間壁式換熱器

板式換熱器是由一系列具有一定波紋形狀的金屬片疊裝

而成的一種新型高效換熱器。各種板片之間形成薄矩形

通道，通過半片進行熱量交換。板式換熱器是液-液、

液-汽進行熱交換的理想設(shè)備。它具有換熱效率高、

熱損失小、結(jié)構(gòu)緊湊輕巧、占 地面積小、安裝清洗方

便、應(yīng)用廣泛、使用壽命長等特點。在相同壓力損失情

況下，其傳熱系數(shù)比管式換 熱器高3-5倍，占地面積為

管式換熱器的三分之一，熱回收率可高達90%以上。

這種換熱器是在容器外壁安裝夾套制成,結(jié)構(gòu)簡單;但其加熱面受容器壁面限制,傳熱系數(shù)也不高.為提高傳熱系數(shù)且使釜內(nèi)液體受熱均勻,可在釜內(nèi)安裝攪拌器.當夾套中通入冷卻水或無相變的加熱劑時,亦可在夾套中設(shè)置螺旋隔板或其它增加湍動的措施,以提高夾套一側(cè)的給熱系數(shù).為補充傳熱面的不足,也可在釜內(nèi)部安裝蛇管. 夾套式換熱器廣泛用于反應(yīng)過程的加熱和冷卻。

這種換熱器是將金屬管彎繞成各種與容器相適應(yīng)的形狀,并沉浸在容器內(nèi)的液體中.蛇管換熱器的優(yōu)點是結(jié)構(gòu)簡單,能承受高壓,可用耐腐蝕材料制造;其缺點是容器內(nèi)液體湍動程度低,管外給熱系數(shù)小.為提高傳熱系數(shù),容器內(nèi)可安裝攪拌器。

這種換熱器是將換熱管成排地固定在鋼架上，熱流體在管內(nèi)流動,冷卻水 從上方噴淋裝置均勻淋下,故也稱噴淋式冷卻器.噴淋式換熱器的管外是一層湍動程度較高的液膜,管外給熱系數(shù)較沉浸式增大很多.另外,這種換熱器大多放置在空氣流通之處,冷卻水的蒸發(fā)亦帶走一部分熱量,可起到降低冷卻水溫度,增大傳熱推動力的作用.因此,和沉浸式相比,噴淋式換熱器的傳熱效果大有改善。

套管式換熱器是由直徑不同的直管制成的同心套管,并由U形彎頭連接而成.在這種換熱器中,一種流體走管內(nèi),另一種流體走環(huán)隙,兩者皆可得到較高的流速,故傳熱系數(shù)較大.另外,在套管換熱器中,兩種流體可為純逆流,對數(shù)平均推動力較大。套管換熱器結(jié)構(gòu)簡單,能承受高壓,應(yīng)用亦方便(可根據(jù)需要增減管段數(shù)目). 特別是由于套管換熱器同時具備傳熱系數(shù)大,傳熱推動力大及能夠承受高壓強的優(yōu)點,在超高壓生產(chǎn)過程(例如操作壓力為3000大氣壓的高壓聚乙烯生產(chǎn)過程)中所用的換熱器幾乎全部是套管式。

管殼式(又稱列管式) 換熱器是最典型的間壁式換熱器,它在工業(yè)上的應(yīng)用有著悠久的歷史,而且至今仍在所有換熱器中占據(jù)主導(dǎo)地位。

管殼式換熱器主要有殼體、管束、管板和封頭等部分組成,殼體多呈圓形,內(nèi)部裝有平行管束,管束兩端固定于管板上。在管殼換熱器內(nèi)進行換熱的兩種流體,一種在管內(nèi)流動,其行程稱為管程;一種在管外流動,其行程稱為殼程。管束的壁面即為傳熱面。為提高管外流體給熱系數(shù),通常在殼體內(nèi)安裝一定數(shù)量的橫向折流檔板。折流檔板不僅可防止流體短路,增加流體速度,還迫使流體按規(guī)定路徑多次錯流通過管束,使湍動程度大為增加。常用的檔板有圓缺形和圓盤形兩種,前者應(yīng)用更為廣泛.。流體在管內(nèi)每通過管束一次稱為一個管程,每通過殼體一次稱為一個殼程。為提高管內(nèi)流體的速度,可在兩端封頭內(nèi)設(shè)置適當隔板,將全部管子平均分隔成若干組。這樣,流體可每次只通過部分管子而往返管束多次,稱為多管程。同樣,為提高管外流速,可在殼體內(nèi)安裝縱向檔板使流體多次通過殼體空間,稱多殼程。在管殼式換熱器內(nèi),由于管內(nèi)外流體溫度不同,殼體和管束的溫度也不同。如兩者溫差很大, 換熱器內(nèi)部將出現(xiàn)很大的熱應(yīng)力,可能使管子彎曲,斷裂或從管板上松脫。因此,當管束和殼體溫度差超過50℃時,應(yīng)采取適當?shù)臏夭钛a償措施,消除或減小熱應(yīng)力。

1. 隔離設(shè)備系統(tǒng)，并將換熱器里面的水排放干凈。

2. 采用高壓水清洗管道內(nèi)存留的淤泥、藻類等雜質(zhì)后，封閉系統(tǒng)。

3. 在隔離閥和交換器間裝上球閥(不小于1英寸=2.54厘米)，進水和回水口都應(yīng)安裝。

4. 接上輸送泵和連接導(dǎo)管，使清洗劑從換熱器的底部泵入，從頂部流出。

5. 開始向凝汽器里泵入所需要的清洗劑(比例可根據(jù)具體情況調(diào)整)。

6. 反復(fù)循環(huán)清洗到推薦的清洗時間。隨著循環(huán)的進展和沉積物的溶解，反應(yīng)時產(chǎn)生的氣體也會增多，應(yīng)隨時通過放氣閥將多余的空氣排出。隨著空氣的排出，換熱器內(nèi)的空間會增大，可加入適當?shù)乃?，不要一開始就注入大量的水，可能會造成水的溢出。

7. 循環(huán)中要定時檢查清洗劑的有效性，可以使用PH 試紙測定。如果溶液保持在PH值2‐3時，那么清洗劑仍然有效。如果清洗劑的PH 值達到5‐6時，

8. 達到清洗時間后，回收清洗溶液。并用清水反復(fù)沖洗交換器，直到?jīng)_洗干凈至中性，用PH試紙測定PH值6~7。

9. 完成清洗后既可開機運行。也可以打壓試驗，看是否有泄漏現(xiàn)象。如果有泄漏，可以采用美嘉華高分子復(fù)合材料進行修復(fù)保護，并且可以大大延長設(shè)備的使用壽命。

10. 設(shè)備穩(wěn)定后，記下當前的介質(zhì)過流量、工作壓力、換熱效率等數(shù)據(jù)。

11. 比較清洗前和清洗后數(shù)值的變化，就可以計算出該企業(yè)每個小時所節(jié)省的電費、煤費等生產(chǎn)費用及提高的工作效率

12.同樣的操作方法也可用于板式、框架式的熱交換器清洗。

13. 如企業(yè)需要設(shè)備進行鈍化預(yù)膜處理，可按以下流程進行操作:將鈍化預(yù)膜劑按推薦稀釋比泵入設(shè)備中(同時在循環(huán)槽內(nèi)懸掛試片);按推薦時間循環(huán)、浸泡;檢測預(yù)膜效果(紅點法或藍點法);排放;水沖洗干凈至中性(用PH試紙測定PH值6~7)。

14. 鈍化預(yù)膜結(jié)束后，最好采用風(fēng)機等通風(fēng)設(shè)備將系統(tǒng)吹干，可確保并提升鈍化預(yù)膜效果。

適用于不同介質(zhì)、不同工況、不同溫度、不同壓力的換熱器，結(jié)構(gòu)型式也不同，換熱器的具體分類如下：

一、按傳熱原理分類

1、間壁式換熱器

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。間壁式換熱器有管殼式、套管式和其他型式的換熱器。間壁式換熱器是目前應(yīng)用最為廣泛的換熱器。

2、蓄熱式換熱器

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

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、直接接觸式換熱器

又被稱為混合式換熱器，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，例如，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。同汽水面式間接換熱相比，具有更高的換熱效率；同汽水直接混合換熱相比具有較高的穩(wěn)定性及較低的機組噪音。

二、按用途分類

1、加熱器

加熱器是把流體加熱到必要的溫度，但加熱流體沒有發(fā)生相的變化。

2、預(yù)熱器

預(yù)熱器預(yù)先加熱流體，為工序操作提供標準的工藝參數(shù)。

3、過熱器

過熱器用于把流體（工藝氣或蒸汽）加熱到過熱狀態(tài)。

4、蒸發(fā)器

蒸發(fā)器用于加熱流體，達到沸點以上溫度，使其流體蒸發(fā)，一般有相的變化。

三、按結(jié)構(gòu)分類

可分為：浮頭式換熱器、固定管板式換熱器、U形管板換熱器、板式換熱器等。