换热器类设备最详细介绍
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板,而由折流杆组成的折流圈来代替折流板,既对 管子起支撑作用,又对流体起扰动作用,藉以达到 强化传热的目的。
折流杆管壳式换热器的结构特点:折流杆换热
器的核心部分是由一系列焊有折流杆的折流圈组成 折流圈笼。图5-1为折流圈的示意图。图5-2则为折 流圈笼和管板的组装图。
图5-1 折流圈的示意图 1—壳体; 2—折流圈; 3—折流杆 dbi、db0、d0—分别为折流圈的内径、外径和壳体内径
7)螺旋折流板换热器
螺旋折流板换热器基本原理及折流板形式 螺旋折流板换热器的提出基于这样一种思想:通
过改变壳侧折流板的布置 ,使壳侧流体呈连续的螺 旋状流动。因此 ,理想的折流板布置应该为连续的 螺旋曲面。但是 ,螺旋曲面加工困难 ,而且换热管 与折流板的配合也较难实现.考虑到加工上的方便 , 采用一系列的扇形平面板(称之为螺旋折流板)替代 曲面相间连接 ,在壳侧形成近似螺旋面 ,使壳侧流 体产生近似连续螺旋状流动。一般来说 ,出于加工 方面的考虑,一个螺距取 2~4 块折流板 ,相邻折 流板之间有连续搭接和交错搭接两方式 ,按流道又 可分为单螺旋和双螺旋两种结构。
弓形折流板使壳程流体基本上处于横穿管子的 错流流动,在90度转弯处易有固体颗粒堆积和结 垢产生。而螺旋折流板每块折流板仅占1/4横截面 积,与中心线有一定角度的倾斜。
折流板按一定的间距和不同方位相继排列,使壳 程流体呈旋转柱塞流动。这就消除了流动死区, 减少了固体颗粒堆积和结垢的生成。因为没有横 穿管间的流动,因此即使在较高的流速下也不易 引起管子的振动。
•总体结构图
浮头式换热器和冷凝器,可采用内导流或外导流结构, 管内均可承受高压。
内导流换热器结构图
外导流换热器结构图
内导流筒与外导流筒换热器的区别
Ⅰ、内导流筒换热器是在换热器的壳程筒体内 设置了内导流筒使换热器的前或后端未加导流 筒前难以利用换热的换热管得以充分利用,从 而增大换热器的有效换热面积。
优点: ①、不易发生诱导振动损失; ②、传热死区小,传热效率提高20%以上; ③、 压降小; ④、抗垢性能优良; ⑤、有强化冷凝的机理;
⑥、适用于换热器大型化,特别是在核电换热器 应用;适用于冷凝、沸腾场合的换热器; ⑦、适 用于压缩机级间冷却和烟气预热器。
缺点: ①、在低雷诺数Re<6000(液相)、Re< 10000(气相)热效率较低; ②、造价提高3~5%。
③较低的压力降允许流体提高流速,以使膜传 热系数有较大的提高:
因为壳程压力降仅为普通弓形折流板的1/4-1/5, 故可以允许介质高速流过从而强化传热效果。在 满足管程需求的同时,可以尽量提高壳程流动速 度来提高膜传热系数。这样,螺旋折流板换热器 需要精心设计,寻求适合的壳径与管长的比例, 以达到提高总传热速率、减少换热面积的目的。
6)双弓形板换热器 结构形式
双弓形板换热器与通常使用的单弓形板 换热器相比,仅在于折流板形状的不同。 双弓形折流板由A、B两种结构组成。
6)双弓形板换热器
性能特点
双弓形板换热器的管束由相邻两种折流板组
成支撑件,流体呈顺错流流动,从而克服了普通
单弓形板换热器的壳程流体,在流动中的180度转
弯所造成的死区、阻力大、易震动等缺陷。在相
一、 概 述
在炼油、化工生产中,绝大多数的工艺过程都 有加热、冷却和冷凝的过程,这些过程总称为换热 过程。传热过程的进行需要一定的设备来完成,这 些使传热过程得以实现的设备就称之为换热设备。 据统计,在炼油厂中换热设备的投资占全部工艺设 备总投资的35%~40%,因为绝大部分的化学反应或 传质传热过程都与热量的变化密切相关,如反应过 程中,有的要放热,有的要吸热,要维持反应的连 续进行,就必须排除多余的热量或补充所需的热量; 工艺过程中某些废热或余热也需要加以回收利用,
4)加热器:只单纯的完成一种介质的加热升温的操作。
5)冷却器:如果热量不回收利用,完成用冷却剂(如 水、空气)来冷却另外一种介质的操作的换热器 称为冷却器。如用空气作为冷却剂的换热器称为 空气冷却器,简称空冷器。
2、按材料分类:分为金属材料和非金属材料换热器。
3、按结构分类:分为管壳式换热器和板式换热器。
• 总体结构图
4)釜式换热器
• 这种换热器的壳体直径一般为管束直径的1.5~2.0 倍,管束偏置于壳体的下方,液面淹没管束,使 管束上部形成一定的汽液分离空间。此换热器多 用来做蒸发器、分馏塔的重沸器或简单的废热锅 炉。根据需要,管束可以是固定管板型、浮头型 或U型管型。
5)折流杆管壳式换热器 折流杆换热器主要特点是:壳程不再设置折流
1)管壳式换热器:特点是圆形的外壳中装有管束。 一种介质流经换热管内的通道及其相贯通部分 (称为壳程)。它可分为:浮头式换热器、U型管 式换热器、套管式换热器、固定管板式换热器等。
2)板式换热器:它是由压成各种形状的薄板组成传 热面的,冷、热两种介质分别在相邻两板之间流 动。常见的板式换热器有平板式换热器、伞板式 换热器、螺旋板式换热器及板壳式换热器。
➢ 板式换热器的传热效率虽然较高,但由于其强度 低,密封性能差,故其应用受到了限制。因此, 在石油、化工工业中应用较多的是管壳式换热器, 它已被当成传统的换热设备来加以使用。
四、管壳式换热器的总体结构
1、管壳式换热器的总体结构以及特点
1)浮头式换热器
• 浮头式换热器的一端管板是固定的。与壳体刚性 连接,另一端管板是活动的,与壳体之间并不相 连。活动管板一侧总称为浮头,浮头式换热器的 管束可从壳体中抽出,故管外壁清洗方便,管束 可在壳体中自由伸缩,所以无温差应力;但结构 复杂、造价高,且浮头处若密封不严会造成两种 流体混合。浮头式换热器适用于冷热流体温差较 大(一般冷流进口与热流进口温差可达110℃), 介质易结垢需要清洗的场合。在炼油厂中使用的 各类管壳式换热器中浮头式最多。
4. 压力降要小。流体在设备中流动阻力小、压力损失就小, 节省动力、操作成本降低。
5. 要求结构可靠、制造成本低,便于安装、检修、使用周期 长。
➢ 由于要全面满足上述要求是非常困难的,因而产生了各种 各样的换热器,以适应各种特定的工艺条件。
三、换热器的分类
换热设备的分类方法很多,现将几种常见的分 类方法介绍如下:
④对于限制壳程压力降的设备,在利用原有壳径的 基础上,螺旋折流板换热器可以发挥自身优势。
8)螺纹锁紧环换热器 螺纹锁紧环换热器,其结构主要由管箱、壳 体、管束、管箱盖、固定环、螺纹锁紧环、压 紧环、密封装置等零部件组成。一般设计压力 8~20 MPa,设计温度300~550℃,材料为 2.25Cr-1Mo+347L或15CrMoR+321,是目前高压 换热器设计难度高,制造难度大的换热设备, 螺纹锁紧环换热器结构复杂,金属耗量大,机 加工配合件较多。
图5-2 折流圈笼和管板的组装图
从以上两图可以看出折流杆是均匀地焊在折流圈上, 每一个折流圈侧相隔一定的距离,按一定排列分别 焊接在拉杆上,从而形成一个折流圈笼。折流杆可 以是圆形、方形或长方形。通常相邻两个折流圈的 折流杆其方向是互相垂直的,即如果前一个折流圈 的折流杆是垂直布置的,则后一个折流圈的折流杆 就为水平布置。传热管穿过折流圈时可以有不同的 情况,例如可以是两根折流杆中间夹一根传热管子, 也可以是两根折流杆之间夹两根传热管。而且前后 折流圈的折流杆与传热管之间也可以有不同的组合 情况。
性能特点: 与普通的弓形折流板换热器相比,螺旋折流板换
热器有以下的性能改进: ①衡量换热效果好坏的综合效益系数(即传热速
率与压力降的比值)有较大的提高: ABB公司以水一水为介质,进行普通弓形折流板 和螺旋折流板的传热与压力降实验对比,结果为: (a)螺旋折流板换热器壳程传热系数约提高1.8倍; (b)压力降减少约4.5倍。 ②壳程流体流动状态的改变:
Ⅱ、外导流式换热器是在原换热器的壳程筒体 上增加一个放大筒节用以扩散壳程流体,并使 流体从换热器壳Biblioteka Baidu的两端进入壳程,从而避免 了在换热器布管时考虑布管弓形的高,而使增 加了同规格上换热器的布管数目并有效利用了 换热器前后端的换热管从而增大了有效换热面 积。
2)固定管板式换热器
• 这类换热器的结构简单,重量轻,造价较低,在 相同的壳层情况下,可较其他型式的列管换热器 多排一些传热管子。但是壳体与管程之间的流体 的温差不能太大,因温差太大时,会产生较大的 热应力,使管子与管板结合处松脱而产生泄漏。 此外这类换热器因管板是固定的,所以在检修, 更换管子或清洗壳层时,都比较困难。此换热器 适用于壳程介质不易结垢,或是有结垢但可进行 化学清洗的场合;壳壁与管壁因温度差而引起的 膨胀量之差不大,或膨胀差虽大但壳程压力不高 的情况。
• 总体结构图
3)U型管式换热器
• 这种换热器不同于固定管板式和浮头式,只有一 块管板,换热管作为U字形、两端都固定在同一块 管板上;管板和壳体之间通过螺栓固定在一起。 这种换热器结构简单、造价低,管束可在壳体内 自由伸缩,无温差应力,也可将管束抽出清洗且 还省了一块管板;但U形管管内清洗困难且管子更 换也不方便,由于U形弯管半径不能太小,故与其 他管壳式换热器相比布管较少,结构不够紧凑。 它适用于冷热流体温差较大、管内走清洁不易结 垢的高温、高压、腐蚀性较大的流体的场合。
密封结构——螺纹锁紧环
1 -管箱壳体; 2-固定螺栓; 3-固定螺栓; 4-管箱盖; 5-垫片压板; 6-固定环; 7-螺纹锁紧环;8-压紧环; 9-管程垫片; 10-压环; 11-内法兰; 12-管程开口接 管; 13-密封装置; 14-管板; 15-传热管; 16-壳体; 17-壳程开口接管;18-壳程垫片; 19-分程隔板; 20-内部固定螺栓; 21-内套筒
同壳程压力降下,双弓形板换热器壳程流体的流
速一般可提高1. 5倍以上,从而强化了传热。通
过管束的阻力仅为单弓形扳换热器的1/5~1/8,
因此减少板间距和壳径来提高流速是常用手段。
7)螺旋折流板换热器
螺旋折流板换热器是管壳式换热器的一种形式。 每块折流板占1/4的横截面积,呈螺旋状自进口至出 口方向逐一布置。折流板对换热器中心线保持一定 的倾斜角度,四块折流板完成360。内的旋转,这 样在壳体内形成连续的螺旋,使流体流动接近柱塞 流动。
二、比较换热设备的指标
1. 效率要高。效率高就要求其传热系数大,传热系数是指在 单位时间内、单位面积上温度每变化一度所传递的热量。
2. 结构紧凑。要使换热设备的结构紧凑就要求其比表面积大, 比表面积是指单位体积的换热设备所具有的传热面积,即 传热面积与换热设备体积之比。
3. 节省材料。要做到此点要求其比重量要小,所谓比重量是 指单位传热面积所耗用的金属量,即换热设备总金属用量 与传热面积之比。
例如前面折流圈的折流杆是水平地支撑第1、 3、5-----排传热管,随后一个折流圈的折流杆则 是垂直地支撑第2、4、6-----排传热管,然后依 次交替布置。当然也可以有其它的组合和布置 方式,但不论何种布置方式都必须保证每根传 热管能被四个折流圈的四根折流杆从四个方向 将其牢牢固定。折流圈中的折流环可以用圆杆、 方杆或方条制作,其内径等于管束的外径,其 外径则等于壳体内径减去设计标准所规定的间 隙。折流环的形式有杆式、板式和带式三种。 其中板式折流环的径向厚度大于纵向厚度,而 带式折流环的径向厚度小于纵向厚度。
1、按用途分类:分为热交换器、冷凝器、蒸发器、 加热器及冷却器等五类。
1)热交换器:两种不同温度的介质进行热量交换, 使一种介质降温而另一种介质升温,以满足各自 的需要。
2)冷凝器:两种不同温度的介质进行热量交换,其 中一种介质由汽态被冷凝成液态。
3)蒸发器:与冷凝器的操作刚好相反,两种介质中的 一种介质由液体被蒸发成汽体。
以降低成本。另外,生产所得的油品或化工产品, 需要将其冷却或冷凝,以便储存和运输。以上这些 与热量有关的过程都需要使用换热设备。
使用换热设备是为了达到加热或冷却的目的,如 果将那些需要加热的流体与需要冷却的流体,经过 换热设备相互换热,既可回收热量,又可降低冷却 水的消耗。
综上所述,换热设备是炼油、化工生产中不可缺 少的重要设备。换热设备在动力、原子能、冶金及 食品等其他工业部门也有着广泛的应用。
折流杆管壳式换热器的结构特点:折流杆换热
器的核心部分是由一系列焊有折流杆的折流圈组成 折流圈笼。图5-1为折流圈的示意图。图5-2则为折 流圈笼和管板的组装图。
图5-1 折流圈的示意图 1—壳体; 2—折流圈; 3—折流杆 dbi、db0、d0—分别为折流圈的内径、外径和壳体内径
7)螺旋折流板换热器
螺旋折流板换热器基本原理及折流板形式 螺旋折流板换热器的提出基于这样一种思想:通
过改变壳侧折流板的布置 ,使壳侧流体呈连续的螺 旋状流动。因此 ,理想的折流板布置应该为连续的 螺旋曲面。但是 ,螺旋曲面加工困难 ,而且换热管 与折流板的配合也较难实现.考虑到加工上的方便 , 采用一系列的扇形平面板(称之为螺旋折流板)替代 曲面相间连接 ,在壳侧形成近似螺旋面 ,使壳侧流 体产生近似连续螺旋状流动。一般来说 ,出于加工 方面的考虑,一个螺距取 2~4 块折流板 ,相邻折 流板之间有连续搭接和交错搭接两方式 ,按流道又 可分为单螺旋和双螺旋两种结构。
弓形折流板使壳程流体基本上处于横穿管子的 错流流动,在90度转弯处易有固体颗粒堆积和结 垢产生。而螺旋折流板每块折流板仅占1/4横截面 积,与中心线有一定角度的倾斜。
折流板按一定的间距和不同方位相继排列,使壳 程流体呈旋转柱塞流动。这就消除了流动死区, 减少了固体颗粒堆积和结垢的生成。因为没有横 穿管间的流动,因此即使在较高的流速下也不易 引起管子的振动。
•总体结构图
浮头式换热器和冷凝器,可采用内导流或外导流结构, 管内均可承受高压。
内导流换热器结构图
外导流换热器结构图
内导流筒与外导流筒换热器的区别
Ⅰ、内导流筒换热器是在换热器的壳程筒体内 设置了内导流筒使换热器的前或后端未加导流 筒前难以利用换热的换热管得以充分利用,从 而增大换热器的有效换热面积。
优点: ①、不易发生诱导振动损失; ②、传热死区小,传热效率提高20%以上; ③、 压降小; ④、抗垢性能优良; ⑤、有强化冷凝的机理;
⑥、适用于换热器大型化,特别是在核电换热器 应用;适用于冷凝、沸腾场合的换热器; ⑦、适 用于压缩机级间冷却和烟气预热器。
缺点: ①、在低雷诺数Re<6000(液相)、Re< 10000(气相)热效率较低; ②、造价提高3~5%。
③较低的压力降允许流体提高流速,以使膜传 热系数有较大的提高:
因为壳程压力降仅为普通弓形折流板的1/4-1/5, 故可以允许介质高速流过从而强化传热效果。在 满足管程需求的同时,可以尽量提高壳程流动速 度来提高膜传热系数。这样,螺旋折流板换热器 需要精心设计,寻求适合的壳径与管长的比例, 以达到提高总传热速率、减少换热面积的目的。
6)双弓形板换热器 结构形式
双弓形板换热器与通常使用的单弓形板 换热器相比,仅在于折流板形状的不同。 双弓形折流板由A、B两种结构组成。
6)双弓形板换热器
性能特点
双弓形板换热器的管束由相邻两种折流板组
成支撑件,流体呈顺错流流动,从而克服了普通
单弓形板换热器的壳程流体,在流动中的180度转
弯所造成的死区、阻力大、易震动等缺陷。在相
一、 概 述
在炼油、化工生产中,绝大多数的工艺过程都 有加热、冷却和冷凝的过程,这些过程总称为换热 过程。传热过程的进行需要一定的设备来完成,这 些使传热过程得以实现的设备就称之为换热设备。 据统计,在炼油厂中换热设备的投资占全部工艺设 备总投资的35%~40%,因为绝大部分的化学反应或 传质传热过程都与热量的变化密切相关,如反应过 程中,有的要放热,有的要吸热,要维持反应的连 续进行,就必须排除多余的热量或补充所需的热量; 工艺过程中某些废热或余热也需要加以回收利用,
4)加热器:只单纯的完成一种介质的加热升温的操作。
5)冷却器:如果热量不回收利用,完成用冷却剂(如 水、空气)来冷却另外一种介质的操作的换热器 称为冷却器。如用空气作为冷却剂的换热器称为 空气冷却器,简称空冷器。
2、按材料分类:分为金属材料和非金属材料换热器。
3、按结构分类:分为管壳式换热器和板式换热器。
• 总体结构图
4)釜式换热器
• 这种换热器的壳体直径一般为管束直径的1.5~2.0 倍,管束偏置于壳体的下方,液面淹没管束,使 管束上部形成一定的汽液分离空间。此换热器多 用来做蒸发器、分馏塔的重沸器或简单的废热锅 炉。根据需要,管束可以是固定管板型、浮头型 或U型管型。
5)折流杆管壳式换热器 折流杆换热器主要特点是:壳程不再设置折流
1)管壳式换热器:特点是圆形的外壳中装有管束。 一种介质流经换热管内的通道及其相贯通部分 (称为壳程)。它可分为:浮头式换热器、U型管 式换热器、套管式换热器、固定管板式换热器等。
2)板式换热器:它是由压成各种形状的薄板组成传 热面的,冷、热两种介质分别在相邻两板之间流 动。常见的板式换热器有平板式换热器、伞板式 换热器、螺旋板式换热器及板壳式换热器。
➢ 板式换热器的传热效率虽然较高,但由于其强度 低,密封性能差,故其应用受到了限制。因此, 在石油、化工工业中应用较多的是管壳式换热器, 它已被当成传统的换热设备来加以使用。
四、管壳式换热器的总体结构
1、管壳式换热器的总体结构以及特点
1)浮头式换热器
• 浮头式换热器的一端管板是固定的。与壳体刚性 连接,另一端管板是活动的,与壳体之间并不相 连。活动管板一侧总称为浮头,浮头式换热器的 管束可从壳体中抽出,故管外壁清洗方便,管束 可在壳体中自由伸缩,所以无温差应力;但结构 复杂、造价高,且浮头处若密封不严会造成两种 流体混合。浮头式换热器适用于冷热流体温差较 大(一般冷流进口与热流进口温差可达110℃), 介质易结垢需要清洗的场合。在炼油厂中使用的 各类管壳式换热器中浮头式最多。
4. 压力降要小。流体在设备中流动阻力小、压力损失就小, 节省动力、操作成本降低。
5. 要求结构可靠、制造成本低,便于安装、检修、使用周期 长。
➢ 由于要全面满足上述要求是非常困难的,因而产生了各种 各样的换热器,以适应各种特定的工艺条件。
三、换热器的分类
换热设备的分类方法很多,现将几种常见的分 类方法介绍如下:
④对于限制壳程压力降的设备,在利用原有壳径的 基础上,螺旋折流板换热器可以发挥自身优势。
8)螺纹锁紧环换热器 螺纹锁紧环换热器,其结构主要由管箱、壳 体、管束、管箱盖、固定环、螺纹锁紧环、压 紧环、密封装置等零部件组成。一般设计压力 8~20 MPa,设计温度300~550℃,材料为 2.25Cr-1Mo+347L或15CrMoR+321,是目前高压 换热器设计难度高,制造难度大的换热设备, 螺纹锁紧环换热器结构复杂,金属耗量大,机 加工配合件较多。
图5-2 折流圈笼和管板的组装图
从以上两图可以看出折流杆是均匀地焊在折流圈上, 每一个折流圈侧相隔一定的距离,按一定排列分别 焊接在拉杆上,从而形成一个折流圈笼。折流杆可 以是圆形、方形或长方形。通常相邻两个折流圈的 折流杆其方向是互相垂直的,即如果前一个折流圈 的折流杆是垂直布置的,则后一个折流圈的折流杆 就为水平布置。传热管穿过折流圈时可以有不同的 情况,例如可以是两根折流杆中间夹一根传热管子, 也可以是两根折流杆之间夹两根传热管。而且前后 折流圈的折流杆与传热管之间也可以有不同的组合 情况。
性能特点: 与普通的弓形折流板换热器相比,螺旋折流板换
热器有以下的性能改进: ①衡量换热效果好坏的综合效益系数(即传热速
率与压力降的比值)有较大的提高: ABB公司以水一水为介质,进行普通弓形折流板 和螺旋折流板的传热与压力降实验对比,结果为: (a)螺旋折流板换热器壳程传热系数约提高1.8倍; (b)压力降减少约4.5倍。 ②壳程流体流动状态的改变:
Ⅱ、外导流式换热器是在原换热器的壳程筒体 上增加一个放大筒节用以扩散壳程流体,并使 流体从换热器壳Biblioteka Baidu的两端进入壳程,从而避免 了在换热器布管时考虑布管弓形的高,而使增 加了同规格上换热器的布管数目并有效利用了 换热器前后端的换热管从而增大了有效换热面 积。
2)固定管板式换热器
• 这类换热器的结构简单,重量轻,造价较低,在 相同的壳层情况下,可较其他型式的列管换热器 多排一些传热管子。但是壳体与管程之间的流体 的温差不能太大,因温差太大时,会产生较大的 热应力,使管子与管板结合处松脱而产生泄漏。 此外这类换热器因管板是固定的,所以在检修, 更换管子或清洗壳层时,都比较困难。此换热器 适用于壳程介质不易结垢,或是有结垢但可进行 化学清洗的场合;壳壁与管壁因温度差而引起的 膨胀量之差不大,或膨胀差虽大但壳程压力不高 的情况。
• 总体结构图
3)U型管式换热器
• 这种换热器不同于固定管板式和浮头式,只有一 块管板,换热管作为U字形、两端都固定在同一块 管板上;管板和壳体之间通过螺栓固定在一起。 这种换热器结构简单、造价低,管束可在壳体内 自由伸缩,无温差应力,也可将管束抽出清洗且 还省了一块管板;但U形管管内清洗困难且管子更 换也不方便,由于U形弯管半径不能太小,故与其 他管壳式换热器相比布管较少,结构不够紧凑。 它适用于冷热流体温差较大、管内走清洁不易结 垢的高温、高压、腐蚀性较大的流体的场合。
密封结构——螺纹锁紧环
1 -管箱壳体; 2-固定螺栓; 3-固定螺栓; 4-管箱盖; 5-垫片压板; 6-固定环; 7-螺纹锁紧环;8-压紧环; 9-管程垫片; 10-压环; 11-内法兰; 12-管程开口接 管; 13-密封装置; 14-管板; 15-传热管; 16-壳体; 17-壳程开口接管;18-壳程垫片; 19-分程隔板; 20-内部固定螺栓; 21-内套筒
同壳程压力降下,双弓形板换热器壳程流体的流
速一般可提高1. 5倍以上,从而强化了传热。通
过管束的阻力仅为单弓形扳换热器的1/5~1/8,
因此减少板间距和壳径来提高流速是常用手段。
7)螺旋折流板换热器
螺旋折流板换热器是管壳式换热器的一种形式。 每块折流板占1/4的横截面积,呈螺旋状自进口至出 口方向逐一布置。折流板对换热器中心线保持一定 的倾斜角度,四块折流板完成360。内的旋转,这 样在壳体内形成连续的螺旋,使流体流动接近柱塞 流动。
二、比较换热设备的指标
1. 效率要高。效率高就要求其传热系数大,传热系数是指在 单位时间内、单位面积上温度每变化一度所传递的热量。
2. 结构紧凑。要使换热设备的结构紧凑就要求其比表面积大, 比表面积是指单位体积的换热设备所具有的传热面积,即 传热面积与换热设备体积之比。
3. 节省材料。要做到此点要求其比重量要小,所谓比重量是 指单位传热面积所耗用的金属量,即换热设备总金属用量 与传热面积之比。
例如前面折流圈的折流杆是水平地支撑第1、 3、5-----排传热管,随后一个折流圈的折流杆则 是垂直地支撑第2、4、6-----排传热管,然后依 次交替布置。当然也可以有其它的组合和布置 方式,但不论何种布置方式都必须保证每根传 热管能被四个折流圈的四根折流杆从四个方向 将其牢牢固定。折流圈中的折流环可以用圆杆、 方杆或方条制作,其内径等于管束的外径,其 外径则等于壳体内径减去设计标准所规定的间 隙。折流环的形式有杆式、板式和带式三种。 其中板式折流环的径向厚度大于纵向厚度,而 带式折流环的径向厚度小于纵向厚度。
1、按用途分类:分为热交换器、冷凝器、蒸发器、 加热器及冷却器等五类。
1)热交换器:两种不同温度的介质进行热量交换, 使一种介质降温而另一种介质升温,以满足各自 的需要。
2)冷凝器:两种不同温度的介质进行热量交换,其 中一种介质由汽态被冷凝成液态。
3)蒸发器:与冷凝器的操作刚好相反,两种介质中的 一种介质由液体被蒸发成汽体。
以降低成本。另外,生产所得的油品或化工产品, 需要将其冷却或冷凝,以便储存和运输。以上这些 与热量有关的过程都需要使用换热设备。
使用换热设备是为了达到加热或冷却的目的,如 果将那些需要加热的流体与需要冷却的流体,经过 换热设备相互换热,既可回收热量,又可降低冷却 水的消耗。
综上所述,换热设备是炼油、化工生产中不可缺 少的重要设备。换热设备在动力、原子能、冶金及 食品等其他工业部门也有着广泛的应用。