文档介绍：换热器
英文:heat exchanger(热交换器)
定义:将热量从一种载热介质传递给另一种载热介质的装置。
热交换原理和方式可分为:间壁式、混合式和蓄热式。
双马公司所用的换热器绝大多数都是间壁式换热器以及混合式(冷却塔、净化塔)
间壁式换热器
夹套式换热器。这种换热器是在容器外壁安装夹套制成,结构简单;但其加热面受容器壁面限制,传热系数也不高。为提高传热系数且使釜内液体受热均匀,可在釜内安装搅拌器。当夹套中通入冷却水或无相变的加热剂时,亦可在夹套中设置螺旋隔板或其它增加湍动的措施,,也可在釜内部安装蛇管。夹套式换热器广泛用于反应过程的加热和冷却。
套管式换热器。由直径不同的直管制成的同心套管,,一种流体走管内,另一种流体走环隙,两者皆可得到较高的流速,故传热系数较大。另外,在套管换热器中,两种流体可为纯逆流,对数平均推动力较大。套管换热器结构简单,能承受高压,应用亦方便(可根据需要增减管段数目)。套管换热器同时具备传热系数大,传热推动力大及能够承受高压强的优点。优点:结构简单,传热面积增减自如。因为它由标准构件组合而成,安装时无需另外加工;传热效能高。它是一种纯逆流型换热器,同时还可以选取合适的截面尺寸,以提高流体速度,增大两侧流体的给热系数,因此它的传热效果好。液-液换热时,传热系数为 870~1750W/(m 2·℃)。(这一点特别适合于高压、小流量、低给热系数流体的换热)。缺点:缺点是占地面积大;单位传热面积金属耗量多,约为管壳式换热器的5倍;管接头多,易泄漏;流阻大。
板式换热器。最典型的间壁式换热器,它在工业上的应用有着悠久的历史,而且至今仍在所有换热器中占据主导地位。主要用于液体与液体之间的换热。板式换热器是由许多波纹形的传热板片,按一定的间隔,通过橡胶垫片压紧组成的可拆卸的换热设备。板片组装时,两组交替排列,板与板之间用粘结剂把橡胶密封板条固定好,其作用是防止流体泄漏并使两板之间形成狭窄的网形流道,换热板片压成各种波纹形,以增加换热板片面积和刚性,并能使流体在低流速成下形成湍流,以达到强化传热的效果。板上的四个角孔,形成了流体的分配管和泄集管,两种换热介质分别流入各自流道,形成逆流
或并流通过每个板片进行热量的交换。
板式换热器的特点:
(1)体积小,占地面积少;
(2)传热效率高;
(3)组装灵活;
(4)金属消耗量低;
(5)热损失小;
(6)拆卸、清洗、检修方便;
(7)板式换热器缺点是密封周边较长,容易泄漏,使用温度只能低于150℃,承受压差较小,处理量较小,一旦发现板片结垢必须拆开清洗。
螺旋板式换热器。适用汽-汽、汽-液、液-液,对液传热。本设备由两张卷而成,形成了两个均匀的螺旋通道,两种传热介质可进行全逆流流动,大大增强了换热效果,即使两种小温差介质,也能达到理想的换热效果
螺旋板换热器的特点是:①传热效能好。弯曲的螺旋通道和定距柱,有利于增强流体的湍流状态通道内流体阻力小,可提高设计流速,有助于提高传热系数。对于水-水换热,~〔kW/(m(·℃)〕。②有自清洗作用。单通道内的流体通过通道内杂质沉积处时,流速会相对提高,容易把杂质冲掉。③不可拆式结构的密封性能好,适用于剧毒、易燃、易爆或贵重流体的换热。④相邻通道内的流体呈纯逆流方式流动,可得到最大的对数平均温差,有利于小温差传热,适用于回收低温位热能。⑤结构较紧凑单位设备体积内的传热面积可达150米(/米(。⑥由于螺旋通道本身的弹性自由膨胀,温差应力小。⑦价格低廉。能否选用螺旋板换热器的关键是堵塞问题,尽管它有自清洗作用,但由于设计或操作不当也会发生堵塞,这时即使用可拆式结构也难于用机械方法清洗。采用水、气或蒸汽吹洗,操作方便效果更好。螺旋板换热器最大的缺点是检修困难,如发生内圈螺旋板破裂,便会使整台设备报废。
混合式(净化塔)
在工业上用这种设备来洗涤气体有各种目的,例如用液体吸收气体混合物中的某些组分,除净气体中的灰尘,气体的增湿或干燥等。但其最广泛的用途是冷却气体,而冷却所用的液体以水居多。缺点:,对水质要求高、占地面积大、水泵耗能多等。
压力容器
英文:pressure vessel是指盛装气体或者液体,承载一定压力的密闭设备。贮运容器、反应容器、换热容器和分离容器均属压力容器。
为了与一般容器(常压容器)相区别,只有同时满足下列三个条件的容器,才称之为压力容器:
(1)工作压力(注1)(工作压力是指压力容器在正常工作情况下,其顶部可能达到的最高压力(表压力)); (不含液体静压力)
(2)工作压力与容积