12大換熱器的原理和組成！
12大換熱器的原理和組成！
今天我們來了解一下套管式換熱器、浮頭式換熱器、沉浸式蛇管式換熱器、板式換熱器、夾套式換熱器、U型管式換熱器、柱式換熱器、噴淋式換熱器等12種換熱器的原理和組成！
1、套管式換熱器
套管式換熱器↑↑↑
每段套管稱為“一程”，內管（傳熱管）采用U肘管，外管用短管連接成排，固定在支架上。熱量通過內管壁通過一種流體傳遞給另一種流體。
熱流體(A流體)通常由上部引入，而冷流體(B流體)則由下部引入。套管內外管兩端與內管焊接或法蘭連接。內管與U肘管多采用法蘭連接，便于清洗、增減傳熱管。每個傳熱管的有效長度為4～7米。該換熱器的傳熱面積最大可達18平方米，因此適用于小容量換熱。
優點:結構簡單，耐高壓。傳熱面積可根據需要增減，使用方便。
缺點:管間接頭多，易泄漏。占地面積大，單位傳熱面金屬消耗量大。
焦化廠蓄熱室↑↑↑
2、浮頭換熱器
浮頭換熱器↑↑↑
浮頭換熱器浮頭結構由圓筒、外蓋側法蘭、浮頭管板、鉤圈、浮頭蓋、外蓋、絲孔、鋼圈等組成。鉤圈浮頭的詳細結構如下圖所示。
優點：當換熱管與殼體之間存在溫差，殼體或換熱管膨脹時，不相互限制，不會產生溫差應力。管束可以從外殼中提取，以便于管道和管道之間的清潔。
缺點：結構復雜，材料量大，成本高。如果浮蓋與浮管板密封不嚴，就會發生內部泄漏，導致兩種介質的混合。
3、沉浸在蛇管換熱中
沉浸在蛇管換熱中↑↑↑
這種換熱器將金屬管彎曲成各種適合容器的形狀，并沉浸在容器中的液體中。
優點：結構簡單，能承受高壓，可采用耐腐蝕材料制造。
缺點：容器內液體湍流程度低，管外換熱系數小。攪拌器可安裝在容器內，以提高傳熱系數。
4、板式換熱器
板式換熱器↑↑↑
板式換熱器是液-液-汽進行熱交換的理想設備。它是一種新型的高效換熱器，由一系列具有一定波紋形狀的金屬片組成。
板式熱交換器的結構原理：可拆卸板式熱交換器由許多沖壓波紋板組成，通過墊片密封，用框架和壓力螺旋重疊，板和墊片的四個角形成流體分配管和收集管，同時合理分離冷熱流體，通過板進行熱交換。
5、帶補償圈的換熱器
帶補償圈的換熱器↑↑↑
由擋板、補償圈和放熱器組成的換熱器。當流體在高溫下換熱時，由于殼體與管束之間的溫差過大，導致不同的熱膨脹率，補償圈旨在消除這種熱應力。
6、板翅式換熱器
板翅式換熱器↑↑↑
它是一種更高效、更緊湊、更輕的熱交換器。過去，由于制造成本高，只用于宇航、電子、原子能等少數部門。它已逐漸用于石化等工業部門。
板翅式熱交換器有多種結構形式，但基本元件相同，即在兩個平行的薄金屬板之間加入波紋或其他形狀的金屬翅片，密封兩側，即成為熱交換的基本元件。
傳熱效率高，溫度控制好。
翅片薄，結構緊湊，體積小。
翅片具有傳熱面和支撐作用，強度高。
流道狹窄，易堵塞，難以清理。
隔板和翅片很薄，要求介質不會腐蝕鋁，如果腐蝕，造成內串泄漏，難以修復。
復雜的結構使設計更加困難。
7、夾套換熱器
夾套換熱器↑↑↑
夾套安裝在容器外壁，夾套與容器之間形成的空間作為加熱介質或冷卻介質的通道。但其加熱表面受容器壁的限制，傳熱系數不高。為了提高傳熱系數，均勻加熱容器中的液體，可以在容器中安裝攪拌器。當夾套通過冷卻水或無相變加熱劑時，也可以在夾套中設置螺旋隔板或其他增加湍流的措施，以提高夾套一側的供熱系數。
優點：結構簡單，加工方便。
缺點：傳熱面積小，傳熱效率低。
8、U型管式換熱器
U型管式換熱器↑↑↑
U型管式換熱器將換熱管彎曲成U型，兩端固定在同一管板上。由于殼體與換熱管分離，換熱管束可自由伸縮，不會因介質溫差而產生溫差應力。U管換熱器只有一塊管板，沒有浮頭，結構相對簡單。管束可自由提取和安裝，清洗方便，具有浮頭換熱器的優點，但由于換熱管半徑不同，最外層換熱管損壞后可更換，其他管損壞只能堵塞管道。同時，與固定管板式換熱器相比，由于換熱管彎曲半徑的限制，其管束中心存在間隙，流體容易短路，影響傳熱效果。
1、U型換熱管的管束可自由浮動，無需考慮溫差應力，可用于大溫差；
2、管板只有一塊，法蘭數量少，泄漏點少，結構簡單；
3、可抽芯清洗管束；
4、由于U管最小彎曲半徑的限制，分程間距較寬，排管較少；
5、當管道內流量過高時，U形彎管段會受到嚴重侵蝕，影響使用壽命。
6、由于換熱管為U型，管內清洗困難，管內介質應清洗干凈，不易結垢。
優點：結構簡單，只有一個管板，密封面少，操作可靠，成本低；管束可拔出，管間清洗方便。
缺點：管道清洗困難；由于管道需要一定的彎曲半徑，管板利用率低；管束內管間距大，殼體短路；內管只能堵塞，不能更換，報廢率高。
9、列管換熱器
列管換熱器部件↑↑↑
列管式換熱器↑↑↑
列管式換熱器（tubularexchanger）它是目前化工和酒精生產中應用最廣泛的換熱器。主要由外殼、管板、換熱管、密封頭、折疊擋板等組成。所需的材料可分別由普通碳鋼、銅或不銹鋼制成。
換熱時，一種流體從封頭的連接管進入，從封頭另一端的出口管流出，稱為管程；另一種流體從殼體的接管進入，從殼體上的另一個接管處流出，稱為殼體列管換熱器。
10、螺旋板式換熱器
螺旋板式換熱器↑↑↑
螺旋板是一種傳熱效率好、運行穩定性高的新型換熱器，可以一起工作。傳熱效率高，運行可靠性強，阻力小。但螺旋板式換熱器要求焊接質量高，維護困難。重量大，剛度差，運輸安裝時應特別注意螺旋板式換熱器。
11、噴淋式換熱器
噴淋式換熱器↑↑↑
這種熱交換器將熱交換管固定在鋼框架上，熱流體在管道中流動，冷卻水從上面的噴霧裝置均勻地淋浴，因此也被稱為噴霧冷卻器。噴霧熱交換器的管道外是一層高湍流的液體膜，管道外的熱交換系數遠大于沉浸式。此外，這種熱交換器大多放置在空氣循環中，冷卻水的蒸發也帶走了部分熱量，可以降低冷卻水的溫度，增加傳熱驅動力。因此，噴淋式換熱器的傳熱效果與沉浸式換熱器相比有了很大的提高。
12、熱管換熱器
熱管換熱器↑↑↑
熱管是一種導熱性高的傳熱元件。它通過全封閉真空管殼中工作質量的蒸發和凝結來傳遞熱量。它具有導熱性高、等溫性好、冷熱兩側傳熱面積可任意變化、遠程傳熱、溫度控制等一系列優點。缺點是抗氧化性差，耐高溫性差。通過在前部安裝一套陶瓷換熱器來解決這一缺點，陶瓷換熱器更好地解決了耐高溫、耐腐蝕的問題。
目前已廣泛應用于冶金、化工、煉油、鍋爐、陶瓷、交通、紡織、機械等行業。作為廢熱回收和工藝中熱能利用的節能設備，取得了顯著的經濟效益。
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