換熱器是將熱流體的部分熱量傳遞給冷流體的設(shè)備,又稱熱交換器。換熱器在化工、石油、動力、食品及其它許多工業(yè)生產(chǎn)中占有重要地位,應(yīng)用十分廣泛,因此有些企業(yè)在TPM咨詢活動中將換熱器視為重點。
換熱器可適用于不同介質(zhì)、不同工況、不同溫度、不同壓力的,當(dāng)然結(jié)構(gòu)型式也會不同,那在TPM咨詢中換熱器的具體分類有哪些呢?
一、按照傳熱原理分類
①間壁式換熱器,是溫度不同的兩種流體在被壁面分開的空間里流動,通過壁面的導(dǎo)熱和流體在壁表面對流,兩種流體之間進行換熱。常見有管殼式、套管式,是目前應(yīng)用最為廣泛的換熱器。
②蓄熱式換熱器,通過固體物質(zhì)構(gòu)成的蓄熱體,把熱量從高溫流體傳遞給低溫流體,熱介質(zhì)先通過加熱固體物質(zhì)達到一定溫度后,冷介質(zhì)再通過固體物質(zhì)被加熱,使之達到熱量傳遞的目的。蓄熱式換熱器有旋轉(zhuǎn)式、閥門切換式等。
③流體連接間接式換熱器,是把兩個表面式換熱器由在其中循環(huán)的熱載體連接起來的換熱器,熱載體在高溫流體換熱器和低溫流體之間循環(huán),在高溫流體接受熱量,在低溫流體換熱器把熱量釋放給低溫流體。
④混合式換熱器,這種換熱器是兩種流體直接接觸,彼此混合進行換熱的設(shè)備,比如:冷水塔、氣體冷凝器等。
⑤復(fù)式換熱器,兼有汽水面式間接換熱及水水直接混流換熱兩種換熱方式的設(shè)備。
二、按用途分類
換熱器可作為加熱器、冷卻器、冷凝器、蒸發(fā)器和再沸器等。
換熱器從結(jié)構(gòu)上分類很多,本篇章重點講解最常見換熱器——管殼式換熱器。
管殼式換熱器又稱列管式換熱器,是一種通用的標(biāo)準(zhǔn)換熱設(shè)備。它具有結(jié)構(gòu)簡單、堅固耐用、造價低廉、用材廣泛、清洗方便、適應(yīng)性強等優(yōu)點,應(yīng)用最為廣泛,在換熱設(shè)備中占據(jù)主導(dǎo)地位。管殼式換熱器根據(jù)結(jié)構(gòu)特點分為以下幾種。
①固定管板式換熱器,由殼體、管束、封頭、管板、折流擋板、接管等部件組成。其結(jié)構(gòu)特點是,兩塊管板分別焊于殼體的兩端,管束兩端固定在管板上,整個換熱器分為兩部分:換熱管內(nèi)的通道及與其兩端相貫通處稱為管程,換熱管外的通道及與其相貫通處稱為殼程。冷、熱流體分別在管程和殼程中連續(xù)流動,實現(xiàn)換熱。
②浮頭式換熱器,其結(jié)構(gòu)特點是兩端管板之一不與殼體固定連接,可在殼體內(nèi)沿軸向自由伸縮,該端稱為浮頭。浮頭式換熱器的優(yōu)點是殼體或換熱管膨脹時,互不約束,不會產(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,適用于殼體和管束壁溫差較大或殼程介質(zhì)易結(jié)垢的場合。
③U 型管式換熱器其結(jié)構(gòu)是只有一個管板,換熱管為 U 型,管子兩端固定在同一管板上,管束可以自由伸縮,當(dāng)殼體與 U 型換熱管有溫差時,不會產(chǎn)生溫差應(yīng)力。管束可以抽出,管間清洗方便,但管內(nèi)清洗比較困難,適用于管、殼壁溫差較大或殼程介質(zhì)易結(jié)垢,而管程介質(zhì)清潔不易結(jié)垢以及高溫、高壓、腐蝕性強的場合。
④填料函式換熱器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,管束可從殼體內(nèi)抽出,管內(nèi)、管間均能進行清洗,維修方便,填料函耐壓不高,一般小于4.0MPa,對易燃、易爆、有毒和貴重的介質(zhì)不適用,適用于管、殼壁溫差較大或介質(zhì)易結(jié)垢,需經(jīng)常清理且壓力不高的場合。
⑤釜式換熱器是在殼體上部設(shè)置適當(dāng)?shù)恼舭l(fā)空間,同時兼有蒸汽室的作用。管束可以為固定管板式、浮頭式或 U 型管式。釜式換熱器清洗維修方便,能承受高溫、高壓,適用于液-汽式換熱。
以上就是管殼式換熱器常見的五種換熱器類型以及性能特點,后面章節(jié)還會繼續(xù)介紹TPM咨詢中關(guān)于蛇管式換熱器、螺旋式換熱器、套管式換熱器、翅片管式換熱器等樣式結(jié)構(gòu)和性能特點,希望對你在推行TPM咨詢過程中對換熱器的掌握學(xué)習(xí)有所幫助。