換熱器是什么

換(huan)熱(re)(re)器是(shi)將熱(re)(re)流體(ti)的部熱(re)(re)量傳遞給(gei)冷流體(ti)的設備，又(you)稱(cheng)熱(re)(re)交(jiao)換(huan)器。它的主要(yao)功能(neng)是(shi)保證(zheng)工藝(yi)過程對介質(zhi)所要(yao)求的特定(ding)溫(wen)度。

它(ta)可以(yi)在(zai)不(bu)同溫(wen)(wen)度(du)的(de)兩(liang)種(zhong)或兩(liang)種(zhong)以(yi)上流體間實現(xian)物料之(zhi)間傳遞熱量，使(shi)熱量由溫(wen)(wen)度(du)較高的(de)流體傳遞給溫(wen)(wen)度(du)較低的(de)流體，使(shi)流體溫(wen)(wen)度(du)達到流程規(gui)定的(de)指(zhi)標，以(yi)滿足工藝條件的(de)需要，同時換熱器也是(shi)提(ti)高能源利用率的(de)主要設備之(zhi)一。

換熱器的作用

換(huan)熱(re)(re)器(qi)的(de)(de)應用廣泛，日(ri)常生(sheng)活中取(qu)暖(nuan)用的(de)(de)暖(nuan)氣散熱(re)(re)片、汽(qi)輪機裝置(zhi)中的(de)(de)凝汽(qi)器(qi)和航天火箭上的(de)(de)油(you)(you)冷卻(que)(que)器(qi)等(deng)，都是換(huan)熱(re)(re)器(qi)。在(zai)石油(you)(you)、化工(gong)、輕工(gong)、制藥、能源等(deng)工(gong)業生(sheng)產中，換(huan)熱(re)(re)器(qi)常常用作把低(di)溫(wen)流體(ti)加(jia)熱(re)(re)或者把高溫(wen)流體(ti)冷卻(que)(que)，把液體(ti)汽(qi)化成(cheng)(cheng)蒸(zheng)汽(qi)或者把蒸(zheng)汽(qi)冷凝成(cheng)(cheng)液體(ti)。換(huan)熱(re)(re)器(qi)既可是一種(zhong)單元設(she)(she)備(bei)，如加(jia)熱(re)(re)器(qi)、冷卻(que)(que)器(qi)和凝汽(qi)器(qi)等(deng)；也(ye)可是某一工(gong)藝(yi)(yi)設(she)(she)備(bei)的(de)(de)組(zu)成(cheng)(cheng)部分，如氨合成(cheng)(cheng)塔內的(de)(de)換(huan)熱(re)(re)器(qi)。換(huan)熱(re)(re)器(qi)是化工(gong)生(sheng)產中重要的(de)(de)單元設(she)(she)備(bei)，根據統計，熱(re)(re)交(jiao)換(huan)器(qi)的(de)(de)噸位約占整個工(gong)藝(yi)(yi)設(she)(she)備(bei)的(de)(de)20%有的甚至高(gao)達30%，其重要性(xing)可(ke)想(xiang)而知(zhi)。[詳細>>]

換(huan)(huan)熱(re)器的工作原理(li)是：換(huan)(huan)熱(re)器中流(liu)(liu)(liu)體的相(xiang)對流(liu)(liu)(liu)向(xiang)一般有順流(liu)(liu)(liu)和逆流(liu)(liu)(liu)兩種。順流(liu)(liu)(liu)時，入口處兩流(liu)(liu)(liu)體的溫差(cha)(cha)最大，并沿(yan)傳熱(re)表面(mian)逐漸減小(xiao)。逆流(liu)(liu)(liu)時，沿(yan)傳熱(re)表面(mian)兩流(liu)(liu)(liu)體的溫差(cha)(cha)分布較均勻。

在(zai)冷(leng)(leng)、熱流(liu)(liu)體的(de)進出口溫度一(yi)定的(de)條(tiao)件(jian)下(xia)，當兩種流(liu)(liu)體都無相(xiang)變(bian)時，以逆流(liu)(liu)的(de)平均溫差最(zui)大(da)順流(liu)(liu)最(zui)小。在(zai)完成同樣傳熱量的(de)條(tiao)件(jian)下(xia)，采用(yong)逆流(liu)(liu)可(ke)使(shi)平均溫差增大(da)，換(huan)熱器的(de)傳熱面(mian)積減小；若傳熱面(mian)積不(bu)變(bian)，采用(yong)逆流(liu)(liu)時可(ke)使(shi)加(jia)熱或(huo)冷(leng)(leng)卻(que)流(liu)(liu)體的(de)消(xiao)耗量降(jiang)低。前者可(ke)節(jie)省設備費(fei)，后(hou)者可(ke)節(jie)省操作費(fei)，故在(zai)設計或(huo)生產使(shi)用(yong)中應盡量采用(yong)逆流(liu)(liu)換(huan)熱。

換熱器原理其實就是通過熱傳導，將一邊物體的熱量傳遞給另一邊的物體。但是根據換熱器種類的不同具體的工作原理和使用方法也不同，比如空氣換熱器是主要用于干燥系統中空氣加熱，它是熱風裝置中的主要設備。[詳細>>]

1、前端管箱形(xing)式

A：平蓋管箱；

B：封頭(tou)管箱；

C：用于可(ke)拆管束(shu)與(yu)管板制成一體的管箱；

N：與管板制成(cheng)一體的固定管板管箱(xiang)；

D：特殊(shu)高壓管箱；

2、殼(ke)體形式

E：單(dan)程(cheng)殼體；

F：具有縱向(xiang)隔板的雙程殼(ke)體；

G：分流；

H：雙分流；

I：U形管式換熱(re)器；

J：無隔(ge)板分流（或冷凝器殼(ke)體）；

K：斧式重沸器(qi)；

O：外(wai)導流；

3、后端結構型式

L：與A相(xiang)似的固定管板結構(gou)；

M：與B相似的固定管板結構；

N：與C相(xiang)似的(de)固定管板結構；

P：填料(liao)函式(shi)浮(fu)頭；

S：鉤圈(quan)式浮頭；

T：可抽式浮頭；

U：U形管式；

W：帶套管填料函式浮頭。[詳細>>]

換熱器按傳熱原理分類

1、表面式換熱器

表(biao)面(mian)式(shi)(shi)換熱(re)(re)器(qi)是溫度不同的(de)兩種流體在被壁(bi)面(mian)分開的(de)空間里(li)流動，通過壁(bi)面(mian)的(de)導(dao)熱(re)(re)和流體在壁(bi)表(biao)面(mian)對流，兩種流體之間進行(xing)換熱(re)(re)。表(biao)面(mian)式(shi)(shi)換熱(re)(re)器(qi)有管(guan)(guan)殼(ke)式(shi)(shi)、套(tao)管(guan)(guan)式(shi)(shi)和其(qi)他型式(shi)(shi)的(de)換熱(re)(re)器(qi)。

2、蓄熱式換熱器

蓄(xu)熱(re)式換熱(re)器(qi)通(tong)(tong)過(guo)固體(ti)物(wu)(wu)質(zhi)構(gou)成的(de)蓄(xu)熱(re)體(ti)，把(ba)熱(re)量從高溫(wen)流(liu)體(ti)傳遞給低(di)溫(wen)流(liu)體(ti)，熱(re)介(jie)質(zhi)先(xian)通(tong)(tong)過(guo)加熱(re)固體(ti)物(wu)(wu)質(zhi)達到(dao)一定(ding)溫(wen)度(du)后，冷介(jie)質(zhi)再通(tong)(tong)過(guo)固體(ti)物(wu)(wu)質(zhi)被加熱(re)，使之(zhi)達到(dao)熱(re)量傳遞的(de)目的(de)。蓄(xu)熱(re)式換熱(re)器(qi)有旋轉(zhuan)式、閥門切換式等。

3、流體連接間接式換熱器

流(liu)(liu)體(ti)(ti)(ti)連(lian)(lian)接(jie)間(jian)(jian)接(jie)式換(huan)(huan)熱(re)器，是把兩個表面(mian)式換(huan)(huan)熱(re)器由在其中(zhong)循環的熱(re)載體(ti)(ti)(ti)連(lian)(lian)接(jie)起來(lai)的換(huan)(huan)熱(re)器，熱(re)載體(ti)(ti)(ti)在高(gao)溫流(liu)(liu)體(ti)(ti)(ti)換(huan)(huan)熱(re)器和低(di)溫流(liu)(liu)體(ti)(ti)(ti)之間(jian)(jian)循環，在高(gao)溫流(liu)(liu)體(ti)(ti)(ti)接(jie)受熱(re)量，在低(di)溫流(liu)(liu)體(ti)(ti)(ti)換(huan)(huan)熱(re)器把熱(re)量釋放(fang)給低(di)溫流(liu)(liu)體(ti)(ti)(ti)。

4、直接接觸式換熱器

直接(jie)接(jie)觸式換熱器是兩種流體直接(jie)接(jie)觸進行換熱的設(she)備，例(li)如，冷水塔、氣體冷凝(ning)器等。

換熱器按用途分類

1、加熱器

加熱(re)器是把(ba)流體加熱(re)到必(bi)要(yao)的溫度(du)，但加熱(re)流體沒(mei)有發(fa)生相的變(bian)化(hua)。

2、預熱器

預熱器預先(xian)加(jia)熱流(liu)體(ti)，為(wei)工序操作提供(gong)標準的工藝參(can)數。

3、過熱器

過熱(re)器用于把流體（工藝氣或(huo)蒸(zheng)汽）加熱(re)到過熱(re)狀態。

4、蒸發器

蒸發(fa)器(qi)用于加熱流體，達到沸點(dian)以上溫度，使其(qi)流體蒸發(fa)，一(yi)般有相(xiang)的變化。

按換熱器的結構分類

可分為：浮頭式換熱器、固(gu)定管(guan)板式換熱器、U形管板換(huan)熱(re)器、板式換(huan)熱(re)器等。[詳細>>]

換(huan)熱(re)器的類(lei)型很多，每種(zhong)型式都有特定的應用(yong)范圍。在某一種(zhong)場(chang)合下性能(neng)(neng)很好的換(huan)熱(re)器，如(ru)果換(huan)到另一種(zhong)場(chang)合可能(neng)(neng)傳熱(re)效(xiao)果和性能(neng)(neng)會有很大的改變(bian)。

因(yin)此(ci)，針對具體情況(kuang)正確地(di)選擇換(huan)熱器的(de)類型，是很重要(yao)的(de)。換(huan)熱器選型時需要(yao)考慮的(de)因(yin)素是多方面的(de)，主要(yao)有:

1、熱負荷及流量(liang)大(da)小；

2、流體的性質(zhi)；

3、溫度、壓(ya)力及允許(xu)壓(ya)降的范圍；

4、對清洗、維(wei)修(xiu)的要求；

4、設備結構、材料、尺寸(cun)、重量；

6、價格、使用安全性和壽命；

在換熱器(qi)選型中，除(chu)考(kao)慮上述因素外(wai)，還(huan)應對結構強度、材料來(lai)源、加(jia)(jia)工條件、密(mi)封(feng)性(xing)、安全性(xing)等方(fang)面加(jia)(jia)以(yi)考(kao)慮。所有這些又常常是(shi)相互制約(yue)、相互影響的，通過設計的優化加(jia)(jia)以(yi)解(jie)決。

針對不同的(de)工藝條(tiao)(tiao)件及操作工況，我們有時使用特殊(shu)(shu)型式的(de)換熱器(qi)或特殊(shu)(shu)的(de)換熱管，以實現降低成本的(de)目(mu)的(de)。因(yin)此，應綜合考慮工藝條(tiao)(tiao)件和機(ji)械設計(ji)的(de)要求，正確選擇合適(shi)的(de)換熱器(qi)型式來有效地減少工藝過程的(de)能量(liang)消耗。

對工程技術人員而言，在設計換熱器時，對于型式的合理選擇、經濟運行和降低成本等方面應有足夠的重視，必要時，還得通過計算來進行技術經濟指標分析、投資和操作費用對比，從而使設計達到該具體條件下的最佳設計。

換熱器設計基本要求

隨著經(jing)濟的(de)(de)發展，各種(zhong)不同型式和種(zhong)類的(de)(de)換熱(re)器(qi)發展很(hen)快，新(xin)結構、新(xin)材料的(de)(de)換熱(re)器(qi)不斷涌現。為了(le)適(shi)應(ying)發展的(de)(de)需要(yao)，中(zhong)國對某些種(zhong)類的(de)(de)換熱(re)器(qi)已經(jing)建立(li)了(le)標(biao)準，形成(cheng)了(le)系(xi)列(lie)。完善(shan)的(de)(de)換熱(re)器(qi)在設計或(huo)選型時應(ying)滿足以下基本(ben)要(yao)求：

1、合理地實現(xian)所規定的工藝條件；

2、結(jie)構安全(quan)可靠；

3、便于(yu)制造、安(an)裝、操作(zuo)和維修；

4、經濟上合(he)理。

板式換熱器設計標準

1、高效(xiao)節能：其換熱系數在(zai)3000～4500kcal/m2·°C·h，比管(guan)殼式換(huan)熱器(qi)的熱效率高3~5倍。

2、結(jie)構緊湊：板式換熱(re)(re)器(qi)板片緊密排列，與其他換熱(re)(re)器(qi)類型相比，板式換熱(re)(re)器(qi)的占地面積(ji)和占用空(kong)間較少，面積(ji)相同換熱(re)(re)量的板式換熱(re)(re)器(qi)僅為(wei)管殼式換熱(re)(re)器(qi)的1/5。

3、容易(yi)清(qing)洗拆裝方(fang)(fang)便(bian)：板式換熱(re)器靠夾(jia)緊螺栓將夾(jia)固板板片夾(jia)緊，因此拆裝方(fang)(fang)便(bian)，隨時可以打開清(qing)洗，同時由(you)于板面光潔，湍流程度高，不易(yi)結垢(gou)。

4、使用壽(shou)命長：板式(shi)換熱器采用不銹鋼(gang)或鈦合金(jin)板片壓制(zhi)，可(ke)(ke)耐各種腐蝕(shi)介(jie)質(zhi)，膠墊可(ke)(ke)隨(sui)意更換，并(bing)可(ke)(ke)方(fang)便在、拆裝檢(jian)修。

5、適應性強：板式換熱器板片(pian)為獨立元件，可(ke)按要(yao)求隨意增減流(liu)程，形式多樣；可(ke)適用于(yu)各(ge)種不同的、工(gong)藝的要(yao)求。

6、不串液(ye)：板式換熱器密封槽設置(zhi)泄液(ye)液(ye)道(dao)，各種(zhong)介質(zhi)不會串通，即使出(chu)現(xian)泄露，介質(zhi)總是向(xiang)外(wai)排出(chu)。[詳細>>]

1、安裝換(huan)熱器的(de)基(ji)礎必須滿足(zu)以使(shi)換(huan)熱器不發生下沉，或使(shi)管道把過大的(de)變形傳(chuan)(chuan)到傳(chuan)(chuan)熱器的(de)接管上。

基礎一般分為(wei)(wei)(wei)兩(liang)種：一種為(wei)(wei)(wei)磚砌的鞍形(xing)基礎，換熱器(qi)上沒有(you)鞍式支座(zuo)而直接放在鞍形(xing)基礎上，換熱器(qi)與(yu)基礎不加固(gu)定，可以隨著熱膨脹的需要(yao)自由(you)移動。另一種為(wei)(wei)(wei)混凝(ning)土基礎，換熱器(qi)通(tong)過鞍式支座(zuo)由(you)地腳螺栓將其與(yu)基礎牢固(gu)的連接起來。

2、在安裝換熱器(qi)之(zhi)前應嚴格的進行(xing)基(ji)礎質量的檢查和驗收工作，主(zhu)要項目如下：

基礎(chu)(chu)(chu)表面(mian)概況(kuang)(kuang)；基礎(chu)(chu)(chu)標(biao)高，平面(mian)位置，形狀和主要尺寸(cun)以及預留孔是否(fou)(fou)符合實際要求；地腳螺(luo)(luo)栓的(de)位置是否(fou)(fou)正確，螺(luo)(luo)紋情況(kuang)(kuang)是否(fou)(fou)良好，螺(luo)(luo)帽和墊圈是否(fou)(fou)齊全；放置墊鐵的(de)基礎(chu)(chu)(chu)表面(mian)是否(fou)(fou)平整等。

3、基礎(chu)驗收完畢后，在安(an)裝釬焊式板式換熱(re)器(qi)之前(qian)在基礎(chu)上放墊(dian)(dian)鐵(tie)(tie)(tie)(tie)(tie)，安(an)放墊(dian)(dian)鐵(tie)(tie)(tie)(tie)(tie)處的(de)基礎(chu)表面必須(xu)鏟平(ping)，使兩者能(neng)很(hen)好的(de)接觸。墊(dian)(dian)鐵(tie)(tie)(tie)(tie)(tie)厚度(du)可(ke)以調整，使換熱(re)器(qi)能(neng)達到(dao)設計的(de)水平(ping)高度(du)。墊(dian)(dian)鐵(tie)(tie)(tie)(tie)(tie)放置后可(ke)增加換熱(re)器(qi)在基礎(chu)上的(de)穩定性(xing)，并將其重(zhong)量通過(guo)墊(dian)(dian)鐵(tie)(tie)(tie)(tie)(tie)均勻地(di)傳遞到(dao)基礎(chu)上去。墊(dian)(dian)鐵(tie)(tie)(tie)(tie)(tie)可(ke)分為(wei)平(ping)墊(dian)(dian)鐵(tie)(tie)(tie)(tie)(tie)、斜(xie)墊(dian)(dian)鐵(tie)(tie)(tie)(tie)(tie)和開(kai)口墊(dian)(dian)鐵(tie)(tie)(tie)(tie)(tie)。其中，斜(xie)墊(dian)(dian)鐵(tie)(tie)(tie)(tie)(tie)必須(xu)成對使用。地(di)腳螺栓兩側均應(ying)有墊(dian)(dian)鐵(tie)(tie)(tie)(tie)(tie)，墊(dian)(dian)鐵(tie)(tie)(tie)(tie)(tie)的(de)安(an)裝不(bu)應(ying)妨礙換熱(re)器(qi)的(de)熱(re)膨脹。

4、換(huan)(huan)(huan)熱器(qi)就位后需用水平(ping)儀對換(huan)(huan)(huan)熱器(qi)找(zhao)(zhao)平(ping)，這樣可使各接管(guan)(guan)都能在(zai)(zai)不受力的情況下連(lian)接管(guan)(guan)道。找(zhao)(zhao)平(ping)后，斜墊(dian)鐵可與芝座焊牢，但不得與下面的平(ping)墊(dian)鐵或(huo)滑板焊死。當兩個以(yi)上(shang)(shang)重疊式換(huan)(huan)(huan)熱器(qi)安(an)裝時(shi)，應(ying)在(zai)(zai)下部換(huan)(huan)(huan)熱器(qi)找(zhao)(zhao)正完畢，并且(qie)地腳(jiao)螺栓(shuan)充分固(gu)定后，再(zai)安(an)裝上(shang)(shang)部換(huan)(huan)(huan)熱器(qi)。可抽管(guan)(guan)束(shu)(shu)換(huan)(huan)(huan)熱器(qi)安(an)裝前應(ying)抽芯檢查，清掃，抽管(guan)(guan)束(shu)(shu)時(shi)應(ying)注意保護密(mi)封(feng)面和折流(liu)板。移(yi)動和起吊(diao)管(guan)(guan)束(shu)(shu)時(shi)應(ying)將管(guan)(guan)束(shu)(shu)放置在(zai)(zai)專用的支承(cheng)結構上(shang)(shang)，以(yi)避免損傷換(huan)(huan)(huan)熱管(guan)(guan)。

5、根據換熱器(qi)的形式，應在管式板(ban)式換熱器(qi)的兩端留有足(zu)(zu)夠的空間來滿足(zu)(zu)條件（操(cao)作）清洗(xi)、維修(xiu)的需(xu)要。

浮頭式換熱器的(de)固定頭蓋(gai)(gai)端(duan)應留有足夠(gou)的(de)空間以(yi)便能從殼體內抽出管束，外頭蓋(gai)(gai)端(duan)必須也留出一米以(yi)上(shang)的(de)位(wei)置以(yi)便裝拆外頭蓋(gai)(gai)和浮頭蓋(gai)(gai)。

6、固定管(guan)板式換(huan)熱(re)器的(de)兩(liang)端(duan)應留出足夠的(de)空間(jian)以便(bian)能抽出和更換(huan)管(guan)子，并且(qie)用機械法清洗(xi)管(guan)內時。兩(liang)端(duan)都可以對(dui)管(guan)子進行刷洗(xi)操作，U形管式換熱器的固定(ding)頭(tou)蓋(gai)應留出足夠的空間(jian)以便抽出管束，也可在其(qi)相對的一端留出足夠的空間(jian)以便能拆卸殼體(ti)。

7、換熱器不得在超過銘牌規定的條件下運行。應經常對管，殼程介質的溫度及壓降進行監督，分析換熱管的泄漏和結垢情況。[詳細>>]

1、除垢清洗

根據垢(gou)(gou)量確定清(qing)洗(xi)循環時間和藥劑(ji)量，在清(qing)洗(xi)槽循環水內按比例加入配置好的除垢(gou)(gou)清(qing)洗(xi)劑(ji)將全部鍋爐垢(gou)(gou)質清(qing)洗(xi)下來

2、清(qing)(qing)水清(qing)(qing)洗

將清洗(xi)設備(bei)和(he)鍋(guo)爐(lu)連接好后，要用(yong)清水循環清洗(xi)10分鐘(zhong)，檢查系統狀態，是否(fou)有泄漏，同時(shi)將(jiang)浮銹清洗掉。

3、剝離防腐清洗

按比例在(zai)清洗槽(cao)循環水內加入表(biao)面剝(bo)離劑和緩釋劑，循環清洗20分鐘，使垢質和清洗(xi)的各部件(jian)的分離，同(tong)時對沒有結垢的物體表(biao)面進行防腐處理。

4、鈍化鍍膜處(chu)理

加入鈍化鍍膜劑，對鍋爐清洗系統進行鈍化鍍膜處理，防治管路和部件腐蝕以及新的銹垢生成。[詳細>>]