìn)行加熱時(shí),蒸汽上部接管進(jìn)入夾套,冷凝水由下部接管流出。作為冷卻器時(shí),冷卻介質(zhì)(如冷卻水)由夾套下部接管進(jìn)入,由上部接管流出。
夾套式換熱器結(jié)構(gòu)簡單,但由于其加熱面受容器壁面限制,傳熱面較小,且傳熱系數(shù)不高。
2、噴淋式換熱器
這種換熱器多用作冷卻器。熱流體在管內(nèi)自下而上流動(dòng),冷水由最上面的淋水管流出,均勻地分布在蛇管上,并沿其表面呈膜狀自上而下流下,最后流入水槽排出。噴淋式換熱器常置于室外空氣流通處。冷卻水在空氣中汽化亦可帶走部分熱量,增強(qiáng)冷卻效果。其優(yōu)點(diǎn)是便于檢修,傳熱效果較好。缺點(diǎn)是噴淋不易均勻。
3、套管式換熱器
套管式換熱器的基本部件由直徑不同的直管按同軸線相套組合而成。若管子太長,管中間會向下彎曲,使環(huán)隙中的流體分布不均勻。套管換熱器的優(yōu)點(diǎn)是構(gòu)造簡單,內(nèi)管能耐高壓,傳熱面積可根據(jù)需要增減,適當(dāng)選擇兩管的管徑,兩流體皆可獲得適宜的流速,且兩流體可作嚴(yán)格逆流。其缺點(diǎn)是管間接頭較多,接頭處易泄漏,單位換熱器體積具有的傳熱面積較小。故適用于流量不大、傳熱面積要求不大但壓強(qiáng)要求較高的場合。