换热器心得

2024-07-22

换热器心得(精选7篇)

篇1:换热器心得

换热器心得.换热器机组控制是学校为地方经济服务开设的一门课程,也为学生提供了就业的另一途径,四平市被称为全国换热器之乡,在这里对于我们自动化专业的学生是比较好就业的地方。实训的第三天,下午一点在张旭老师带领下,我们参观了四平巨元瀚洋板式换热器有限公司。首先公司员工为我们介绍公司的状况和主要生产器件。然后在师傅的带领下,我们参观了车间,我们看到制作板式换热器的全过程,师傅详细讲解了每一道制作的步骤,加深了我们对板式换热器的更深一步得了解。经介绍四平巨元瀚洋板式换热器有限公司与有着丰富资本运作经验的深圳比克公司重组,达成战略合作伙伴关系,于2009年6月30日在美国纳斯达克实现柜台交易,并于今年7月8日借壳在美国纳斯达克成功转为主板上市,成为吉林省第一家在纳斯达克资本市场成功上市的公司。四平巨元瀚洋板式换热器有限公司的上市,是四平市进行资本运作的成功典范。

通过参观板式换热器工厂,对这门课程有了感性的认识,对换热器的结构有了具体认识。在理解换热器工艺的基础上,掌握了换热器装配中常用 的技术设计要求,掌握了换热器冷热交换及设计工艺。

这次实训让我明白板式换热器主要由框架和板片两大部分组成。板片由各种材料的制成的薄板用各种不同形式的磨具压成形状各异的波纹,并在板片的四个角上开有角孔,用于介质的流道。板片的周边及角孔处用橡胶垫片加以密封。? 框架由固定压紧板、活动压紧板、上下导杆和夹紧螺栓等构成。? 板式换热器是将板片以叠加的形式装在固定压紧板、活动压紧板中间,然后用夹紧螺栓夹 这次实训使我感受很深:

一、要学会吃苦恼劳不在困难面前低头,在工作时不应耍脾气要学会适应别人与别人沟通我们工作是一个团体不是个人的。要想做好任何事,除了自己平时要有功底外,我们还需要一定的实践动手能力,操作能力,每个同学都应该完善自己的文化知识。在这个竞争如此激烈的社会中,只有努力充实自己才能不被社会淘汰。

二、以前在学校对自己的未来十分迷茫,但通过这次实训我们体会到了我们这一行的艰辛和干这一行所需要必备怎样的能力,在校期间我们要明确自己未来的方向、定下目标给自己定位,并克服困难提升能力来适应自己的岗位。

增强了我们对本专业的热爱,培养了我们实事求是、一丝不苟的学风;培养了我们脚踏实地、团结协作的作风和敬业爱岗的精神,激励了学生的创意和创新精神;

培养了我们认真、刻苦,勇于实践的工作作风,养成规范、严谨的工作态度,使我们想着具有高层次社会道德、文化修养并掌握先进技术理念与技能的工艺技术人员、助理工程人员又迈进了一步!

这是一个短暂而又充实的实训,虽然结束了但是我们获益匪浅。虽然实训结束了但我们现在的学习并未结束,我们应该珍惜在学校的短短时光,多学习,把自身的弱势和不足变成优势与特长,扫清我们就业道路的阻碍,为自己的未来而努力加油!

在此要感谢我们亲爱的老师是你们无私的奉献给我们更多的希望。我会努力加油,用优异的成绩来回报你和社会。

篇2:换热器心得

换热站实习心得

为了加强个人的岗位基础知识,完善自我,供热站安排我们去换热站轮岗学习。在轮岗的这四周中,我很好的将理论与实际结合起来,加深对本职行业的了解,建立了有关工艺工程、系统原理和设备的感性认识,对我的综合能力有了很大提升。本次轮岗先后在热源厂和各个换热站之间跟随师傅学习工作。首次接触换热站,师傅们先带我们认识换热站内得各个设备,教我们分辨一网,二网系统以及供水回水管道。然后又教我们了解换热站内各种水泵(如循环泵,一网加压泵,补水泵)及各种压力温度仪表。掌握了这些的基础上,师傅们又系统的教我们换热站内得工作原理。再来谈谈我们的日常工作内容,每天我们跟随师父对每一个换热站进行细致入微的巡检。到了换热站,首先我们要查看每天一网,二网的供水回水温度以及压力值,并做好记录工作。然后对每台循环泵,电机都要认真观察有无异常现象,用手摸摸水泵是否过度发热,闻一闻有无怪味。对于回水温度偏高,偏低的板换,适当的上下调节一网加压泵频率已达到调温的效果。对于一个板换室内不同板换的二网回水温度相差较大的,跟随师傅对一网回水阀门适度调整。有些换热站如恩泽苑,紫金家园,润园华府,福源等里面的补水泵容易夹气,就需要我们每天去排排气,卸卸水。对于有异常的换热站发现的问题及时上报,及时解决。在有时候停电,或者水泵出问题的情况下,就需要我们及时赶到现场处理。有的时候,补水泵频率过高,就需要我们联系外线查看是否有漏水失水的情况。停断电恢复供电后,不同的换热站循环泵启动方式不同,但是都需要先定压,然后压力达到加压泵循环泵范围后再启动。以上就是我们每天的工作。

篇3:换热器浅析

换热器有着广泛的应用, 日常生活中取暖用的暖气散热片、汽轮机装置中的凝气器和航天火箭上的冷却器等, 都是换热器。它还广泛应用于石油化工、动力和原子能等工业部门。它的主要功能是满足工艺过程对介质所要求的特定温度, 换热器采用的热介质有蒸汽、热水、可导热油等。同时换热器也是提高能源利用率的主要设备之一。

2 换热器的发展及种类

早期的换热器结构简单, 传热面积小、体积大而笨重, 随着制造工艺的进步, 逐步的形成了管壳式换热器。20世纪20年代出现了板式换热器。30年代瑞典制成了螺旋板换热器。到了60年代, 中国独立研制出了伞板换热器。70年代中期为了优化传热出现了热管式散热器。近几年我国某公司有成功的研制出螺旋扁管冷压成型机, 此设备解决了高效换热元件不能批量生产的难题, 为我们开发高效节能换热器奠定了基础。

换热器的分类比较广泛:反应釜、冷却塔、洗涤塔、反应锅、螺旋板式换热器、波纹管换热器、列管换热器、板式换热器、管壳式换热器、容积式换热器、浮头式换热器、管式换热器、热管换热器、汽水换热器、换热机组、石墨换热器、空气换热器、钛换热器、混合式换热器、蓄热式换热器、陶瓷换热器等。

3 换热器的应用

换热器已应用到国内的各个生产领域, 与人们的生活息息相关, 随着能源节约形势的发展, 在热量回收领域中, 开发新的节能型换热器, 提高换热器的传热性能, 已成为换热器设计、制造和使用方面的重要课题。现以陶瓷换热器为例, 介绍一下换热器的工作环境及制作工艺。陶瓷换热器是一种新型的列管式高温热能回收装置, 主要成份为碳化硅, 其生产工艺与窑具的生产工艺基本相同, 导热性与抗氧化性能是材料的主要性能。它的原理是把陶瓷换热器放置在烟道出口较近, 温度较高的地方, 不需掺冷风及高温保护, 当窑炉温度1250-1450℃时, 烟道出口的温度应是1000-1300℃, 陶瓷换热器回收余热可达到450-750℃, 将回收到的的热空气送进窑炉与燃气形成混合气进行燃烧, 这样直接降低生产成本, 增加经济效益。可以广泛用于冶金、机械、建材、化工等行业, 直接回收各种工业窑炉排放的850-1400℃高温烟气余热, 以获得高温助燃空气或工艺气体。研制成的这种装置的换热元件材料系一种新型碳化硅工程陶瓷, 它具有耐高温和抗热冲击的优异性能, 从1000℃风冷至室温, 反复50次以上不出现裂纹;导热系数与不锈钢等同;在氧化性和酸性介质中具有良好的耐蚀性。在结构上成功地解决了热补偿和较好地解决了气体密封问题。该装置传热效率高, 节能效果显著, 用以预热助燃空气或加热某些过程的工艺气体, 可节约一次能源, 燃料节约率可达30%-55%, 并可强化工艺过程, 显著提高生产能力陶瓷换热器的生产工艺与窑具的生产工艺基本相同, 导热性与抗氧化性能是材料的主要应用性能。陶瓷换热器在金属换热器的使用局限下得到了很好的发展, 因为它较好地解决了耐腐蚀, 耐高温等课题。它的主要优点是:导热性能好, 高温强度高, 抗氧化、抗热震性能好, 寿命长, 维修量小, 性能可靠稳定, 操作简便。

4 换热器腐蚀的种类及维护

篇4:板式换热器性能分析

关键词:板式换热器;换热性能;分析研究

引言

板式换热器于60年代开始在我国出现,现在板式换热器作为一种高效换热器,被广泛应用于石油化工、空调制冷、能源工程、机械制造等领域。目前我国也意识到板式换热器在相关行业的重要作用,对板式换热器的研究越来越深入,包括金属薄片的厚度、材质、导热性,使用过程外界环境的影响,金属薄片表面流道的形状,还有传质阻力等等。

1.板式换热器的构造、换热原理和特征

1.1 板式换热器的构造及换热原理

板式换热器是主要由一层一层具有波纹形表面的金属薄板叠加而成,除此之外还包括密封胶垫、压紧板、夹紧螺栓、加紧螺母、上下导杆、前支柱等。金属薄板间流道截面错综复杂,流体沿着板间的狭小流道流动,速度和方向不断改变,极易引发湍流,破坏边界层,减少液膜热阻,提高了传热系数,降低传质阻力,这也是评价板式换热器性能好坏的主要方面。随着板式换热器的广泛应用,板式换热器的形式越来越多样化,表1展示了常见的一些板式换热器的分类情况。

板式换热器的零部件形式种类比较少,内部之间可以通用,这也是其独特的优势。金属板薄片一层一层叠加,板与板之间形成流域,冷热流体按照表面不同波纹形成的流道流通,通过金属板薄片换热。当前最为常见的换热预测经验公式都是先要通过基本的参数测量,包括温度、压力、流量。计算出整体对流换热系数,然后得到努赛尔数的经验公式:Nu=CRenPrm。下面给出了一些常见的板式换热器传热性能的预测公式:

Nu=0.374Re0.668Pr0.333(uf/uw)0.14

适用范围:当量直径为4-10mm,介质为水,流动形式为湍流,流体粘度为10-100kg/(m×s)。

Nu=0.78Re0.5Pr1/3

适用范围:波纹角度为60度的水平波纹板式换热器,雷诺数Re的范围是50-20000.

Nu=0.036Re0.8Pr0.33(uf/uw)0.14 (de/Lp)0.054

适用范围:平直波纹板式换热器,板式换热器长度大于当量直径60倍。

1.2 板式换热器的特点

板式换热器因其流道的特殊性,也使其自身独具特色,也正是这些特点提高了传热系数,降低了传质阻力,强化了传热效果,相对于其他形式的换热器有很多优点。以下对板式换热器的优缺点进行了分析。

板式换热器通常具备热损失小、换热效率高、体积小,质量轻、维护比较方便等优点。与此同时,板式换热器的成本价格较低,能够为大多数使用厂家所接受,进而应用范围比较广。一般情况也可达3000-4000W/m2K,是管壳式换热器的3-5倍,甚至有些情况下可达6000W/m2K。而且板式换热器所用金属板薄片厚度一般是0.6-0.8mm,但换热效果却一点不差。此外,设备耐温可达180℃,耐压2MPa,耐腐蚀性较强,在低品位热能回收方面经济效益比较大,尤其是它可以通过增加隔板的数目来实现多种介质换热。这些优点都为板式换热器赢得了较大市场。

但不可否认的是,由于当前技术和某些条件的限制,板式换热器的使用仍存在一些缺点。比如,耐高温和耐压性并不是很强,对于一些超高温或复杂流体不能使用;由于金属板薄片厚度小,流道狭小,大颗粒物质无法通过等,相信随着研发的不断深入,这些问题必将迎刃而解。

2.板式换热器的应用现状及探究进展

2.1 板式换热器的应用现状

随着板式换热器的广泛应用,近年来,其技术逐渐成熟,我国目前使用比较广泛的板式换热器大都采用人字形金属板薄片。并且,从目前的使用效果来看,人字形波纹金属板薄片在传热特征和流体阻力方面的性能也优于其他两种。

2.2 板式换热器的探究进展

板型参数对换热和流体的影响已经成为这些年来板式换热器的热点和重点问题之一,其中包括对多种板式换热器传热特性和流体阻力数据分析研究;对不同板型的努赛尔数和摩擦系数的实验研究及分析,在原有的经验式基础上加以修正,使其预测的精确度更高;板间镶嵌螺钉之间高度、横纵距离等参数的研究等等。此外,传质阻力大也是影响换热性能的一个重要因素,对于传质阻力的探究范围也越来越广泛,流体流动分布不均会导致换热性能下降,传质阻力增大。

近些年来不少学者还通过局部组合通道内的可视化及传热机理研究方法对板式换热器换热性能和流体阻力进行了推断[1];采用计算流体力学手段对板式换热器进行数值模拟,与实验有机结合在一起进行研究探索,这种方法不仅经济效益高、成本低、还节约时间,为板式换热器的研究开辟了新天地。

2.3 板式换热器换热性能的优化设计

结合数学和计算机的使用,对换热器进行自动化程度更高的优化设计,可以将换热器的投资成本节省10%-20%[2]。一般包括:根据实际要求确定目标;确定当目标函数取最大值或最小值时,变量的约束条件;根据输入值和输出结果,确定变量符合的关系式;将上述关系式进行精简;利用计算机采用最优化数学方法,求出上述关系式中的最优解,可以有效地强化传热性能,提高传热效果。

3.结束语

2010年,我国换热器的市场需求达到了500亿左右[3]。此外在航空航天、电子半导体、风力发电、能源开发等领域也越来越需要更精密化、更科技化、更专业化的换热器,板式换热器作为一种具备众多优点的换热器,将会发挥越来越大的作用,展望板式换热器的未来发展,相信它会有无穷的潜力等待开发。

参考文献:

[1]赵晓文,苏俊林.板式换热器的研究现状及进展[J].冶金能源,2011,30(1).

篇5:换热器概论

机电工程技术学院 过程

091班 盖伟

随着科技高速发展的今天,换热器已广泛应用国内各个生产领域,换热器跟人们生活息息相关。换热器顾名思义就是用来热交换的机械设备。有气体-气体交换,气体-液体交换,液体-液体交换这几种。就是一种介质热能降低,另一种介质热能增多,达到热平衡,符合Q(吸)=Q(放)的热平衡公式。

在化工生产中换热器可作为加热器、冷却器、冷凝器、蒸发器和再沸器等,应用更加广泛。换热器种类很多,但根据冷、热流体热量交换的原理和方式基本上可分三大类即:间壁式、混合式和蓄热式。在三类换热器中,间壁式换热器应用最多 换热器简介及分类

换热器是一种非常重要的换热设备,能够把热量从一种介质传递给另一种介质,在各种工业领域中有很广泛的应用。尤其在化工、能源、交通、机械、制冷、空调等领域应用更广泛。换热器能够充分利用工业的二次能源,并且能够实现余热回收和节能。

换热器的种类很多,根据不同的工业领域可以选用不同的换热器,可以更大的发挥换热器的传递热量的作用。现在由于人们追求换热器重量轻、占地面积少、使用经济性高,从而推动了紧凑式换热表面的发展,所以紧凑式换热器在实际应用中种类很多。管壳式的换热器在过程工业中的应用很广泛。除了工业中用到的主要换热器种类,如紧凑式换热器、管壳式换热器、再生器和板式换热器外,还有其他特殊的换热器,如双套管、热管、螺旋式、板壳式、夹套式等。

换热器根据传递过程分为:间接接触式——直接传递式、蓄热式、流化床等。直接接触式——冷却塔。根据流动形式分为:并流、逆流、错流。

根据分成情况分类:单程换热器、多程换热器、根据流体的相态分类:气-液换热器、液-液换热器、气-气换热器。根据传热机理分类:冷凝器、蒸发器 1.2常见换热器原理及特点

各种换热器的作用、工作原理、结构以及其中工作的流体种类、数量等差别很大,因此几种常见换热器的构造和原理如下: ■ 板式换热器的构造原理、特点:

板式换热器由高效传热波纹板片及框架组成。板片由螺栓夹紧在固定压紧板及活动压紧板之间,在换热器内部就构成了许多流道,板与板之间用橡胶密封。压紧板上有本设备与外部连接的接管。板片用优质耐腐蚀金属薄板压制而成,四角冲有供介质进出的角孔,上下有挂孔。人字形波纹能增加对流体的扰动,使流体在低速下能达到湍流状态,获得高的传热效果。并采用特殊结构,保证两种流体介质不会串漏。■螺旋板式换热器的构造原理、特点:

螺旋板式换热器是一种高效换热器设备,适用汽-汽、汽-液、液-液,对液传热。它适用于化学、石油、溶剂、医药、食品、轻工、纺织、冶金、轧钢、焦化等行业。按 结构形式可分为 不可拆式(Ⅰ型)螺旋板式及可拆式(Ⅱ型、Ⅲ型)螺旋 板式换热器。■ 列管式换热器的构造原理、特点: 列管式换热器(又名列管式冷凝器),按材质分为碳钢列管式换热器,不锈钢列管式换热器和碳钢与不锈钢混合列管式换热器三种,按形式分为固定管板式、浮头式、U型管式换热器,按结构分为单管程、双管程和多管程,传热面积1~500m2,可根据用户需要定制。■ 管壳式换热器的构造原理、特点:

管壳式换热器是进行热交换操作的通用工艺设备。广泛应用于化工、石油、石油化工、电力、轻工、冶金、原子能、造船、航空、供热等工业部门中。特别是在石油炼制和化学加工装置中,占有极其重要的地位。■ 容积式换热器的构造原理、特点:

自动控温节能型容积式热交换器,它充分利用蒸汽能源、高效、节能,是一种新型热水器。普通热水器一般需要配置水水热交换器来降低蒸汽凝结水温度以便回用。而节能型热交换器凝结水出水温度在45℃左右,或直接回锅炉房重复使用。这样减少了设备投资,节约热交换器机房面积,从而降低基建造价,因此节能型容积式热交换器深受广大设计、用户单位欢迎。

钢衬铜热交换器比不锈钢热交换器经济,并且技术上有保证。它利用了钢的强度和铜的耐腐蚀性,即保证热交换器能承受一定工作压力,又使热交换器出水质量好。钢壳内衬铜的厚度一般为1.0mm。钢衬铜热交换器必须防止在罐内形成部分真空,因此产品出厂时均设有防真空阀。此阀除非定期检修是绝对不能取消的。部分真空的形成原因可能是排出不当,低水位时从热交换器,或者排水系统不良。水锤或突然的压力降也是造成压负的原因。■ 浮头式换热器的构造原理、特点:

浮头式换热器其一端管板与壳体固定,而另一端的管板可以在壳体内自由浮动。壳体和管束对热膨胀是自由的,故当两种介质的温差较大时,管束与壳体之间不会产生温差应力。浮头端设计成可拆结构,使管束可以容易地插入或抽出,这样为检修和清洗提供了方便。这种形式的换热器特别适用于壳体与换热管温差应力较大,而且要求壳程与管程都要进行清洗的工况。

■ 管式换热器的构造原理、特点:

DLG型列管式换热器利用热传导和热辐射的原理,烟道气通过管程与逆流通过壳程的空气进行能量交换,从而达到输出洁净热空气的目的。该换热器结构紧凑,运行可靠,列管采用耐高温的薄壁波纹管,增加发传热面积和换热效率。广泛应用于化工、制药、轻工等行业废气余热利用和空气加热。■热管换热器的构造原理、特点:

热管是一种高效传热元件,其导热能力比金属高几百倍至数千倍。热管还具有均温特性好、热流密度可调、传热方向可逆等特性。用它组成热管换热器不仅具有热管固有的传热量大、温差小、重量轻体积小、热响应迅速等特点,而且还具有安装方便、维修简单、使用寿命长、阻力损失小、进、排风流道便于分隔、互不渗漏等特点。

热管是由内壁加工有槽道的两端密封的铝(轧)翅片管经清洗并抽成高真空后注入最佳液态工质而成,随注入液态工质的成分和比例不同,分为KLS低温热管换热器、GRSC-A中温热管换热器、GRSC-B高温热管换热器。热管一端受热时管内工质汽化,从热源吸收汽化热,汽化后蒸汽向另一端流动并遇冷凝结向散热区放出潜热。冷凝液借毛细力和重力的作用回流,继续受热汽化,这样往复循环将大量热量从加热区传递到散热区。热管内热量传递是通过工质的相变过程进行的。将热管元件按一定行列间距布置,成束装在框架的壳体内,用中间隔板将热管的加热段和散热段隔开,构成热管换热器。

■ 汽水换热器的构造原理、特点:

该换热器是在板式换热器的基础上加装降温与降压器而组成的,利用调节器对高蒸汽或高温水进行一级换热使之降之150℃以下。进入板式换热器进行换热,适用于高温蒸汽及高温水(150℃以上)。这种装置集板式换热器同时具有降温与降压器的优点。使换热器更加充分地进行热量交换。

■ 空气换热器的构造原理、特点:

加热炉窑为了降低能耗,在烟道中设置空气换热器,以回收烟气中的大量余热,达到节约燃料、降低生产成本,提高燃烧温度、增加炉子的产量。空气换热器是余热利用的理想设备,在轧钢加热炉、热处理炉、煅造加热炉等各种工业炉窑上得到广泛应用。炉用空气换热器的种类很多,目前国内外绝大多数采用的是金属换热器,空气换热器是利用炉窑排出的尾气热量将空气预热至一定的温度后返回炉内助燃或用于其它设备。金属换热器具有体积小、热交换效率高、严密性好、结构简单等特点。■ 波纹管换热器的构造原理、特点:

产品特点一种新型的强化传热节能型高效换热设备,在传统列管式换热器的基础上,采用强化传热技术,是对传统各类换热器的重大突破。公称通径DN325~2000mm;公称压力P0.6~.4Mpa;换热管规格Ф19,Ф25,Ф32,Ф42.壁厚0.5~1.0;工作介质水-水、汽-水、油-水、油-油等多种换热介质。总传热系数水-水K=2000~3500w/㎡;汽-水K=2500~4000w/㎡;其它介质视介质物理性能及工况而定。优性能传热效率高,防腐能力好,不污、不堵、不易结垢,无需维护,密封可靠,运行平稳,占地少,节省投资。■石墨换热器的构造原理、特点:

圆块孔式石墨换热器由柱形不渗透性石墨换热块、石墨上下盖和其间的氟氧橡胶(或柔性石墨)O型圈及金属外壳、压盖等组装而成。是目前较先进、性能较优越的一种石墨换热器。圆柱形石墨换热块有较高的结果强度,并易与解决密封问题;在密封中采用氟橡胶(或柔性石墨)O型圈密封介质,加装压力弹簧作为热胀冷缩的自动补偿,以起到密封保持作用;采用短通道提高紊流程度使设备结构度高、耐温耐压性能强、抗热冲击性能好、体积利用率高、传热效果好并便于装拆检修。设备纵向孔走腐蚀性介质,横向孔走非腐蚀性介质。

间壁式换热器的类型包括板式换热器,夹套式换热器,沉浸式蛇管换热器,喷淋式换热器,套管式换热器,管壳式换热器。

板式换热器是一种结构紧凑,组装方便,占地面积小,传热系数的热交换设备。当雷诺数为200时,就能达到湍流状态,热系数可达4000-7000W/M2℃,是同等流速的管壳式换热器的3至5倍。设计上是软硬结合的热混合的设计技术,不同的波纹面的孪生软硬板,根据不同的要求,可以组合不同的阻力的流道,从而使传热达到最优化,可实现其经济合理化。其最大的缺点由于组合件是有橡胶密封,承压有极限,不能应用相高压的环境中。由于板片之间交叉成网状结构,要求其运行的介质分子的颗粒要有一定的范围,不然很容易堵塞,由于独特的组合形式,泄露时维修极其方便,更换配件简单,所以大多行业用量较大,例如集中供热行业、轻工、石油、化工食品等多个行业。

管壳式换热器是一种设计复杂制造工艺繁琐的换热设备,在压力容器的制造过程中,必须遵守相应的章程和制度,管板的厚度,壳体的厚度都得符合GB6654-1996和GB713-1997的相应标准,不锈钢的标准符合GB/T4237-2007的水平,换热管的设计也要根据腐蚀程度,抗压能力上做严格的选择。其在运行的过程中流体的相对流向一般有顺流和逆流2种。顺流时,入口处两流体的温差最大,并沿传热表面逐渐减小,至出口处温差为最小。逆流时,沿传热表面两流体的温差分布较均匀。在冷、热流体的进出口温度一定的条件下,当两种流体都无相变时,以逆流的平均温差最大顺流最小管式换热器在完成同样传热量的条件下,采用逆流可使平均温差增大,换热器的传热面积减小;若传热面积不变,采用逆流时可使加热或冷却流体的消耗量降低。前者可节省设备费,后者可节省操作费,故在设计或生产使用中应尽量采用逆流换热。管式换热器当冷、热流体两者或其中一种有物相变化(沸腾或冷凝)时,由于相变时只放出或吸收汽化热,流体本身的温度并无变化,因此流体的进出口温度相等,这时两流体的温差就与流体的流向选择无关了。除顺流和逆流这两种流向外,还有错流和折流等流向。管式换热器在传热过程中,降低间壁式换热器中的热阻,以提高传热系数是一个重要的问题。热阻主要来源于间壁两侧黏滞于传热面上的流体薄层(称为边界层),和换热器使用中在壁两侧形成的。污垢层,金属壁的热阻相对较小.管式换热器增加流体的流速和扰动性,可减薄边界层,降低热阻提高给热系数。但增加流体流速会使能量消耗增加,故设计时应在减小热阻和降低能耗之间作合理的协调。为了降低污垢的热阻,可设法延缓污垢的形成,并定期清洗传热面。管式换热器都用金属材料制成,其中碳素钢和低合金钢大多用于制造中、低压换热器;不锈钢除主要用于不同的耐腐蚀条件外,奥氏体不锈钢还可作为耐高、低温的材料;铜、铝及其合金多用于制造低温换热器;镍合金则用于高温条件下;非金属材料除制作垫片零件外,有些已开始用于制作非金属材料的耐蚀 换热器,如石墨换热器、氟塑料换热器和玻璃换热器等。管式换热器按不同方式不同分类1.固定管板式。固定管板式换热器的两端管和壳体制成一体,当两流体的温度差较大时,在外壳的适当位置上焊上一个补偿圈,或膨胀节。当壳体和管束热膨胀不同时,补偿圈发生缓慢的弹性变形来补偿因温差应力引起的热膨胀。特点为结构简单、造价低廉、壳程清洗和检修困难,壳程必须是洁净且不易结垢的物料。2.U形管式。U形管式换热器每根管子均弯成U形,流体进、出口分别安装在同一端的两侧,封头内用隔板分成两室,每根管子可自由伸缩,来解决热补偿问题。特点为结构简单,质量轻,适用于高温和高压的场合。管程清洗困难,管程流体必须是洁净和不易结垢的物料。3.浮头式。换热器两端的管板,一端不与壳体相连,该端浮头。管子受热时,管束连同浮头可以沿轴向自由伸缩,完全消除了温差应力。特点为结构复杂、造价高,便于清洗和检修,完全消除温差应力,应用普遍。但就其安装要有一定的空间,占地面积大,使用于寿命较长冶金,焦化等要求热交换率低的场所。

换热器技术的发展前景,换热器在国民经济和化工生产领域中对产品质量、能量利用率以及系统经济性、可靠性起着举足轻重的作用因此开发新型高效和结构紧凑的换热器是目前换热器研究的一个重要方向。因此,几十年来,高效换热器的开发与研究始终是人们关注的课题,国内外先后推出了一系列新型高效换热器。新型高效换热器简介1 气动喷涂翅片管换热器2 焊接式板式换热器3 螺旋折流板换热器4 新型麻花管换热器Hitan绕丝花环换热器

而在我国换热器的制造技术远落后于外国,由于制造工艺和科学水平的限制,早期的换热器只能采用简单的结构,而且传热面积小、体积大和笨重,如蛇管式换热器等。随着制造工艺的发展,逐步形成一种管壳式换热器,它不仅单位体积具有较大的传热面积,而且传热效果也较好,长期以来在工业生产中成为一种典型的换热器。

在国外二十世纪20年代出现板式换热器,并应用于食品工业。以板代管制成的换热器,结构紧凑,传热效果好,因此陆续发展为多种形式。30年代初,瑞典首次制成螺旋板换热器。接着英国用钎焊法制造出一种由铜及其合金材料制成的板翅式换热器,用于飞机发动机的散热。30年代末,瑞典又制造出第一台板壳式换热器,用于纸浆工厂。在此期间,为了解决强腐蚀性介质的换热问题,人们对新型材料制成的换热器开始注意。60年代左右,由于空间技术和尖端科学的迅速发展,迫切需要各种高效能紧凑型的换热器,再加上冲压、钎焊和密封等技术的发展,换热器制造工艺得到进一步完善,从而推动了紧凑型板面式换热器的蓬勃发展和广泛应用。此外,自60年代开始,为了适应高温和高压条件下的换热和节能的需要,典型的管壳式换热器也得到了进一步的发展,这一类换热器不但是从材料上有了较大的突破,而且采用新颖的理念,增加强化传热。70年代中期,为了进一步减小换热器的体积,减轻重量和金属消耗,减少换热器消耗的功率,并使换热器能够在较低温差下工作,人们更是采用各种科学的办法来增强换热器内的传热。

70年代的世界能源危机,有力促进了换热强化技术的发展。为了节能将耗,提高工业生产经济效益,要求开发适用于不同工业过程要求的高效换热设备。所以这些年来,换热器的开发和研究成了人们关注的课题。当今换热器技术的发展以CFD(计算流体力学技术)、模型化技术、强化传热技术等形成一个高技术体系。所谓提高换热器性能,就是提高其传热性能。狭义的强化传热系数指提高流体和传热之间的传热系数。其主要方法归结为下述两个原理:温度边界层减勃和调换传热面附近的流体。

因此最近十几年来,强化传热技术受到了工业界的广泛重视,得到了十分迅速的发展,凝结是工业中普遍遇到的另一种相变换热过程,凝结换热系数很高,但经过强化措施还可以[3]进一步提升换热效率。

换热器的研究目的

任何一种石油、化工产品,都是人们利用一定的生产技术和按照特定的工艺要求,将原料经过一系列的物理或化学加工处理得到的。在生产实践中,要实现某种化工生产就需要有相应的机器和设备。

石油化学等过程工业的绝大数生产过程都是在化工设备这一特定空间内进行的。化工容器及设备是为生产工艺过程服务的,它必须在规定的工艺条件下,在单位时间内,尽可能利用最少的资源,最小的空间生产最多的产品,而且在经济上也是最为合理的。他们的性能,对整个装置的产品产量、生产能力、消耗定额以及“三废”治理和环境保护等方面都有重大影响。

随着石油化工装置的大型化和高参数化,开发和应用新型、高效、节能的化工设备,对石油化工生产具有非常重大的意义。

篇6:换热器原理介绍

简单计算板式换热器板片面积

选用板式换热器就是要选择板片的面积的简单方法:

Q=K×F×Δt,Q——热负荷 K——传热系数 F——换热面积 Δt——传热对数温差

传热系数取决于换热器自身的结构,每个不同流道的板片,都有自身的经验公式,如果不严格的话,可以取2000~3000。最后算出的板换的面积要乘以一定的系数如1.2。

换热器的分类与结构形式

换热器作为传热设备被广泛用于耗能用量大的领域。随着节能技术的飞速发展,换热器的种类越来越多。适用于不同介质、不同工况、不同温度、不同压力的换热器,结构型式也不同,换热器的具体分类如下:

一、换热器按传热原理可分为:

1、表面式换热器

表面式换热器是温度不同的两种流体在被壁面分开的空间里流动,通过壁面的导热和流体在壁表面对流,两种流体之间进行换热。表面式换热器有管壳式、套管式和其他型式的换热器。

2、蓄热式换热器

蓄热式换热器通过固体物质构成的蓄热体,把热量从高温流体传递给低温流体,热介质先通过加热固体物质达到一定温度后,冷介质再通过固体物质被加热,使之达到热量传递的目的。蓄热式换热器有旋转式、阀门切换式等。

3、流体连接间接式换热器

流体连接间接式换热器,是把两个表面式换热器由在其中循环的热载体连接起来的换热器,热载体在高温流体换热器和低温流体之间循环,在高温流体接受热量,在低温流体换热器把热量释放给低温流体。

4、直接接触式换热器

直接接触式换热器是两种流体直接接触进行换热的设备,例如,冷水塔、气体冷凝器等。

二、换热器按用途分为:

1、加热器

加热器是把流体加热到必要的温度,但加热流体没有发生相的变化。

2、预热器

预热器预先加热流体,为工序操作提供标准的工艺参数。

3、过热器

过热器用于把流体(工艺气或蒸汽)加热到过热状态。

4、蒸发器

蒸发器用于加热流体,达到沸点以上温度,使其流体蒸发,一般有相的变化。

三、按换热器的结构可分为:

可分为:浮头式换热器、固定管板式换热器、U形管板换热器、板式换热器等。

各种换热器原理及特点

■ 板式换热器的构造原理、特点:

板式换热器由高效传热波纹板片及框架组成。板片由螺栓夹紧在固定压紧板及活动压紧板之间,在换热器内部就构成了许多流道,板与板之间用橡胶密封。压紧板上有本设备与外部连接的接管。板片用优质耐腐蚀金属薄板压制而成,四角冲有供介质进出的角孔,上下有挂孔。人字形波纹能增加对流体的扰动,使流体在低速下能达到湍流状态,获得高的传热效果。并采用特殊结构,保证两种流体介质不会串漏。

■螺旋板式换热器的构造原理、特点:

螺旋板式换热器是一种高效换热器设备,适用汽-汽、汽-液、液-液,对液传热。它适用于化学、石油、溶剂、医药、食品、轻工、纺织、冶金、轧钢、焦化等行业。按 结构形式可分为 不可拆式(Ⅰ型)螺旋板式及可拆式(Ⅱ型、Ⅲ型)螺旋 板式换热器。

■ 列管式换热器的构造原理、特点:

列管式换热器(又名列管式冷凝器),按材质分为碳钢列管式换热器,不锈钢列管式换热器和碳钢与不锈钢混合列管式换热器三种,按形式分为固定管板式、浮头式、U型管式换热器,按结构分为单管程、双管程和多管程,传热面积1~500m2,可根据用户需要定制。

■ 管壳式换热器的构造原理、特点:

管壳式换热器是进行热交换操作的通用工艺设备。广泛应用于化工、石油、石油化工、电力、轻工、冶金、原子能、造船、航空、供热等工业部门中。特别是在石油炼制和化学加工装置中,占有极其重要的地位。换热器的型式。

■ 容积式换热器的构造原理、特点:

自动控温节能型容积式热交换器,它充分利用蒸汽能源、高效、节能,是一种新型热水器。普通热水器一般需要配置水水热交换器来降低蒸汽凝结水温度以便回用。而节能型热交换器凝结水出水温度在45℃左右,或直接回锅炉房重复使用。这样减少了设备投资,节约热交换器机房面积,从而降低基建造价,因此节能型容积式热交换器深受广大设计、用户单位欢迎。

钢衬铜热交换器比不锈钢热交换器经济,并且技术上有保证。它利用了钢的强度和铜的耐腐蚀性,即保证热交换器能承受一定工作压力,又使热交换器出水质量好。钢壳内衬铜的厚度一般为1.0mm。钢衬铜热交换器必须防止在罐内形成部分真空,因此产品出厂时均设有防真空阀。此阀除非定期检修是绝对不能取消的。部分真空的形成原因可能是排出不当,低水位时从热交换器,或者排水系统不良。水锤或突然的压力降也是造成压负的原因。

■ 浮头式换热器的构造原理、特点:

浮头式换热器其一端管板与壳体固定,而另一端的管板可以在壳体内自由浮动。壳体和管束对热膨胀是自由的,故当两种介质的温差较大时,管束与壳体之间不会产生温差应力。浮头端设计成可拆结构,使管束可以容易地插入或抽出,这样为检修和清洗提供了方便。这种形式的换热器特别适用于壳体与换热管温差应力较大,而且要求壳程与管程都要进行清洗的工况。

■ 管式换热器的构造原理、特点:

DLG型列管式换热器利用热传导和热辐射的原理,烟道气通过管程与逆流通过壳程的空气进行能量交换,从而达到输出洁净热空气的目的。该换热器结构紧凑,运行可靠,列管采用耐高温的薄壁波纹管,增加发传热面积和换热效率。广泛应用于化工、制药、轻工等行业废气余热利用和空气加热。

■热管换热器的构造原理、特点:

热管是一种高效传热元件,其导热能力比金属高几百倍至数千倍。热管还具有均温特性好、热流密度可调、传热方向可逆等特性。用它组成热管换热器不仅具有热管固有的传热量大、温差小、重量轻体积小、热响应迅速等特点,而且还具有安装方便、维修简单、使用寿命长、阻力损失小、进、排风流道便于分隔、互不渗漏等特点。

热管是由内壁加工有槽道的两端密封的铝(轧)翅片管经清洗并抽成高真空后注入最佳液态工质而成,随注入液态工质的成分和比例不同,分为KLS低温热管换热器、GRSC-A中温热管换热器、GRSC-B高温热管换热器。热管一端受热时管内工质汽化,从热源吸收汽化热,汽化后蒸汽向另一端流动并遇冷凝结向散热区放出潜热。冷凝液借毛细力和重力的作用回流,继续受热汽化,这样往复循环将大量热量从加热区传递到散热区。热管内热量传递是通过工质的相变过程进行的。

将热管元件按一定行列间距布置,成束装在框架的壳体内,用中间隔板将热管的加热段和散热段隔开,构成热管换热器。

热管是由美国发明的,最初被用于航天技术和核反应堆,以解决向阳面和背阴面受热不均匀。20世纪90年代被用于民用空调,由于其优越的导热性,受到越来越广泛的重视,目前在计算机、雷达等高科技领域被广泛应用。

我公司生产的KLS系列低温热管换热器,曾连续获得国家机械委科学进步奖,北京市科委星火科技研制和生产奖,国家两项专利,其各项性能参数获得国家权威部门认可。并被编入93年后各种暖通空调设计手册。KLS低温热管换热器和以其配套的能量回收空调机组至今已生产2000多台套,受到广大用户好评,正在国民经济建设各个领域发挥着着巨大作用。

■ 汽水换热器的构造原理、特点:

该换热器是在板式换热器的基础上加装降温与降压器而组成的,利用调节器对高蒸汽或高温水进行一级换热使之降之150℃以下。进入板式换热器进行换热,适用于高温蒸汽及高温水(150℃以上)。这种装置集板式换热器同时具有降温与降压器的优点。使换热器更加充分地进行热量交换。

■ 空气换热器的构造原理、特点:

加热炉窑为了降低能耗,在烟道中设置空气换热器,以回收烟气中的大量余热,达到节约燃料、降低生产成本,提高燃烧温度、增加炉子的产量。空气换热器是余热利用的理想设备,在轧钢加热炉、热处理炉、煅造加热炉等各种工业炉窑上得到广泛应用。炉用空气换热器的种类很多,目前国内外绝大多数采用的是金属换热器,空气换热器是利用炉窑排出的尾气热量将空气预热至一定的温度后返回炉内助燃或用于其它设备。金属换热器具有体积小、热交换效率高、严密性好、结构简单等特点。

■ 波纹管换热器的构造原理、特点:

产品特点一种新型的强化传热节能型高效换热设备,在传统列管式换热器的基础上,采用强化传热技术,是对传统各类换热器的重大突破。公称通径DN325~2000mm;公称压力P0.6~.4Mpa;换热管规格Ф19,Ф25,Ф32,Ф42.壁厚0.5~1.0;工作介质水-水、汽-水、油-水、油-油等多种换热介质。总传热系数水-水K=2000~3500w/㎡;汽-水K=2500~4000w/㎡;其它介质视介质物理性能及工况而定。优性能传热效率高,防腐能力好,不污、不堵、不易结垢,无需维护,密封可靠,运行平稳,占地少,节省投资。

■石墨换热器的构造原理、特点:

圆块孔式石墨换热器由柱形不渗透性石墨换热块、石墨上下盖和其间的氟氧橡胶(或柔性石墨)O型圈及金属外壳、压盖等组装而成。是目前较先进、性能较优越的一种石墨换热器。圆柱形石墨换热块有较高的结果强度,并易与解决密封问题;在密封中采用氟橡胶(或柔性石墨)O型圈密封介质,加装压力弹簧作为热胀冷缩的自动补偿,以起到密封保持作用;采用短通道提高紊流程度使设备结构度高、耐温耐压性能强、抗热冲击性能好、体积利用率高、传热效果好并便于装拆检修。设备纵向孔走腐蚀性介质,横向孔走非腐蚀性介质。

■换热机组的构造原理、特点:

换热机组是一次热网与用户之间的直接桥梁,从一次热网得到热量,自动连续地转换为用户需要的生活用水及采暖用水,适用于空调(供暖供冷),采暖,生活用水(洗浴)或其他换热回路(如地板供热,工艺水冷却等)。

Generalway换热机组是区域供热的精英,是集城市供热技术、控制技术与精心结构设计于一体的智能型热交换机组,具有强大的能力来完成所有建筑物的各种区域供热需求。

Generalway换热机组与中华人民共和国建设部发布的板式换热机组城镇建设行业标准保持高度一致,也可根据客户的具体要求和实际工况设计加工非标准机组,Generalway奉献给用户的是热交换全面解决方案。

篇7:换热器设计现状

关键词:换热器;设计现状;管式换热器;板面式换热器

前言

换热器又称热交换器,是将热流体的部分热量传递 给冷流体的设备,实现热量的传递。热换器在工业领域应 用广泛,在食品、化工、石油、制药、机械等领域都有涉 及。换热器存在的形式既可以是一种单位设备,如加热 器、冷却器等,也可以不是独立存在的,比如是某一工艺 设备的组成部分。热换器的不断更新发展不仅是热换器行 业自身的发展,更是为使用热换器的各个工业行业的能源 问题的解决提供好的途径。

一、换热器的国内研究现状

对于各型换热器的强化换热技术的研究,主要集中在对 换热器内流体流态变化以及对各部件的参数优化研究两方 面,而对换热器部件参数的主要研究对象就是换热管(板)排 列方式(顺排或叉排)、换热管(板)排数、换管(板)间距大 小、肋片布置问距、肋片形状等。国内对于换热器肋片换热 的研究起步比较晚、经验比较少,多借鉴于国外,无论是理论 研究还是实验研究都还需进一步深入,技术创新还不够,但 是对各因素对换热器性能影响的研究也比较全面。总的来 说,仍然存在以下问题:(1)换热器换热的理论研究不够完 善,可供对肋片实际应用优化设计的理论依据太少,对于换 热公式推导出的解析解较少,目前大多是通过试验、数据分 析拟和而成的经验公式;(2)换热的理论体系缺乏系统性,不够完善;(3)因为试验环境、材料、仪器的精度以及试验方 法不同,在同一个研究方向的某些问题的研究结论存在的分 歧较多,很难形成统一的意见,暂不能形成对实践的可靠指 导;(4)目前对换热器的研究大多基于一维、二维的换热,国 内对于三维的换热模型的研究过少,同时,对于一维和二维 传热模型的前提假设条件很苛刻,得出的结论适用性不强;(5)结合试验建立的部分换热理论还缺乏严谨性和局限性。

一、热换器的工作原理1.工作原理 换热器按照传热原理可以分为表面式换热器、蓄热式 换热器、流体连接间接式换热器、直接接触式换热器。但 总的来说,换热器就是遵循了热平衡的原理,简而言之就 是把高温物体的热量传送给低温物体。在传热工程中,其

内部有两个管道回路,一个是热源温度高,另一个温度低 是被加热源,通过热源将热量传输给被加热源来提高被加 热源的温度。而且在加热源之前有个调节阀用来控制被 加热源的温度,用调节阀来控制所需的热量的程度和时间 点等。

二、典型的热换器类型 1.管式换热器 管式换热器主要分为套管式换热器和管壳式换热器。套管式换热器如字面意思,是将直径不同的管进行同心套 接,然后将多个元件用u型弯管连接而成的。而管壳式换热 器是由壳体、折流板等部分组成,管束安装在壳体内部,再把一端或者两端固定在管板上面。而管板与管箱的连接 方式也多种多样了,可以焊接也可以用螺栓,但是连接处 的检测就需要格外严格了,要充分保障连接处无缝隙,质量确保。套管式换热器运用范围主要是用于传热面积需 求不大的地方,只能小范围运用,主要是小空间的建筑室 内。因为他的占地面积较大,管与管连接所用的接头过 多,发生泄漏的可能性也随之增大,如果工程量过大就会 使得发生泄漏的可能性也随之增大,后期的危险性大,承 担过大风险造成不必要的费用。所用材料多,物质流动的 阻力也增大,加热的效率降低,而且能覆盖的面积也减少 了。但是它的优点是组合方式简单易懂,损坏后无需专人 也能大概看懂问题所在,所需的专业知识少。维修清洗便 捷,适合高温、高压的流体物质使用。管壳式换热器依靠 其结构简易、安全性能高、承受高温高压能力强等优良性 能,所以在目前的大多数工业工程中使用比例大。管壳式 换热器按照不同的分类标准可以分为不同的种类。根据其 结构不同可以分为固定管板式换热器、浮头式换热器、U 型管式换热器等等。

2.板面式换热器 板面式换热器顾名思义就是通过板面进行换热的换热 器。板面一般不是平滑的表面,是有凹凸不平的纹路,流 体通过板面时造成扰动提高热效率。板面式换热器的优点 是占地面积较小,能省下更大的空间,也会对室内的美观 减少影响。相比于管壳式换热器,板面式质量更轻,所用 的材料更少,而且凹凸不平的版面使得传热效率更高。由 于其结构特点,使得流体能在较低的速度下就到达端流状 态,加强了传热,节省了不少时间,提高效率。但是板式 换热器流道狭窄,处理量小,流动阻力大,承受高压高温 效果也较差的缺点。板面式换热器形式多种多样,可分为 板式换热器、板壳式换热器、螺旋板式换热器伞板式换热 器等等。螺旋式换热器由于其螺旋状的外形,能促使流体 随螺旋状自动流动,易于冲刷,不易结垢。

三、换热器未来发展趋势

未来工业生产上对换热器的要求是:传热效率高、流 体阻力小;强度、刚度、稳定性都要足够;结构合理,节 省材料,成本较低;制造、装拆、检修方便等。产品高效 化、节能化、大型化都将是换热器产业发展的方向。国家 要大力建设节约型环保社会,这一方面将促进换热器产业 的高速发展,国家提供足够的支持力度,刺激换热器行业 的积极性。另一方面也将引领产业向高效、环保、节能方 面发展。2013年,国务院颁布了《能源发展的“十二五” 规划》,规划中的条例表明了基于石油、化工等行业的需 求将稳定增长。市场的广阔需求和国家的大力支持都推动 着换热器产业在技术上的革新和在品种上的多样化趋势。国家的资金和政策支持引领更多的人才投入和精力投入,必然推动换热器行业的创新发展。

四、总结 随着经济发展,工业化进程加快,能源短缺问题成为 世界性难题,新能源的开发、节能环保都成为世界共同关 注的话题。近年来,国内换热器行业在节能增效、提高传 热效率、降低降压方面都取得了显著的成绩。但是在技术 上,与国外的换热器相比依然有很多难题需要去克服。我 国在换热、散热、冷却设备上都是强大的重要的市场,市 场需求量大。基于国家政策的支持和市场日益增长的需求 量,我国换热器产业具有一个很好的前景,是蓬勃发展的 朝阳企业。

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