直接接觸式換熱設(shè)備
這類換熱設(shè)備的主要工作原理是兩種介質(zhì)經(jīng)接觸而相互傳遞熱量,實(shí)現(xiàn)傳熱,接觸面積直接影響到傳熱量,這類換熱設(shè)備的介質(zhì)通常一種是氣體,另一種為液體,主要是以涼水塔設(shè)備為主體的傳熱設(shè)備,但通常又涉及傳質(zhì),故很難區(qū)分與塔器的關(guān)系,通常歸口為塔式設(shè)備,化工廠和發(fā)電廠用涼水塔為最典型的直接接觸式換熱設(shè)備。
蓄能式換熱設(shè)備
簡(jiǎn)稱蓄能器,這種換熱設(shè)備的原理是熱介質(zhì)先通過加熱固體物質(zhì)達(dá)到一定溫度后,冷介質(zhì)再通過固體物質(zhì)被加熱,冷熱交替使之到達(dá)傳熱量的目的。主要用于回收和利用高溫廢氣的熱量。
間壁式換熱設(shè)備
這類換熱設(shè)備原理是冷、熱兩種介質(zhì)被固體間壁隔開,并通過間壁進(jìn)行熱量交換的,這類換熱設(shè)備的用量非常大,占總量的99%。根據(jù)結(jié)構(gòu)不同可分為管式、板式等。
管式換熱設(shè)備
管殼式換熱設(shè)備
管殼式換熱設(shè)備又稱列管式換熱設(shè)備。是以封閉在殼體中管束的壁面作為傳熱面的間壁式換熱設(shè)備。這種換熱設(shè)備結(jié)構(gòu)較簡(jiǎn)單,操作可靠,可用各種結(jié)構(gòu)材料(主要是金屬材料)制造,能在高溫、高壓下使用,是目前應(yīng)用最廣的類型。
1固定管板式換熱設(shè)備
固定管板式的兩端管板和殼體制成一體。因此它具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,成本低的優(yōu)點(diǎn)。但是殼程清洗和檢修困難。在殼層里的流體,必須是潔凈且不易結(jié)垢的物料。
當(dāng)兩流體的溫差較大時(shí),應(yīng)考慮熱補(bǔ)償。即在外殼的適當(dāng)部位焊上一個(gè)補(bǔ)償圈,當(dāng)外殼和管束熱膨脹不同時(shí),補(bǔ)償圈發(fā)生彈性變形,以適應(yīng)外殼和管束不同的熱膨脹程度。這種補(bǔ)償方法簡(jiǎn)單,但不宜應(yīng)用兩流體溫差過大(不大于70℃)和殼程流體壓強(qiáng)過高的場(chǎng)合。
優(yōu)點(diǎn)
結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、緊湊。
在相同的殼體直徑內(nèi),排管數(shù)最多,旁路最少。
每根換熱管都可以進(jìn)行更換,且管內(nèi)清洗方便。
2浮頭式換熱設(shè)備
浮頭換熱設(shè)備有一端管板不與外殼連為一體,可以沿軸向自由浮動(dòng)。這種結(jié)構(gòu)不但完全消除了熱應(yīng)力的影響,且由于固定端的管板以法蘭與殼體連接,整個(gè)管束可以從殼體中抽出,因此便于清洗和檢修。故浮頭式換熱設(shè)備應(yīng)用比較普遍,但其結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜,造價(jià)較高。
優(yōu)點(diǎn)
當(dāng)換熱管與殼體有溫差存在,殼體或換熱管膨脹時(shí),互不約束,不會(huì)產(chǎn)生溫差應(yīng)力。
管束可從殼體內(nèi)抽出,便于管內(nèi)和管間的清洗。
3U形管式換熱設(shè)備
U 形管式換熱設(shè)備在換熱設(shè)備中是適用于高溫、高壓和高溫差的換熱設(shè)備。
其根管子都彎成U型,進(jìn)出口分別安裝在同一管板的兩側(cè),封頭用隔板分成兩室。這樣,每根管子可以自由伸縮。而與其他管子和殼體均無關(guān)。這種換熱設(shè)備結(jié)構(gòu)比浮頭式簡(jiǎn)單,重量輕,但管程不易清洗,只適用與潔凈而不易結(jié)構(gòu)的流體,比如高壓氣體的換熱。
優(yōu)點(diǎn)
U 形換熱管的管束可以自由浮動(dòng),無須考慮溫差應(yīng)力,可用于大溫差場(chǎng)合。
只有一塊管板,法蘭數(shù)量少,泄露點(diǎn)少、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單。
運(yùn)行可靠,造價(jià)低。管束可以抽出,管間清洗方便。
4填料函式浮頭換熱設(shè)備
浮頭式換熱設(shè)備的一種改型結(jié)構(gòu),它把原置于殼程內(nèi)部的浮頭移至體外,用填料函來密封殼程內(nèi)介質(zhì)的外泄。結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是管板只有一端與殼體固定連接,另一端采用填料函密封。管束可以自由伸縮,不會(huì)產(chǎn)生因殼壁與管壁溫差而引起的溫差應(yīng)力。
優(yōu)點(diǎn)
結(jié)構(gòu)較浮頭式換熱設(shè)備簡(jiǎn)單,制造方便,金屬耗量較浮頭低10% 左右,造價(jià)低。
管束可從殼體內(nèi)抽出,管內(nèi)、管間均能進(jìn)行清洗,維修方便。