換熱器是什么
換熱(re)器是將熱(re)流(liu)體的(de)部熱(re)量傳遞給冷(leng)流(liu)體的(de)設備,又(you)稱(cheng)熱(re)交換器。它的(de)主要功(gong)能(neng)是保證工藝過(guo)程對介(jie)質(zhi)所要求的(de)特(te)定溫度。
它可(ke)以(yi)在不同溫度(du)的(de)兩種或兩種以(yi)上流體(ti)(ti)間實(shi)現(xian)物料之間傳遞熱(re)量,使(shi)熱(re)量由(you)溫度(du)較(jiao)高的(de)流體(ti)(ti)傳遞給溫度(du)較(jiao)低的(de)流體(ti)(ti),使(shi)流體(ti)(ti)溫度(du)達到流程規定的(de)指標(biao),以(yi)滿足工(gong)藝(yi)條(tiao)件的(de)需(xu)要,同時換熱(re)器(qi)也(ye)是提(ti)高能(neng)源利用率的(de)主要設(she)備之一(yi)。
換熱器的作用
換(huan)熱器(qi)的(de)(de)應用(yong)廣泛,日(ri)常(chang)生(sheng)活中取(qu)暖用(yong)的(de)(de)暖氣散熱片、汽輪機裝置中的(de)(de)凝(ning)汽器(qi)和航天(tian)火箭上的(de)(de)油冷卻(que)(que)器(qi)等(deng),都(dou)是換(huan)熱器(qi)。在石油、化工(gong)(gong)、輕工(gong)(gong)、制藥、能(neng)源等(deng)工(gong)(gong)業生(sheng)產中,換(huan)熱器(qi)常(chang)常(chang)用(yong)作把(ba)低(di)溫(wen)流(liu)體(ti)加熱或者(zhe)把(ba)高溫(wen)流(liu)體(ti)冷卻(que)(que),把(ba)液體(ti)汽化成(cheng)(cheng)蒸汽或者(zhe)把(ba)蒸汽冷凝(ning)成(cheng)(cheng)液體(ti)。換(huan)熱器(qi)既可是一(yi)種(zhong)單元設(she)(she)備,如加熱器(qi)、冷卻(que)(que)器(qi)和凝(ning)汽器(qi)等(deng);也可是某一(yi)工(gong)(gong)藝設(she)(she)備的(de)(de)組成(cheng)(cheng)部分,如氨合(he)成(cheng)(cheng)塔內的(de)(de)換(huan)熱器(qi)。換(huan)熱器(qi)是化工(gong)(gong)生(sheng)產中重要的(de)(de)單元設(she)(she)備,根據統計,熱交換(huan)器(qi)的(de)(de)噸位約占整個工(gong)(gong)藝設(she)(she)備的(de)(de)20%有的甚至高達30%,其重(zhong)要性可想而知。[詳細>>]
換(huan)熱(re)器的(de)(de)工作原(yuan)理是:換(huan)熱(re)器中流(liu)(liu)體的(de)(de)相對流(liu)(liu)向(xiang)一般有順流(liu)(liu)和逆流(liu)(liu)兩(liang)種。順流(liu)(liu)時,入口處兩(liang)流(liu)(liu)體的(de)(de)溫差最大,并沿傳熱(re)表面(mian)逐漸減小(xiao)。逆流(liu)(liu)時,沿傳熱(re)表面(mian)兩(liang)流(liu)(liu)體的(de)(de)溫差分布較均勻。
在冷、熱(re)流(liu)體(ti)的(de)進出(chu)口溫度一定的(de)條件下(xia),當兩種流(liu)體(ti)都無相變(bian)時,以逆流(liu)的(de)平均溫差最大順流(liu)最小。在完(wan)成同樣傳(chuan)熱(re)量的(de)條件下(xia),采(cai)用逆流(liu)可(ke)(ke)使(shi)平均溫差增(zeng)大,換(huan)熱(re)器的(de)傳(chuan)熱(re)面積減(jian)小;若(ruo)傳(chuan)熱(re)面積不變(bian),采(cai)用逆流(liu)時可(ke)(ke)使(shi)加熱(re)或(huo)冷卻流(liu)體(ti)的(de)消耗(hao)量降低。前者可(ke)(ke)節省設備(bei)費,后者可(ke)(ke)節省操作費,故在設計(ji)或(huo)生產使(shi)用中應盡量采(cai)用逆流(liu)換(huan)熱(re)。
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(qian)端管箱(xiang)形式
A:平蓋管箱;
B:封頭(tou)管(guan)箱;
C:用于可(ke)拆管束與管板制成一體的管箱;
N:與(yu)管板制成一體(ti)的固定管板管箱;
D:特殊高壓管箱;
2、殼體形(xing)式
E:單程殼體(ti);
F:具有(you)縱向隔板的雙(shuang)程殼體;
G:分流;
H:雙分流;
I:U形管式換熱器;
J:無(wu)隔板分流(或冷凝器殼(ke)體);
K:斧式重沸(fei)器(qi);
O:外導流;
3、后端結(jie)構(gou)型式
L:與A相(xiang)似的固定管(guan)板結構(gou);
M:與B相似的固定管板結構;
N:與C相似的固(gu)定管板結構;
P:填料(liao)函式浮頭;
S:鉤圈式浮頭;
T:可(ke)抽(chou)式浮頭;
U:U形管式(shi);
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
表面(mian)(mian)式(shi)換熱器是溫度不同(tong)的(de)兩種(zhong)流(liu)體(ti)在(zai)被壁(bi)(bi)面(mian)(mian)分(fen)開(kai)的(de)空間里流(liu)動(dong),通過壁(bi)(bi)面(mian)(mian)的(de)導熱和流(liu)體(ti)在(zai)壁(bi)(bi)表面(mian)(mian)對流(liu),兩種(zhong)流(liu)體(ti)之間進(jin)行(xing)換熱。表面(mian)(mian)式(shi)換熱器有管(guan)殼(ke)式(shi)、套管(guan)式(shi)和其他型式(shi)的(de)換熱器。
2、蓄熱式換熱器
蓄(xu)(xu)熱(re)(re)式換(huan)(huan)熱(re)(re)器(qi)通(tong)過(guo)(guo)固(gu)(gu)體(ti)物質構成的(de)蓄(xu)(xu)熱(re)(re)體(ti),把熱(re)(re)量從高(gao)溫流體(ti)傳(chuan)遞給(gei)低溫流體(ti),熱(re)(re)介質先通(tong)過(guo)(guo)加熱(re)(re)固(gu)(gu)體(ti)物質達(da)到一定溫度后,冷(leng)介質再通(tong)過(guo)(guo)固(gu)(gu)體(ti)物質被(bei)加熱(re)(re),使(shi)之(zhi)達(da)到熱(re)(re)量傳(chuan)遞的(de)目的(de)。蓄(xu)(xu)熱(re)(re)式換(huan)(huan)熱(re)(re)器(qi)有(you)旋轉式、閥門切換(huan)(huan)式等。
3、流體連接間接式換熱器
流體(ti)連接(jie)間(jian)接(jie)式換熱(re)(re)(re)器(qi),是把(ba)兩個(ge)表面式換熱(re)(re)(re)器(qi)由在其中循環的熱(re)(re)(re)載體(ti)連接(jie)起來的換熱(re)(re)(re)器(qi),熱(re)(re)(re)載體(ti)在高溫流體(ti)換熱(re)(re)(re)器(qi)和低(di)溫流體(ti)之間(jian)循環,在高溫流體(ti)接(jie)受熱(re)(re)(re)量,在低(di)溫流體(ti)換熱(re)(re)(re)器(qi)把(ba)熱(re)(re)(re)量釋放給低(di)溫流體(ti)。
4、直接接觸式換熱器
直接接觸式換熱(re)器(qi)是兩種流體直接接觸進行(xing)換熱(re)的設(she)備(bei),例(li)如,冷(leng)水(shui)塔、氣體冷(leng)凝器(qi)等。
換熱器按用途分類
1、加熱器
加熱(re)器是把流體(ti)加熱(re)到必(bi)要(yao)的溫(wen)度,但加熱(re)流體(ti)沒(mei)有發生相的變化。
2、預熱器
預熱器預先加熱流體,為工序操作(zuo)提供標(biao)準的工藝參數。
3、過熱器
過熱(re)器(qi)用于把流體(工藝氣(qi)或蒸汽)加(jia)熱(re)到過熱(re)狀(zhuang)態。
4、蒸發器
蒸發(fa)器用(yong)于加熱流體(ti),達到沸點以上溫度,使其流體(ti)蒸發(fa),一般(ban)有(you)相的變化(hua)。
按換熱器的結構分類
可分為:浮頭式(shi)換(huan)熱器(qi)(qi)、固(gu)定(ding)管板式(shi)換(huan)熱器(qi)(qi)、U形管板(ban)(ban)換(huan)熱(re)器(qi)、板(ban)(ban)式換(huan)熱(re)器(qi)等(deng)。[詳細>>]
換(huan)(huan)熱器的(de)類型(xing)很多,每(mei)種型(xing)式都(dou)有特(te)定的(de)應用(yong)范圍。在某(mou)一(yi)種場合下性(xing)能(neng)很好的(de)換(huan)(huan)熱器,如果換(huan)(huan)到另一(yi)種場合可能(neng)傳熱效果和(he)性(xing)能(neng)會(hui)有很大的(de)改(gai)變。
因此,針對具體情況正確地選(xuan)擇換熱器的類型,是很(hen)重要(yao)的。換熱器選(xuan)型時需要(yao)考慮的因素是多(duo)方面(mian)的,主要(yao)有:
1、熱負荷及流量(liang)大小(xiao);
2、流(liu)體的性質;
3、溫(wen)度、壓力及(ji)允許(xu)壓降的范圍;
4、對清洗、維修的要求;
4、設備結構、材料、尺寸(cun)、重(zhong)量;
6、價格(ge)、使用安全性和壽命;
在換熱器選型中,除(chu)考(kao)慮上(shang)述因素外,還應(ying)對結構強(qiang)度、材料(liao)來源、加(jia)工(gong)條件、密封性、安(an)全性等方(fang)面加(jia)以考(kao)慮。所有這(zhe)些又常常是相互(hu)制約、相互(hu)影響的,通過設計的優化加(jia)以解決。
針對不同的(de)(de)(de)工(gong)藝條件及(ji)操作工(gong)況,我們有時使(shi)用特殊型式的(de)(de)(de)換(huan)熱(re)器(qi)或特殊的(de)(de)(de)換(huan)熱(re)管,以實現降低成本的(de)(de)(de)目的(de)(de)(de)。因此,應(ying)綜合(he)考慮工(gong)藝條件和(he)機(ji)械設計(ji)的(de)(de)(de)要(yao)求,正確選擇合(he)適的(de)(de)(de)換(huan)熱(re)器(qi)型式來(lai)有效(xiao)地減少工(gong)藝過(guo)程的(de)(de)(de)能量消耗。
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(zhu)經濟的(de)(de)(de)發展,各種(zhong)不(bu)同型(xing)式和種(zhong)類(lei)的(de)(de)(de)換熱(re)(re)(re)器(qi)(qi)發展很快,新結構、新材料的(de)(de)(de)換熱(re)(re)(re)器(qi)(qi)不(bu)斷(duan)涌現。為了(le)適應發展的(de)(de)(de)需要(yao),中國對某些種(zhong)類(lei)的(de)(de)(de)換熱(re)(re)(re)器(qi)(qi)已經建立了(le)標準(zhun),形成了(le)系列。完善的(de)(de)(de)換熱(re)(re)(re)器(qi)(qi)在設計(ji)或選型(xing)時應滿足以(yi)下基本要(yao)求:
1、合理地(di)實現所規(gui)定(ding)的(de)工藝條件;
2、結構安全可靠;
3、便于制造、安裝、操作和維(wei)修(xiu);
4、經濟上合理。
板式換熱器設計標準
1、高效節能:其換熱系(xi)數在3000~4500kcal/m2·°C·h,比管殼式換(huan)熱器的熱效率高3~5倍。
2、結構緊湊:板(ban)式換熱器(qi)板(ban)片緊密排列,與其(qi)他換熱器(qi)類(lei)型(xing)相比,板(ban)式換熱器(qi)的(de)占地面積和占用空間(jian)較少,面積相同換熱量的(de)板(ban)式換熱器(qi)僅為管殼式換熱器(qi)的(de)1/5。
3、容(rong)易(yi)清(qing)洗拆裝(zhuang)方(fang)便(bian):板(ban)式換熱器靠夾(jia)緊螺栓(shuan)將夾(jia)固板(ban)板(ban)片(pian)夾(jia)緊,因此拆裝(zhuang)方(fang)便(bian),隨(sui)時可以打開(kai)清(qing)洗,同時由于板(ban)面光潔,湍流程度高(gao),不易(yi)結垢。
4、使用壽命長:板式換熱器采用不銹鋼(gang)或鈦合金板片(pian)壓制,可耐各種腐蝕介質,膠墊可隨意更換,并可方便(bian)在、拆裝檢(jian)修。
5、適(shi)應性強:板式(shi)換熱(re)器板片為獨立元件,可按要求隨意增減流程(cheng),形式(shi)多(duo)樣(yang);可適(shi)用于各種不同的、工藝的要求。
6、不串液(ye):板式換熱器密封槽設置泄液(ye)液(ye)道(dao),各種介質不會串通,即(ji)使(shi)出(chu)(chu)現(xian)泄露,介質總(zong)是向外(wai)排出(chu)(chu)。[詳細>>]
1、安裝換熱器的基(ji)礎(chu)必須滿足以使換熱器不發生(sheng)下沉,或使管道把過(guo)大的變形傳(chuan)到傳(chuan)熱器的接(jie)管上。
基(ji)礎一般(ban)分為兩(liang)種:一種為磚砌的(de)(de)鞍(an)(an)(an)形基(ji)礎,換熱(re)器上(shang)沒有(you)鞍(an)(an)(an)式支(zhi)座(zuo)而直接(jie)放(fang)在(zai)鞍(an)(an)(an)形基(ji)礎上(shang),換熱(re)器與基(ji)礎不(bu)加固(gu)定,可以隨(sui)著熱(re)膨脹的(de)(de)需要自(zi)由移動。另(ling)一種為混凝土(tu)基(ji)礎,換熱(re)器通過(guo)鞍(an)(an)(an)式支(zhi)座(zuo)由地腳螺(luo)栓將其與基(ji)礎牢固(gu)的(de)(de)連接(jie)起來。
2、在安裝(zhuang)換(huan)熱器之前(qian)應嚴格的進行(xing)基礎(chu)質量的檢查和驗收工(gong)作,主要項目如下(xia):
基(ji)礎表面(mian)概況;基(ji)礎標高,平面(mian)位(wei)置,形狀和主(zhu)要(yao)(yao)尺寸以及預留孔是(shi)否符合實際(ji)要(yao)(yao)求;地腳(jiao)螺(luo)栓的位(wei)置是(shi)否正(zheng)確,螺(luo)紋情況是(shi)否良好(hao),螺(luo)帽和墊圈是(shi)否齊全;放(fang)置墊鐵(tie)的基(ji)礎表面(mian)是(shi)否平整等。
3、基礎驗收(shou)完畢后(hou),在安裝(zhuang)釬焊式(shi)板式(shi)換熱(re)器(qi)(qi)之(zhi)前在基礎上放(fang)墊(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)鐵(tie)(tie)(tie)(tie),安放(fang)墊(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)鐵(tie)(tie)(tie)(tie)處的(de)(de)(de)基礎表面(mian)必(bi)須鏟(chan)平,使(shi)兩(liang)者能很(hen)好(hao)的(de)(de)(de)接觸(chu)。墊(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)鐵(tie)(tie)(tie)(tie)厚度可以調整,使(shi)換熱(re)器(qi)(qi)能達到設計的(de)(de)(de)水平高度。墊(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)鐵(tie)(tie)(tie)(tie)放(fang)置后(hou)可增(zeng)加換熱(re)器(qi)(qi)在基礎上的(de)(de)(de)穩定性,并將其(qi)重量通過墊(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)鐵(tie)(tie)(tie)(tie)均勻地(di)傳遞到基礎上去。墊(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)鐵(tie)(tie)(tie)(tie)可分為平墊(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)鐵(tie)(tie)(tie)(tie)、斜墊(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)鐵(tie)(tie)(tie)(tie)和開口墊(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)鐵(tie)(tie)(tie)(tie)。其(qi)中,斜墊(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)鐵(tie)(tie)(tie)(tie)必(bi)須成對(dui)使(shi)用(yong)。地(di)腳螺(luo)栓兩(liang)側均應有(you)墊(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)鐵(tie)(tie)(tie)(tie),墊(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)鐵(tie)(tie)(tie)(tie)的(de)(de)(de)安裝(zhuang)不(bu)應妨礙換熱(re)器(qi)(qi)的(de)(de)(de)熱(re)膨(peng)脹。
4、換(huan)熱(re)(re)(re)器就位后需用(yong)水平儀對換(huan)熱(re)(re)(re)器找平,這樣可使各接(jie)管(guan)(guan)都能在不受(shou)力的情況下(xia)連接(jie)管(guan)(guan)道(dao)。找平后,斜墊(dian)鐵可與芝座焊(han)牢,但不得(de)與下(xia)面(mian)的平墊(dian)鐵或滑板焊(han)死。當(dang)兩(liang)個以(yi)上(shang)(shang)重疊式換(huan)熱(re)(re)(re)器安裝時,應在下(xia)部(bu)換(huan)熱(re)(re)(re)器找正完畢,并且地腳螺栓(shuan)充分固定后,再(zai)安裝上(shang)(shang)部(bu)換(huan)熱(re)(re)(re)器。可抽(chou)管(guan)(guan)束(shu)(shu)換(huan)熱(re)(re)(re)器安裝前(qian)應抽(chou)芯檢(jian)查,清掃(sao),抽(chou)管(guan)(guan)束(shu)(shu)時應注(zhu)意(yi)保護(hu)密封面(mian)和折流板。移動和起吊管(guan)(guan)束(shu)(shu)時應將管(guan)(guan)束(shu)(shu)放置在專用(yong)的支承(cheng)結構上(shang)(shang),以(yi)避免(mian)損傷換(huan)熱(re)(re)(re)管(guan)(guan)。
5、根(gen)據換熱(re)器的(de)形式,應在管式板式換熱(re)器的(de)兩端留有足夠的(de)空間來(lai)滿足條(tiao)件(jian)(操(cao)作)清洗、維修的(de)需要(yao)。
浮(fu)頭(tou)(tou)式換(huan)熱(re)器的(de)固定頭(tou)(tou)蓋(gai)(gai)(gai)端應留(liu)有足夠的(de)空間(jian)以(yi)便能從(cong)殼體內抽(chou)出管束,外(wai)頭(tou)(tou)蓋(gai)(gai)(gai)端必(bi)須也(ye)留(liu)出一米以(yi)上的(de)位(wei)置以(yi)便裝拆(chai)外(wai)頭(tou)(tou)蓋(gai)(gai)(gai)和浮(fu)頭(tou)(tou)蓋(gai)(gai)(gai)。
6、固定(ding)管板式換(huan)熱(re)器的(de)兩端(duan)應留出足夠(gou)的(de)空間以便能(neng)抽出和更換(huan)管子,并且(qie)用機(ji)械(xie)法清洗管內時。兩端(duan)都可以對管子進行刷洗操作,U形管(guan)式換熱器的(de)固(gu)定頭蓋應留出足夠的(de)空間以便抽出管(guan)束,也(ye)可(ke)在其(qi)相(xiang)對的(de)一端留出足夠的(de)空間以便能拆卸(xie)殼體。
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(qing)洗
根據垢(gou)(gou)量確(que)定(ding)清(qing)洗循環時間和(he)藥劑量,在清(qing)洗槽循環水內(nei)按比例(li)加入(ru)配置好的(de)除垢(gou)(gou)清(qing)洗劑將全部鍋爐(lu)垢(gou)(gou)質清(qing)洗下來(lai)
2、清水清洗(xi)
將清洗(xi)設備和鍋(guo)爐連接好后,要(yao)用(yong)清水循環清洗(xi)10分鐘(zhong),檢查系統狀態,是否有泄(xie)漏(lou),同時將浮銹清洗掉(diao)。
3、剝離防腐清洗
按比例在清(qing)(qing)洗槽循環水(shui)內(nei)加入表(biao)面剝離(li)劑(ji)和緩釋劑(ji),循環清(qing)(qing)洗20分鐘,使垢質和(he)清洗(xi)的各部件(jian)的分離,同時對(dui)沒有結垢的物(wu)體(ti)表(biao)面進行(xing)防腐處理。
4、鈍化(hua)鍍膜處理
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>>]