1.換熱設備分類
熱傳遞有三種基本方式:傳導、對流和輻射。
2.幾種常用的換熱器
常用的換熱器有夾套式、蛇管式、套管式、列管式、板片式等。
(1)夾套式換熱器
該種換熱器的傳熱系數較小,傳熱面又受到容器的限制,因此只適用于傳熱量不大的場合。
(2)蛇管式換熱器。
1)沉浸式蛇管換熱器。這種蛇管換熱器的優點是結構簡單,價格低廉,便于防腐,能承受高壓。主要缺點是由于容器的體積比蛇管的體積大得多,故管外流體熱交換系數較小,因而總傳熱系數K值也較小。如果在容器內加攪拌器或減少管外空間,則可提高傳熱系數。
2)噴淋式蛇管換熱器。這種設備常放置在室外空氣流通處,冷卻水在汽化時,可帶走部分熱量,提高冷卻效果。它和沉浸蛇管換熱器相比,具有便于檢修和清洗、傳熱效果較好等優點,其缺點是噴淋不易均勻。
(3)套管式換熱器
套管式換熱器的優點是:構造較簡單;能耐高壓;傳熱面積可根據需要而增減;適當地選擇管子內徑、外徑,可使流體的流速較大,且雙方的流體可作嚴格的逆流,有利于傳熱。缺點是:管間接頭較多,易發生泄漏;單位換熱器長度具有的傳熱面積較小。故在需要傳熱面積不太大而要求壓強較高或傳熱效果好時,宜采用套管式換熱器。
(4)列管式換熱器
1)固定管板式熱換器。它具有結構簡單和造價低廉的優點。但是由于殼程不易檢修和清洗,因此殼方流體應是較潔凈且不易結垢的物料。
2)U形管換熱器。這種形式換熱器的結構也較簡單,重量輕,適用于高溫和高壓場合。其主要缺點是管內清洗比較困難,因此管內流體必須潔凈;且因管子需一定的彎曲半徑,故管板的利用率差。
3)浮頭式換熱器。當管子受熱(或受冷)時,管束連同浮頭可自由伸縮,而與外殼的膨脹無關,管束可從殼體中抽出,便于清洗和檢修,但結構較復雜,金屬耗量較多,造價較高。
4)填料函式列管熱換器。在一些溫度差較大、腐蝕嚴重且需經常更換管束的冷卻器中應用較多,其結構較浮頭簡單,制造方便,易于檢修清洗。(2013真題考點)
(5)板片式換熱器
屬于這類的換熱器有螺旋板式換熱器,板式換熱器和板翅式換熱器等。