列管换热器的分类
管壳式换热器由于管内外流体的温度不同,因之换热器的壳体与管束的温度也不同。如果两温度相差很大,换热器内将产生很大热应力,导致管子弯曲、断裂,或从管板上拉脱。因此,当管束与壳体温度差过50℃时,需采取适当补偿措施,以消除或减少热应力。根据所采用的补偿措施,管壳式换热器可分为以下几种主要类型:
①固定管板式换热器管束两端的管板与壳体联成一体,结构简单,但只适用于冷热流体温度差不大,且壳程不需机械清洗时的换热操作。当温度差稍大而壳程压力又不太高时,可在壳体上安装有弹性的补偿圈,以减小热应力。
②浮头式换热器管束一端的管板可自由浮动,完全消除了热应力;且整个管束可从壳体中抽出,便于机械清洗和检修。浮头式换热器的应用较广,但结构比较复杂,造价较高。
③ U型管式换热器 每根换热管皆弯成U形,两端分别固定在同一管板上下两区,借助于管箱内的隔板分成进出口两室。此种换热器完全消除了热应力,结构比浮头式简单,但管程不易清洗。
④涡流热膜换热器涡流热膜换热器采用新的涡流热膜传热技术,通过改变流体运动状态来增加传热效果,当介质经过涡流管表面时,强力冲刷管子表面,从而提高换热效率。高可达10000W/m2℃。同时这种结构实现了耐腐蚀、耐高温、耐高压、防结垢功能。其它类型的换热器的流体通道为固定方向流形式,在换热管表面形成绕流,对流换热系数降低。
冷凝器的工作方式也不相同。工作原理就是制冷剂通过蒸发器,降低了压力,
蒸发式冷凝器:蒸发式的换热主要是童工冷却塔介质在空气中收到高温影响,
水冷冷凝器:水冷式主要的冷却介质就是水,通过水的升温来带走热量。水吸收一定的热量,水温升高,吸收热量,
空气是冷凝器:空气冷却式冷凝器是以空气作为冷却介质,靠空气的温升带走冷凝热量的。
立式冷凝器主要由外壳(筒体)、管板及管束等组成。筒体是由8~1 6mm的钢板卷成圆柱形筒体后焊接而成,
立式壳管式冷凝器又称立式冷凝器,它是目前氨制冷系统广泛采用的一种水冷式冷凝器。
如果冷凝液膜的流动方向与汽流方向一致时,可使冷凝液膜能较迅速地流过传热表
列管冷凝器的耐腐蚀性:聚丙烯具有优良的耐化学品腐蚀性,对无机化合物,不论酸、碱、盐溶液,除强氧化物外,几乎直到100°C都对其无破坏作用,对几乎在所有溶剂在室温下均不溶解,一般烷、径、醇、醛、酮等介质上均可使用。
选用要点:
1.根据已知冷、热流体的流量,初、终温度及流体的比热容决定所需的换热面积。初步估计换热面积,一般先假定传热系数,确定换热器构造,再校核传热系数K值。
2.选用换热器时应注意压力等级,使用温度,接口的连接条件。在压力降,安装条件允许的前提下,管壳式换热器以选用直径小的加长型,有利于提高换热量。
3.换热器的压力降不宜过大,一般控制在0.01~0.05MPa之间;
4.流速大小应考虑流体黏度,黏度大的流速应小于0.5~1.0m/s;一般流体管内的流速宜取0.4~1.0m/s;易结垢的流体宜取0.8~1.2m/s。
5.高温水进入换热器前宜设过滤器。
6.热交换站中热交换器的单台处理和配置台数组合结果应满足热交换站的总供热负荷及调节的要求。在满足用户热负荷调节要求的前提下,同一个供热系数中的换热器台数不宜少于2台,不宜多于5台。
水冷冷凝器:水冷式主要的冷却介质就是水,通过水的升温来带走热量。水吸收一定的热量,水温升高,吸收热量,水冷式可分为壳管式和套管式两种冷凝方式。壳管式冷凝器大的特点就是流量大,传热快,因此,冷却效果高。冷却水温升一般只有2,4?,对数平均温差一般在5,6?左右,故耗水量较大。套管式冷凝器在冷却方式上有所不同,制冷剂是通过上方进入冷却盘管的空腔,在冷却盘管的表层发生冷凝,液体在外管流过,从底部竟如存储冷凝剂的存储元件。冷凝水从下往通排出,与制冷剂的流通方向相反。简单举例来说就是:制冷剂放出的热量被冷却水带走,冷藏柜冷却水可以是一次性使用也可以循环使用,水冷却式冷凝器按其不同的结构型式又可分为立式壳管式、卧式壳管式和套管式等多种。
列管冷凝器的特点
(1)卧式壳程冷凝膜传热系数要比立式管内或管外的膜传热系数高数倍,同时不凝物不会在死角积累起来不易排出。
(2)冷却水走管内便于清扫水垢。水走管内容易保证有较高的流速,这对降低水垢生成的速度与提高水膜的传热系数都有好处。
(3)卧式列管式冷凝器,使低层管子处于冷却水进口处,而使冷凝液积于底层,以便降低冷凝液的温度。在表面冷凝系统中,对冷凝液进一步冷却很重要,如果冷凝系统中的温度较高,一接触空气气体就会有大量挥发,一般冷凝液的出口温度要求在60℃或低。当然也可以增加一个单的冷却器,不过这样要增加费用。