12大换热器的原理和组成！
12大换热器的原理和组成！
今天我们来了解一下套管式换热器、浮头式换热器、沉浸式蛇管式换热器、板式换热器、夹套式换热器、U型管式换热器、柱式换热器、喷淋式换热器等12种换热器的原理和组成！
1、套管式换热器
套管式换热器↑↑↑
每段套管称为“一程”，内管（传热管）采用U肘管，外管用短管连接成排，固定在支架上。热量通过内管壁通过一种流体传递给另一种流体。
热流体(A流体)通常由上部引入，而冷流体(B流体)则由下部引入。套管内外管两端与内管焊接或法兰连接。内管与U肘管多采用法兰连接，便于清洗、增减传热管。每个传热管的有效长度为4～7米。该换热器的传热面积最大可达18平方米，因此适用于小容量换热。
优点:结构简单，耐高压。传热面积可根据需要增减，使用方便。
缺点:管间接头多，易泄漏。占地面积大，单位传热面金属消耗量大。
焦化厂蓄热室↑↑↑
2、浮头换热器
浮头换热器↑↑↑
浮头换热器浮头结构由圆筒、外盖侧法兰、浮头管板、钩圈、浮头盖、外盖、丝孔、钢圈等组成。钩圈浮头的详细结构如下图所示。
优点：当换热管与壳体之间存在温差，壳体或换热管膨胀时，不相互限制，不会产生温差应力。管束可以从外壳中提取，以便于管道和管道之间的清洁。
缺点：结构复杂，材料量大，成本高。如果浮盖与浮管板密封不严，就会发生内部泄漏，导致两种介质的混合。
3、沉浸在蛇管换热中
沉浸在蛇管换热中↑↑↑
这种换热器将金属管弯曲成各种适合容器的形状，并沉浸在容器中的液体中。
优点：结构简单，能承受高压，可采用耐腐蚀材料制造。
缺点：容器内液体湍流程度低，管外换热系数小。搅拌器可安装在容器内，以提高传热系数。
4、板式换热器
板式换热器↑↑↑
板式换热器是液-液-汽进行热交换的理想设备。它是一种新型的高效换热器，由一系列具有一定波纹形状的金属片组成。
板式热交换器的结构原理：可拆卸板式热交换器由许多冲压波纹板组成，通过垫片密封，用框架和压力螺旋重叠，板和垫片的四个角形成流体分配管和收集管，同时合理分离冷热流体，通过板进行热交换。
5、带补偿圈的换热器
带补偿圈的换热器↑↑↑
由挡板、补偿圈和放热器组成的换热器。当流体在高温下换热时，由于壳体与管束之间的温差过大，导致不同的热膨胀率，补偿圈旨在消除这种热应力。
6、板翅式换热器
板翅式换热器↑↑↑
它是一种更高效、更紧凑、更轻的热交换器。过去，由于制造成本高，只用于宇航、电子、原子能等少数部门。它已逐渐用于石化等工业部门。
板翅式热交换器有多种结构形式，但基本元件相同，即在两个平行的薄金属板之间加入波纹或其他形状的金属翅片，密封两侧，即成为热交换的基本元件。
传热效率高，温度控制好。
翅片薄，结构紧凑，体积小。
翅片具有传热面和支撑作用，强度高。
流道狭窄，易堵塞，难以清理。
隔板和翅片很薄，要求介质不会腐蚀铝，如果腐蚀，造成内串泄漏，难以修复。
复杂的结构使设计更加困难。
7、夹套换热器
夹套换热器↑↑↑
夹套安装在容器外壁，夹套与容器之间形成的空间作为加热介质或冷却介质的通道。但其加热表面受容器壁的限制，传热系数不高。为了提高传热系数，均匀加热容器中的液体，可以在容器中安装搅拌器。当夹套通过冷却水或无相变加热剂时，也可以在夹套中设置螺旋隔板或其他增加湍流的措施，以提高夹套一侧的供热系数。
优点：结构简单，加工方便。
缺点：传热面积小，传热效率低。
8、U型管式换热器
U型管式换热器↑↑↑
U型管式换热器将换热管弯曲成U型，两端固定在同一管板上。由于壳体与换热管分离，换热管束可自由伸缩，不会因介质温差而产生温差应力。U管换热器只有一块管板，没有浮头，结构相对简单。管束可自由提取和安装，清洗方便，具有浮头换热器的优点，但由于换热管半径不同，最外层换热管损坏后可更换，其他管损坏只能堵塞管道。同时，与固定管板式换热器相比，由于换热管弯曲半径的限制，其管束中心存在间隙，流体容易短路，影响传热效果。
1、U型换热管的管束可自由浮动，无需考虑温差应力，可用于大温差；
2、管板只有一块，法兰数量少，泄漏点少，结构简单；
3、可抽芯清洗管束；
4、由于U管最小弯曲半径的限制，分程间距较宽，排管较少；
5、当管道内流量过高时，U形弯管段会受到严重侵蚀，影响使用寿命。
6、由于换热管为U型，管内清洗困难，管内介质应清洗干净，不易结垢。
优点：结构简单，只有一个管板，密封面少，操作可靠，成本低；管束可拔出，管间清洗方便。
缺点：管道清洗困难；由于管道需要一定的弯曲半径，管板利用率低；管束内管间距大，壳体短路；内管只能堵塞，不能更换，报废率高。
9、列管换热器
列管换热器部件↑↑↑
列管式换热器↑↑↑
列管式换热器（tubularexchanger）它是目前化工和酒精生产中应用最广泛的换热器。主要由外壳、管板、换热管、密封头、折叠挡板等组成。所需的材料可分别由普通碳钢、铜或不锈钢制成。
换热时，一种流体从封头的连接管进入，从封头另一端的出口管流出，称为管程；另一种流体从壳体的接管进入，从壳体上的另一个接管处流出，称为壳体列管换热器。
10、螺旋板式换热器
螺旋板式换热器↑↑↑
螺旋板是一种传热效率好、运行稳定性高的新型换热器，可以一起工作。传热效率高，运行可靠性强，阻力小。但螺旋板式换热器要求焊接质量高，维护困难。重量大，刚度差，运输安装时应特别注意螺旋板式换热器。
11、喷淋式换热器
喷淋式换热器↑↑↑
这种热交换器将热交换管固定在钢框架上，热流体在管道中流动，冷却水从上面的喷雾装置均匀地淋浴，因此也被称为喷雾冷却器。喷雾热交换器的管道外是一层高湍流的液体膜，管道外的热交换系数远大于沉浸式。此外，这种热交换器大多放置在空气循环中，冷却水的蒸发也带走了部分热量，可以降低冷却水的温度，增加传热驱动力。因此，喷淋式换热器的传热效果与沉浸式换热器相比有了很大的提高。
12、热管换热器
热管换热器↑↑↑
热管是一种导热性高的传热元件。它通过全封闭真空管壳中工作质量的蒸发和凝结来传递热量。它具有导热性高、等温性好、冷热两侧传热面积可任意变化、远程传热、温度控制等一系列优点。缺点是抗氧化性差，耐高温性差。通过在前部安装一套陶瓷换热器来解决这一缺点，陶瓷换热器更好地解决了耐高温、耐腐蚀的问题。
目前已广泛应用于冶金、化工、炼油、锅炉、陶瓷、交通、纺织、机械等行业。作为废热回收和工艺中热能利用的节能设备，取得了显著的经济效益。
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