过去的十几年里,国家强烈要进行节能减排,绿色科技的政策,受此政策的影响,换热器的换热技术受到了业界人士的极大关注,也因此得以飞速发展。为
过去的十几年里,国家强烈要进行节能减排,绿色科技的政策,受此政策的影响,换热器的换热技术受到了业界人士的极大关注,也因此得以飞速发展。为了使换热器可以承受更高的温度,来让它得以更加广泛的适用范围,出现了许多新型换热材料,比如说气动喷涂翅片管换热器、麻花扁管换热器等等。除了高温,高压的需求也被越来越多地要求,当然,最为重要的还是换热效率的提高。
1.2 换热器国内外发展状况
1.2.1国内现况
1.2.2国外现况
1.3 换热器的分类及特点
换热器就是一种热量转换的工业设备,它将热流体的部分热量通过各种不同的方式传递给冷流体,因为换热器的换热原理不同我们可以大致把换热器分为三类:
1.3.1混合式换热器
混合式热交换器依靠冷热流体直接接触来传导热量。这种传热方法可以避免传热壁的热阻以及热交换器两侧的污物。只要流体之间的接触良好,就会有更大的传热速率。因此,在允许流体彼此混合的地方,混合换热器例如气体的洗涤和冷却,循环的冷却水,蒸汽 - 水的混合加热,蒸气冷凝等等。其应用可以在化学和冶金公司,动力工程,空调工程和许多其他生产部门中找到。
1.3.2蓄热式换热器
蓄热式热交换器用于蓄热式热交换设备。内部装满固体填充物用于储存热量,一般使用耐火砖和其他火格(有时与金属波段等),其热交换分为两个阶段。第一阶段,热气通过火格并将热量输送到火格栅进行储存。第二阶段,冷气通过火格并通过接收储存在火格中的热量加热。两阶段交替。两个蓄热器通常可互换使用,即当热气进入热交换器时,冷气进入另一个热交换器。常用于冶金工业,如炼钢平炉的再生器。它也可用于化学工业,如空气预热器或燃气炉内的燃烧室,人造石油厂的再生裂化炉。
1.3.3间壁式换热器
间壁式换热器的冷流体和热流体被固定表面分隔开,然后流体之间通过壁面进行换热,这种换热器是目前应用最为广泛的换热器。这种换热器也被称为表面换热器,顾名思义,这是直接通过换热面表面来进行换热的,因此换热效率比较高,所以应用范围广。按照其结构的不同又可以分为以下几种:套管式、管壳式、热管式、板式、螺旋板等。
间壁式换热器中使用的最多的换热器就是管壳式换热器。管壳式换热器又可以分为以下几种:
(1)固定管板式换热器
固定管板式换热器从名字来看就能知道,它的换热管是固定在管板两侧不能动的,它的换热管与管板之间是直接焊接相连的,这种换热器结构简单,而且与其他的换热器相比,比较轻便,单位面积的换热面积最大,很有市场竞争力,只是它的缺点就是它不能机械方式清洗壳侧,而且流体之间温度的差值过大时,由于热应力而引起的膨胀,如果不能及时消除就会导致壳侧遭到损坏,所以,如果使用固定管板式换热器时候,需要加上一些补偿热应力的元件,比如说膨胀节或者说其他的结构。
(2)U型管式换热器
U型管式换热器,这种换热器的换热管与其他换热器不同,它的换热管是U形的,它的换热管的两端固定在同一侧的管板上。这种换热器的换热管可以自由伸缩,因此换热管可以承受温度应力,但是因为它的回弯部分的结构,导致这种换热器课程里尼流体横向流动时会产生震动。
(3)浮头式换热器
浮头式热交换器的一端具有固定在壳体上的管板,而管板的另一端在壳体内可以自由浮动。外壳和管束可自由膨胀,以便当两种介质之间的温差很大时,外壳之间没有温度差。
浮头热交换器,它的浮头结构可以根据不同的要求来设计成为各种形式。除了一定要考虑到管束可以在设备内自由移动之外,还必须考虑浮动头部以便于维修,安装和清洁。设计中必须考虑浮头管板的外径Do。外径应小于外壳的内径Di。通常情况下,浮头管板与外壳内壁之间的间隙b1建议为b1 = 3-5mm,以便管束能在卸下浮动挂钩后,应将其从壳体中取出。为便于维护和清洁,浮动头盖只能在管束安装完成后进行组装。因此,应采取组装期间浮动头盖所需的空间在设计中考虑到。