各种换热器的构造原理

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各类换热器的应用说明原理

各类换热器的应用说明原理

各类换热器的应用说明原理简介换热器是一种将热量从一个介质传递到另一个介质的热交换设备。

在工业生产和生活中,换热器广泛应用于各种设备和系统中,如供暖系统、制冷系统、化工工艺等。

本文将介绍几种常见的换热器以及它们的应用和工作原理。

1. 管壳式换热器管壳式换热器是一种常见的换热器类型,它由一个管束和一个外壳组成。

管束中流动的介质通过与外壳中流动的介质之间进行热量传递来实现换热的目的。

管壳式换热器的应用范围非常广泛,可以用于蒸汽凝结、液体冷却、气体冷却等。

•优点:–效率高:由于管壳式换热器内部的多个传热管,可以提高换热效率。

–维护方便:由于管束和外壳是分离的,维护和清洁较为方便。

•缺点:–体积大:由于管壳式换热器结构相对复杂,体积较大。

–成本高:制造和安装管壳式换热器需要较高的成本。

2. 板式换热器板式换热器由多个金属板组成,通过板与板之间形成的流通通道进行热量传递。

板式换热器适用于低粘度液体或气体的换热,常见应用于冷却器、热水系统等。

•优点:–效率高:板式换热器的流通通道狭窄,可以实现高效换热。

–占用空间小:相比管壳式换热器,板式换热器体积较小。

•缺点:–清洁难度大:板与板之间的流通通道较小,清洁维护困难。

–不能耐受高压:由于板与板之间的连接方式,板式换热器不能耐受高压。

3. 螺旋板式换热器螺旋板式换热器是一种将多个螺旋形金属板组成的换热器,通过螺旋形结构增加热交换面积,提高换热效率。

螺旋板式换热器适用于高粘度介质或含固体颗粒的介质。

•优点:–高效换热:螺旋形金属板的结构增加了热交换面积,提高了换热效率。

–适用于多种介质:螺旋板式换热器适用于高粘度介质、含固体颗粒的介质等。

•缺点:–制造难度大:螺旋板式换热器的制造相对复杂,制造成本较高。

–清洁困难:由于螺旋形结构的特殊性,清洁维护较为困难。

4. 管内换热器管内换热器是一种直接在管内实现换热的设备,适用于液体或气体的换热。

它通常由一个或多个管道组成,通过液体或气体在管道内流动进行热量传递。

换热器的工作原理

换热器的工作原理

换热器的工作原理换热器是一种用于传递热量的设备,它在许多工业和日常生活中的应用中起着重要的作用。

换热器的工作原理是通过热传导和对流来实现热量的传递。

一、换热器的基本结构换热器通常由两个流体流经的管道组成,这两个流体分别称为“工质”和“介质”。

工质是需要被加热或者冷却的物质,而介质则是用来传递热量的物质。

换热器的基本结构包括以下几个主要部份:1. 管束:管束是由一系列平行罗列的管子组成的,工质和介质在这些管子中流动。

2. 管板:管束两端的管子通过管板连接起来,形成一个封闭的系统。

3. 壳体:壳体是用来容纳管束的外壳,它通常由金属制成,具有良好的导热性能。

4. 进出口管道:工质和介质通过进出口管道进入和离开换热器。

二、换热器的工作原理换热器的工作原理可以分为两个基本过程:传导和对流。

1. 传导过程传导是指热量通过固体物质的传递。

在换热器中,工质和介质之间通过管壁进行热量的传导。

当工质的温度高于介质的温度时,热量会从工质传导到介质中,使介质的温度升高。

相反,当工质的温度低于介质的温度时,热量会从介质传导到工质中,使工质的温度升高。

2. 对流过程对流是指热量通过流体的传递。

在换热器中,工质和介质通过流动来实现热量的传递。

当工质和介质在管束中流动时,它们会通过对流的方式进行热量交换。

具体来说,当工质经过管束时,它会将热量传递给介质,使介质的温度升高。

同时,介质也会将冷却的热量传递给工质,使工质的温度降低。

三、换热器的热量传递方式换热器的热量传递方式可以分为三种:对流传热、辐射传热和传导传热。

1. 对流传热对流传热是指热量通过流体的传递。

在换热器中,工质和介质通过流动来实现热量的传递。

当工质和介质在管束中流动时,它们会通过对流的方式进行热量交换。

对流传热的速率取决于流体的流速、流体的物理性质以及管束的结构。

2. 辐射传热辐射传热是指热量通过电磁波的辐射传递。

在换热器中,工质和介质之间的热量传递也会通过辐射的方式进行。

暖气换热器工作原理

暖气换热器工作原理

暖气换热器工作原理1.循环流动:暖气换热器通过循环泵将热水从锅炉或其他热源处抽取,然后通过管道输送到换热器内部。

换热器内部有一组密集排列的金属片或管道,使得水在其中流动,从而使热能可以顺利传递给空气。

2.辐射传热:暖气换热器内的金属片或管道被热水加热后,会向四周散发热能。

这种方式被称为辐射传热,通过辐射传热,暖气换热器可以将热能传递给周围的物体和空气。

3.对流传热:暖气换热器内的热水加热空气接触的同时,也会引起空气的对流运动。

当空气接触到热的金属片或管道时,会被加热并上升,然后向周围空间扩散。

同时,较冷的空气由于密度较大,会下沉并再次接触到金属片或管道,形成一个对流循环。

通过对流传热,暖气换热器可以将热能迅速传递给室内空气。

在这个过程中,暖气换热器起到一个传导热能的媒介的作用。

热水通过金属片或管道与室内空气进行热交换,从而使空气温度升高。

当空气吸收足够的热能后,它们会变得温暖,并被送到室内空间,起到供暖的作用。

1.温度调节:暖气换热器可以通过调整热源的温度来控制室内的供暖温度。

通过增加热源的温度,可以提高空气温度;通过降低热源的温度,可以使空气变得更凉爽。

2.热能损失:在热水从锅炉到换热器的过程中,由于管道的存在,会导致一定的热能损失。

此外,暖气换热器在传递热能时也会有一些热能的散失,进一步降低了热能的利用效率。

3.连通性:暖气换热器通常通过管道连接到一个统一的热源,如锅炉。

这种连通性使得多个暖气换热器可以同时工作,从而为整个室内空间提供供暖。

总体来说,暖气换热器通过循环泵将热水从热源传递到换热器内部,然后通过辐射和对流传热的方式将热能传递给室内空气。

这种工作原理使得暖气换热器成为一种常见的供暖设备,广泛应用于家庭和商业建筑中。

换热器的原理及应用

换热器的原理及应用

换热器的原理及应用一、换热器的基本原理换热器是一种热交换设备,用于将热量从一个介质传递到另一个介质中。

其基本原理是利用不同温度的两种流体(或气体)之间的热传导,使它们在多个细小通道中进行流动,并通过这些通道的壁与介质之间进行换热。

换热器通常由两个主要部分组成:热源端和热载体端。

热源端是传递热量的一侧,热载体端是吸收热量的一侧。

换热器的基本工作原理如下:1.传热方式:换热器主要通过对流、传导和辐射的方式进行热传导。

2.热源端:热源端的流体吸收热量,并传递给换热器中的壁面。

3.热载体端:热载体端的流体通过与换热器的壁面接触,吸收热量进行传递。

4.换热器壁面:换热器壁面起到隔离两边流体的作用,并通过壁面的传导和对流换热,将热量从热源端传递到热载体端。

5.换热流体状态:换热器可以处理不同物态的流体,包括气体、液体和气液两相流体。

二、换热器的应用领域换热器是广泛应用于工业生产中的关键设备,其作用多种多样。

以下是一些典型的换热器应用领域的列举:1.供暖系统:供暖系统中的换热器将锅炉中的热水或蒸汽传递给房间内的暖气设备,用于供暖。

2.汽车冷却系统:汽车发动机冷却系统中的散热器,通过冷却剂的循环来降低发动机温度,保证发动机正常运行。

3.空调系统:空调系统中的蒸发器和冷凝器,通过制冷剂的循环工作,实现对空气的冷却或加热。

4.石油化工:在石油化工生产过程中,换热器用于原油加热、冷却和重整等工序。

5.核能领域:核电站中的换热器被用于冷却核反应堆中的燃料,并产生蒸汽驱动涡轮发电机。

6.食品加工:食品加工行业中的换热器,用于热交换、杀菌、蒸煮和冷却等工艺。

7.航空航天:飞机和火箭中的换热器,用于控制燃料温度和提供舒适的空调环境。

8.造纸业:造纸过程中,使用换热器来调节纸浆的温度,以实现最佳的造纸质量。

三、换热器的类型根据换热器的结构和工作原理,可以将其划分为多种类型。

以下是常见的几种换热器类型的介绍:1.管壳式换热器:管壳式换热器由一个外壳和许多平行或螺旋排列的管子组成。

换热器的工作原理

换热器的工作原理

换热器的工作原理引言概述:换热器是一种用于传递热量的设备,广泛应用于工业生产和日常生活中。

它的工作原理基于热量传导和对流,通过将热量从一个物质传递到另一个物质,实现热能的有效利用。

本文将详细介绍换热器的工作原理及其五个主要部分。

一、传热介质1.1 热源介质:换热器的热源介质通常是高温的流体或气体。

当热源介质通过换热器时,其热量会传递给换热器的工作介质。

1.2 工作介质:工作介质是换热器中的传热介质,可以是液体或气体。

当工作介质经过换热器时,它会吸收热源介质传递过来的热量。

1.3 冷却介质:冷却介质是换热器中的另一个传热介质,用于吸收工作介质释放的热量。

冷却介质可以是水、空气或其他液体。

二、传热方式2.1 对流传热:对流传热是换热器中最常见的传热方式。

当热源介质与工作介质接触时,热量通过对流传递,即热源介质的热量通过流体的流动传递给工作介质。

2.2 导热传热:导热传热是指热量通过固体传递的过程。

在换热器中,导热传热主要发生在换热器的壁体上,热源介质的热量通过壁体传递给工作介质。

2.3 辐射传热:辐射传热是指热量通过电磁辐射传递的过程。

在换热器中,辐射传热主要发生在换热器的壁体和介质之间,热量以电磁波的形式传递。

三、换热器的结构3.1 管式换热器:管式换热器是最常见的一种换热器类型。

它由一组管子组成,热源介质和工作介质分别流过管内和管外,通过管壁的导热传热实现热量的传递。

3.2 板式换热器:板式换热器由一组平行排列的金属板组成,热源介质和工作介质分别流过板间和板面,通过对流传热和导热传热实现热量的传递。

3.3 壳管式换热器:壳管式换热器由一个外壳和一组管束组成,热源介质和工作介质分别流过壳侧和管侧,通过对流传热和导热传热实现热量的传递。

四、换热器的性能参数4.1 热效率:热效率是换热器传递热量的效率,一般用换热器输出的热量与输入的热量之比来表示。

4.2 压降:压降是指流体在换热器中流动时产生的压力损失。

换热器原理与设计

换热器原理与设计

换热器原理与设计
换热器是一种机械设备,它的主要作用是在不同流体之间传递热能,从而从一个流体系统中转移热量到另一个流体系统中。

换热器分为直接换热器和间接换热器,其原理主要是外壳换热器,波纹管换热器,盘管换热器和桥壳换热器等。

外壳换热器分为管状换热器和壳状换热器。

它们通常使用曲线管形式,由放置在外部壳体内部的内管,围绕其外表面运动流体,然后与外管的外表面冷却流体热量。

波纹管换热器主要由内管、定子、波纹管等组成。

定子和波纹管与内管圆柱体内壁紧密地结合在一起,外管和内管之间形成空气层,从而形成热隔离结构。

翅片的弯曲和相互结合使流体在接触的表面上有更大的传热效果。

盘管换热器是由管状容器、盘管、流体分配器等组成。

界面上的接触面积大,配有叶片,用于促进流体混合,以改善传热效率,热阻参数小,容量很大,传热量可以满足较高的工况要求。

桥壳换热器由内壳,节流器,外壳,内外壳组成。

内壳和外壳之间有一个空气层填充,节流器将内壳和外壳连接,形成内外流体两侧的热交换界面,实现内外流体的热量传递。

动图详解:九种换热器的工作原理

动图详解:九种换热器的工作原理

动图详解:九种换热器的工作原理换热器是在不同温度的两种或两种以上流体间实现热量传递的节能设备,对于大面积供热而言,换热器的存在必不可少。

按照换热器的传热方式,换热器可分为三大类:直接接触式换热器,也叫混合式换热器,是冷热流体进行直接接触并换热的设备。

通常情况下,直接接触的两种流体是气体和汽化压力较低的液体;蓄能式换热器的工作原理,是利用固体物质的导热特性,具体而言,热介质先将固体物质加热到一定温度,冷介质再从固体物质获得热量,通过此过程可实现热量的传递;间壁式换热器,也是利用了中介物的热传导,冷、热两种介质被固体间壁隔开,并通过间壁进行热量交换。

对于供热企业而言,间壁式换热器的应用最为广泛。

根据结构的不同,它还可划分为管式换热器、板式换热器和热管换热器。

一、管壳式换热器管壳式换热器又称列管式换热器。

是以封闭在壳体中管束的壁面作为传热面的间壁式换热器。

这种换热器结构较简单,操作可靠,可用各种结构材料(主要是金属材料)制造,能在高温、高压下使用,是目前应用最广的类型。

▲管壳式换热器根据所采用的补偿措施,管壳式换热器可分为固定管板式换热器、浮头式换热器、U型管式换热器、填料函式换热器等四种类型。

二、固定管板式换热器固定管板式换热器是管壳式换热器的一种。

固定管板式换热器两端的管板采用焊接的方式与壳体连接,主要由外壳、管板、管束、顶盖(封头)等部件构成。

▲固定管板式换热器固定管板式换热器的优点是:◆结构简单;◆在相同的壳体直径内,排管数最多,旁路最少;◆每根换热管都可以进行更换,且管内清洗方便。

固定管板式换热器的缺点是:◆壳程不能进行机械清洗;◆当换热管与壳体的温差较大(大于50℃)时会产生温差应力,解决措施是在壳体上设置膨胀节,因而壳程压力受膨胀节强度的限制不能太高;◆只适用于流体清洁且不易结垢,两流体温差不大或温差较大但壳程压力不高的工作场合。

三、浮头式换热器浮头换热器是管壳式换热器的一种,它有一端管板不与外壳相连,可以沿轴向进行自由浮动,也称为浮头。

六种换热器的原理及介绍

六种换热器的原理及介绍

介绍
管式换热器在各种工业和民用领域中得到广泛应用,如石油化工、电力、供暖等。其优点 包括结构简单、易于制造、成本低、适应性强等。然而,管式换热器的流体阻力较大,需 要较高的泵送功率。此外,其热传导效率相对较低
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原理
壳管式换热器是一种通过将热流体和冷流体分别流过相互平行的壳体和管束来实现热量交 换的设备。热量通过管壁传导给壳体中的冷流体,从而实现热量交换。壳管式换热器具有 较高的传热效率和较强的适应性
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20XX年XX月
介绍
螺旋板式换热器在各种工业领域 中得到广泛应用,如石油化工、 电力等。其优点包括较高的紧凑 性、较低的流体阻力、能够处理 高温高压流体等。然而,螺旋板 式换热器的制造和维护较为复杂 ,成本相对较高。此外,其传热 效率相对较低
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原理
翅片式换热器是一种通过在金属表面加工出翅片来增强传热效果的设备。它通过将冷热流 体分别流过翅片表面,通过翅片的扩展表面来增大传热面积,从而实现热量交换。翅片式 换热器具有较高的传热效率和较强的适应性
介绍
壳管式换热器在各种工业和民用 领域中得到广泛应用,如制冷、 化工等。其优点包括较高的传热 效率、较强的适应性、能够处理 各种类型的流体等。然而,壳管 式换热器的体积较大,需要较大 的安装空间。此外,其成本相对 较高
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原理
螺旋板式换热器是一 种由两块螺旋形金属 板组成的热交换器。 它通过将冷热流体分 别流过金属板的内外 侧,通过金属板的热 传导和流体之间的对 流来实现热量交换。 螺旋板式换热器具有 较高的紧凑性和较低 的流体阻力
介绍
板式换热器在各种工业和民用领域中得到了 广泛应用,如供暖、制冷、工业制程中的加 热和冷却等。其优点包括高效能量转换、低 成本、易于维护和清洁等。然而,板式换热 器的流体阻力较大,对流体的清洁度要求较 高

换热器种类及原理

换热器种类及原理

换热器种类及原理?各种换热器优缺点、原理图及适用场合一、换热器种类及原理:、表面式换热器1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。

、蓄热式换热器2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、换热器优缺点、原理图及适用场合1、表面式换热器:(间壁式换热器)(1)、管壳式换热器:优点:结构简单造价低、制造方便和内径小;缺点:由于温差问题会引起管子弯曲造成泄漏、污垢清洗很困难、只适用于温差小、单行程、压力不高以及结垢不严重的场合。

.(2)、容积式换热器:优点:供水平稳、安全,易于清除污垢。

主要用于热水供应系统。

但其传热系数比壳管式换热器低得多。

(3)、板式换热器:优点:传热系数很高;缺点:水质不好形成水垢或污物沉积,都容易堵塞。

在我国城镇集中供热系统中开始得到广泛应用。

(4)、螺旋板式换热器:与板式换热器相比,流通截面较宽,不易堵塞。

缺点:不能拆卸清洗、2、蓄热式交换器:优点:结构紧凑、价格便宜、单位体积传热面积大,适用于气-气热交换。

如回转式空气预热器。

局限:若两种流体不允许混合,不能采用蓄热式换热器。

.3、流体连接间接式换热器:4、直接接触式热交换器(混合式换热器):优点:传热效率高、单位容积传热面积大、设备结构简单、价格便宜等。

换热器的工作原理

换热器的工作原理

换热器的工作原理换热器是一种用于传递热量的设备,它能够将热量从一个流体传递到另一个流体,而两个流体之间不直接接触。

换热器广泛应用于各种工业领域和家庭生活中,例如空调系统、汽车发动机冷却系统、化工生产过程等。

换热器的工作原理基于热传导和对流传热的基本原理。

下面将详细介绍换热器的工作原理。

1. 热量传导换热器内部通常由一系列金属管道组成,这些管道中流动着热量需要传递的流体。

当热量从一个流体传递到另一个流体时,它会通过管道壁传导。

通常,换热器的管道壁由导热性能良好的金属材料制成,如铜、铝或者不锈钢。

2. 对流传热对流传热是指热量通过流体的对流传递。

在换热器中,流体通过管道流动,热量会通过流体的对流传递到另一个流体。

对流传热的效果受到流体的流速、温度差和管道的设计等因素的影响。

3. 热交换换热器的核心原理是实现两个流体之间的热交换。

通常,换热器内部有两个独立的流体通道,一个是热源流体,另一个是被加热或者被冷却的流体。

这两个流体通过换热器内部的管道流动,热量从热源流体传递到被加热或者被冷却的流体。

4. 热传递表面换热器的设计通常会增加热传递表面的面积,以增加热量的传递效率。

这可以通过增加管道的长度、增加管道的数量或者采用特殊的换热器结构来实现。

增加热传递表面的面积可以提高换热器的效率,减少能源的消耗。

5. 热媒介换热器中的流体可以是液体或者气体,具体选择取决于应用的需求。

常见的热媒介包括水、蒸汽、热油等。

选择合适的热媒介可以根据需要的温度范围、压力要求以及可用的能源等因素进行。

6. 换热器类型根据不同的应用需求,有多种类型的换热器可供选择。

常见的换热器类型包括壳管式换热器、板式换热器、管束式换热器等。

每种类型的换热器都有其特定的优点和适合范围,根据具体的应用需求选择合适的换热器类型。

总结:换热器的工作原理基于热传导和对流传热的基本原理。

通过热传导和对流传热,换热器能够将热量从一个流体传递到另一个流体,而两个流体之间不直接接触。

换热器的构造及原理

换热器的构造及原理

换热器的构造及原理
换热器(Heat exchanger)是一种设备,用于在两个流体之间传递热量,使它们达到所需温度。

换热器的原理是通过将热量从一个流体传递到另一个流体,实现热量的平衡。

换热器的构造可以根据不同的应用需求而有所不同,但通常包括以下主要组件:
1. 热传导表面:换热器通常有许多热传导表面,用于将热量从一个流体传递到另一个流体。

这些表面通常由金属制成,如铜、铝或不锈钢,以具有良好的热导能力。

2. 流体通道:换热器中的流体通常会通过一系列管道或通道流动。

这些通道由热传导表面分隔,并确保两个流体不直接接触,以防止混合。

3. 进口和出口:换热器通常有多个进口和出口口,用于引入和排出两种不同的流体。

这些口通常位于换热器的两端,并与相应的流体通道相连。

换热器的工作原理可简述为:
1. 两种不同温度的流体分别从进口口进入热交换器,并通过流体通道流动。

2. 当两种流体经过热传导表面时,热量会从温度较高的流体传递到温度较低的
流体。

这是通过热传导的方式实现的。

3. 热量传递使得热源的温度降低,同时冷却介质的温度升高。

4. 最后,两种流体从出口口分别排出,此时它们的温度已经发生了变化。

需要注意的是,具体的换热器构造和工作原理也会根据不同的类型和应用而有所差异。

常见的换热器类型包括管壳式换热器、板式换热器、螺旋板式换热器等,它们在结构和工作原理上都会有所不同,用于不同的热交换需求。

管壳式换热器的工作原理及结构

管壳式换热器的工作原理及结构

管壳式换热器的工作原理及结构一、引言管壳式换热器作为一种常见的换热设备,在工业生产和能源领域得到广泛应用。

它能够将热量从一个介质传递到另一个介质,实现能量的转移。

本文将深入探讨管壳式换热器的工作原理及结构。

二、工作原理管壳式换热器的工作原理可以概括为传导、对流和辐射三种方式的能量传递。

2.1 传导传热传导是指由于不同温度物体之间的热运动,热量通过颗粒的碰撞和传递实现。

在管壳式换热器中,传导传热主要发生在管壳内部。

热源通过传导方式将热量传递给管壳内的管道,然后通过管道的传导传递给另一介质。

2.2 对流传热对流传热是指热源通过流体的对流方式将热量传递给另一介质。

在管壳式换热器中,热源和另一介质通过管道分别进入管壳内部,热源通过管壁将热量传递给管道内的流体,流体再通过对流方式将热量传递给另一介质。

2.3 辐射传热辐射传热是指热源通过辐射方式将热量传递给另一介质。

辐射传热不需要介质的介入,可以在真空中传递热量。

在管壳式换热器中,热源通过辐射方式将热量传递给管道内壁,然后再通过传导或对流方式将热量传递给另一介质。

三、结构管壳式换热器由管壳和管束两部分组成,具有复杂的结构设计。

3.1 管壳管壳是管壳式换热器的外壳,起到固定管束和流体的作用。

常见的管壳材料有碳钢、不锈钢和铜等。

管壳主要由头盖、壳体、管板和尾盖等部分组成。

3.2 管束管束是管壳式换热器中的核心部件,由管子和管板组成。

管子通常采用无缝钢管或螺旋钢管制成,根据换热要求可以采用不同的布管方式,如并列布管、单列布管和交叉布管等。

管板用于固定管子,保证管子之间的间距。

3.3 流体分流器流体分流器位于管束的进出口处,起到将流体引导到相应的管子中去的作用。

流体分流器的设计关系到换热效率和流体的流动状态。

3.4 密封装置密封装置用于防止热源和另一介质之间的交叉污染,同时保证换热过程中的密封性。

四、工作过程管壳式换热器的工作过程可以分为进料、加热和出料三个阶段。

各种换热器工作原理和特点,值得收藏

各种换热器工作原理和特点,值得收藏

各种换热器工作原理和特点,值得收藏一、换热器1、U形管式换热器每根管子都弯成U形,固定在同一侧管板上,每根管可以自由伸缩,也是为了除去热应力。

性能特点:(1)优点此类换热器的特点是管束可以自由伸缩,不会因管壳之间的温差而产生热应力,热补偿性能好;管程为双管程,流程较长,流速较高,传热性能较好;承压本领强;管束可从壳体内抽出,便于检修和清洗,且结构简单,造价便宜。

(2)缺点是管内清洗不便,管束中心部分的管子难以更换,又因最内层管子弯曲半径不能太小,在管板中心部分布管不紧凑,所以管子数不能太多,且管束中心部分存在间隙,使壳程流体易于短路而影响壳程换热。

此外,为了弥补弯管后管壁的减薄,直管部分需用壁较厚的管子。

这就影响了它的使用场合,仅宜用于管壳壁温相差较大,或壳程介质易结垢而管程介质清洁及不易结垢,高温、高压、腐蚀性强的情形。

2、沉浸式蛇管换热器沉浸式蛇管换热器以蛇形管作为传热元件的换热器,是间壁式换热器种类之一。

依据管外流体冷却方式的不同,蛇管式换热器又分为沉浸式和喷淋式。

(1)优点这是一种古老的换热设备。

它结构简单,制造、安装、清洗和维护和修理便利,便于防腐,能承受高压,价格低廉,又特别适用于高压流体的冷却、冷凝,所以现代仍得到广泛应用。

(2)缺点由于容器体积比管子的体积大得多、笨重、单位传热面积金属耗量多,因此管外流体的表面传热系数较小。

为提高传热系数,容器内可安装搅拌器。

3、列管式换热器冷流体走管内,热流体经折流板走管外,冷、热流体通过间壁换热。

性能特点:列管式换热器的结构比较简单、紧凑、造价便宜,但管外不能机械清洗。

此种换热器管束连接在管板上,管板分别焊在外壳两端,并在其上连接有顶盖,顶盖和壳体装有流体进出口接管。

通常在管外装置一系列垂直于管束的挡板。

同时管子和管板与外壳的连接都是刚性的,而管内管外是两种不同温度的流体。

因此,当管壁与壳壁温差较大时,由于两者的热膨胀不同,产生了很大的温差应力,以至管子扭弯或使管子从管板上松脱,甚至毁坏换热器。

换热器的结构及工作原理

换热器的结构及工作原理

换热器的结构及工作原理1. 换热器的基本概念嘿,大家好!今天我们来聊聊一个听起来有点高大上的东西——换热器。

你可能在生活中没有直接接触过它,但其实它就在我们身边,默默地发挥着作用,就像那位在你身边的“默默无闻”好朋友,关键时刻总能给你支招。

换热器,顾名思义,就是一个用来交换热量的设备。

简单来说,就是把热的东西和冷的东西放在一起,看看能不能让它们彼此“分享”一下温度。

1.1 换热器的结构换热器的结构其实并不复杂,它就像一个大大的“夹心饼干”,里面夹着热流体和冷流体。

通常情况下,外面是冷的流体,里面是热的流体,二者通过热交换管道互相“打招呼”。

这就好比在炎热的夏天,喝一杯冰凉的饮料,嘴巴里冰冰凉凉的,简直太舒服了!而换热器的“夹心”部分则是各种材料的组合,常见的有金属、塑料等。

它们都很擅长传导热量,就像运动员在比赛中传球一样,来来回回,热量就这样轻松地传递。

1.2 换热器的分类换热器的类型也不少,按照形状和用途可以分为几种,比如管壳式、板式、空气冷却式等等。

想象一下,一个个换热器就像各具特色的“明星”,各自都有自己的招牌动作。

管壳式换热器就像一个巨大的咖啡杯,热流体和冷流体在里面搅拌得热火朝天。

而板式换热器则像个叠罗汉,紧凑得让人心疼,却能在有限的空间里发挥出最大的功效。

2. 换热器的工作原理那么,换热器究竟是怎么工作的呢?好吧,接下来就让我们来“揭开它的面纱”。

换热器的工作原理可以用“热量转移”四个字来概括。

热流体在一个地方通过管道流动,碰到冷流体的时候,热量就开始悄悄“移情别恋”,渐渐把热量传递给冷流体。

而冷流体呢,就像是一个“海绵”,吸收着热量,慢慢变热起来。

这一过程就像是一场舞蹈,热和冷在换热器中翩翩起舞,生动又有趣。

2.1 热量的传递方式在传递热量的过程中,热流体和冷流体的流动方向是非常关键的。

有时候,它们是顺流而行,就像两位好友在河边散步,互相分享着各自的故事;而有时候,它们则是逆流而上,像一对老夫妇,在漫长的岁月中互相支持,始终如一。

各种换热器工作原理

各种换热器工作原理

1.套管式换热器1^1每一段套管称为〃一程",程的内管(传热管)借U形肘管,而外管用短管依次连接成排,固定于支架上。

热量通过内管管壁由一种流体传递给另一种流体。

通常,热流体(A流体)由上部引入,而冷流体(B流体)则由下部引入。

套管中外管的两端与内管用焊接或法兰连接。

内管与U形肘管多用法兰连接,便于传热管的清洗和增减。

每程传热管的有效长度取4~7米。

这种换热器传热面积最高达18平方米,故适用于小容量换热。

优点:结构简单,能耐高压。

传热面积可根据需要增减,应用方便。

缺点:管间接头多,易泄露。

占地面积较大,单位传热面消耗金属量大。

2、浮头式换热器浮头式换热器浮头端结构由圆筒、外头盖侧法兰、浮头管板、钩圈、浮头盖、外头盖及丝孔、钢圈等组成。

钩圈式浮头的详细结构见下图所示。

盖娜去兰外头盖法兰B型钩圈浮头盖法兰优点:当换热管与壳体有温差存在,壳体或换热管膨胀时,互不约束,不会产生温差应力。

管束可从壳体内抽出,便于管内和管间的清洗。

缺点:结构较复杂,用材量大,造价高。

浮头盖与浮动管板之间若密封不严,发生内漏,造成两种介质的混合。

3、沉浸蛇管换热这种换热器是将金属管弯绕成各种与容器相适应的形状,并沉浸在容器内的液体中。

优点:结构简单,能承受高压,可用耐腐蚀材料制造。

缺点:容器内液体湍动程度低,管外换热系数小为提高传热系数,容器内可安装搅拌器。

板式换热器是液一液、液一汽进行热交换的理想设备。

它是由具有一定波纹形状的一系列金属片叠装而成的一种新型高效换热器。

板式换热器的结构原理:可拆卸板式换热器是由许多冲压有波纹薄板按一定间隔,四周通过垫片密封,并用框架和压紧螺旋重叠压紧而成,板片和垫片的四个角孔形成了流体的分配管和汇集管,同时又合理地将冷热流体分开,使其分别在每块板片两侧的流道中流动,通过板片进行热交换。

5、具有补偿圈的换热器由挡板、补偿圈和放热嘴构成的换热器。

当流体为高温换热时,由于壳体与管束因温度相差太大,引起不同的热膨胀率,补偿圈就是为了消除这种热应力。

十三种类型换热器结构原理及特点(图文并茂)

十三种类型换热器结构原理及特点(图文并茂)

十三种类型换热器结构原理及特点(图文并茂)一、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。

板式换热器结构图二、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。

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。

螺旋板式换热器结构图三、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。

列管式换热器结构图四、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。

管壳式换热器结构图五、容积式换热器的构造原理、特点: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。

换热器的工作原理

换热器的工作原理

换热器的工作原理换热器是一种用于传递热量的设备,广泛应用于工业生产、暖通空调、能源利用等领域。

它通过将热量从一个介质传递到另一个介质,实现能量的转移和利用。

本文将详细介绍换热器的工作原理,包括换热器的基本结构、热量传递方式、换热器的效率以及常见的换热器类型。

一、换热器的基本结构换热器通常由两个主要部分组成:热交换管束和壳体。

热交换管束是换热器的核心部分,由一系列平行排列的管子组成。

这些管子通常是圆形的,但也可以是其他形状,如方形或椭圆形。

壳体则是将热交换管束包裹起来的外壳,用于保护管束并提供流体的进出口。

二、热量传递方式换热器中的热量传递可以通过三种方式进行:传导、对流和辐射。

1. 传导:传导是指热量通过物质的直接接触而传递。

在换热器中,热交换管束内的热介质与管壁接触,通过管壁将热量传递给另一侧的介质。

2. 对流:对流是指热量通过流体的运动而传递。

在换热器中,热介质在管束内流动,通过与管壁接触,将热量传递给流过管外的介质。

3. 辐射:辐射是指热量通过电磁波辐射而传递。

在换热器中,热介质和管壁之间的温差会产生辐射热量,这部分热量通过辐射传递给另一侧的介质。

三、换热器的效率换热器的效率是衡量其热量传递能力的重要指标。

换热器的效率可以通过热传导率、热阻和热效率来描述。

1. 热传导率:热传导率是指单位时间内单位面积上的热量传递量。

热传导率越高,换热器的传热能力越强。

2. 热阻:热阻是指热量在传递过程中所遇到的阻力。

热阻越小,换热器的传热效率越高。

3. 热效率:热效率是指换热器实际传热量与理论传热量之比。

热效率越高,换热器的能量利用率越高。

四、常见的换热器类型根据换热器的结构和工作原理,可以将其分为多种类型,常见的有以下几种:1. 管壳式换热器:管壳式换热器是最常见的一种换热器类型。

它由一个管束和一个外壳组成,热介质从管束中流过,冷介质从外壳中流过,通过管壁的传导和对流,实现热量的传递。

2. 板式换热器:板式换热器由一系列平行排列的金属板组成。

换热器的原理类型

换热器的原理类型

换热器的原理类型换热器是一种设备,用于将热量从一个物体传递到另一个物体,以实现能量的转移和利用。

其原理是通过热传导、对流和辐射等方式,将热能从一个物体转移到另一个物体。

换热器可以根据工作原理的不同分为多种类型,包括传导换热器、对流换热器和辐射换热器。

传导换热器是通过直接接触两个具有不同温度的物体实现热能传递的装置。

传导换热器的原理是根据传热的基本规律,即热量会从高温物体传递到低温物体,直至两者温度达到平衡。

常见的传导换热器包括热导管、壳管式换热器等。

在壳管式换热器中,热能通过管壁的传导实现,通过流体在管内的流动,使得热能从热源侧传递到冷却侧,从而实现传热。

对流换热器是通过流体的循环与流动来传递热能的装置。

对流换热器的原理是利用流体的传热性质,通过流体的流动,使热源和冷却侧之间的热能传递。

对流换热器可以根据流体流动方式的不同分为多种类型,包括管束式换热器、管排式换热器、板式换热器、卧式管式换热器等。

在管束式换热器中,热能通过流体在管内的对流实现,热源和冷却侧之间通过管束内的流体进行传热。

辐射换热器是通过辐射传热方式来实现热能传递的装置。

辐射换热器的原理是根据物体表面的辐射性质,通过物体表面的辐射热能传递。

辐射换热器不依赖于介质传递热量,而是通过空间中的辐射热量传递。

常见的辐射换热器包括煤油灯、电暖器等。

在实际工程应用中,根据换热器的不同原理和结构,可以选择适合的换热器类型。

传导换热器适用于需要高效率热传导的场合,例如热导管用于电子元件的冷却;对流换热器适用于需要通过流体流动实现传热的场合,例如散热器用于车辆发动机的冷却;辐射换热器适用于需要通过辐射热量传递实现传热的场合,例如电暖器用于室内供暖。

总之,换热器是一种通过传导、对流和辐射等方式实现热能传递的装置,其原理和类型多种多样。

合理选择和设计换热器可以实现高效率的热能转移和利用,从而提高能源利用效率和节约能源。

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各种换热器的构造原理、特点
■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。

■换热设备介绍:换热设备是实现化工生产过程中热量交换和传递不可缺少的设备。

在热量交换中常有一些腐蚀性、氧化性很强的物料,因此,要求制造换热设备的材料具有抗强腐蚀性能。

它可以用石墨、陶瓷、玻璃等非金属材料以及不锈钢、钛、钽、锆等金属材料制成。

但是用石墨、陶瓷、玻璃等材料制成的有易碎、体积大、导热差等缺点,用钛、钽、锆等稀有金属制成的换热设备价格过于昂贵,不锈钢则难耐许多腐蚀性介质,并产生晶间腐蚀。

■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*,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。

■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*,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)。

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。

换热机组由板式换热器、循环水泵、补水泵、过滤器、阀门、机组底座、热计量表、配电箱、电子仪表及自控系统等组成。

热源的蒸汽或高温水从机组的一次侧供水口进入板式换热器,二次侧的低温回水经过过滤器除污,通过循环泵也进入板式过滤器,两种不同温度的水经过热交换,二次侧将热量输送给热用户。

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