波紋管換熱器的基本結(jié)構(gòu)及分類分析

1、換熱器知識波紋管換熱器基本結(jié)構(gòu)及適用范圍波紋管換熱器的結(jié)構(gòu)按管板、 殼體及其配合部分的形式可分為固定管板式、 浮頭式、 釜 式。波紋管換熱器的基本結(jié)構(gòu)及分類U 型管式四種結(jié)構(gòu)型式，與管殼式換熱器中的固定管板式、浮頭式、釜式及 U 型管式 四種結(jié)構(gòu)型式大體上相同，所不同的是內(nèi)部主要傳熱元件 （換熱管）不同而已。波紋管換熱 器采用帶波紋的換熱管， 而管殼式換熱器采用光滑的直管作為換熱管。 具體選用哪種類型的 換熱器要根據(jù)工作條件全面衡量同時應選擇合適的流速來提高傳熱系數(shù)。 1固定管板式波紋管換熱器這類換熱器的特點是結(jié)構(gòu)簡單、緊湊，不堵不漏，運行平穩(wěn)，安全可靠。換熱管便于更 換。在同樣的筒體直徑內(nèi)，

2、排管數(shù)目最多。管程可分成任何程數(shù)， 可以改變程數(shù)來改變管內(nèi) 流體的流速。然而， 殼程清洗比較困難， 不能進行機械清洗。 筒體與換熱管之間的膨脹差由 波紋管加以補償，但補償量不能太大。固定管板式波紋管換熱器適用于溫度小干350C、壓為小于6.4MPa的場合，但最高溫度與最大壓力不能同時出現(xiàn)。2浮頭式波紋管換熱器浮頭式波紋管換熱器的特點是管束可以隨意從筒體內(nèi)抽出，管束的膨脹不受筒體的約 束，不會產(chǎn)生溫差應力。 膨脹量可大可小，管程可分成多管程，能在較高的溫度和壓力條件 下工作。 但這類換熱器結(jié)構(gòu)復雜， 造價高， 材料消耗大， 在裝配時要考慮換熱管的受力情況， 防止波紋換熱管在不正常情況下工作。 由

3、于浮頭端封頭操作中無法檢查， 所以在制造、 安裝 時要特別住意其密封性， 否則易發(fā)生內(nèi)漏。另外， 管束與筒體之間的環(huán)隙較大，設計時要避 免短路。浮頭式波紋管換熱器幾乎適用于任何場合， 特別是殼程介質(zhì)易堵易結(jié)垢的場合， 此類換 熱器使用起來更加便利。3釜式波紋管換熱器釜式波紋管換熱器上部設置適當?shù)恼舭l(fā)空間， 同時兼有蒸發(fā)室的作用。 蒸發(fā)室的尺寸由 蒸汽的性質(zhì)、選擇的流速來決定。概算時一般取最大直徑為小端直徑的1.52 倍，液面高度通常比最上部的管子至少高出500mm。這類換熱器與浮頭式相差不多，但制造起來比浮頭式更難一些。相對來說， 其費用也高一些。這類換熱器主要應用于石化行業(yè)，重沸器是其應 用

4、的一個典型例子。對干不潔凈的工作介質(zhì)和壓力高的情況均能適用。4 U 型管式波紋管換熱器U 型管式波紋管換熱器的特點是管束不受約束， 可以自由伸縮， 不會因為管束與筒體之 間的溫差而產(chǎn)生溫度應力。與浮頭式相比，其結(jié)構(gòu)簡單， 密封連接少， 管束可以抽出進行清 洗，而巨管束重量輕，易于抽出。由于只有一塊管板，且無浮頭，所以造價要比浮頭式低。 然而， 這類換熱器在管板上排列的管子較少， 管束中心一帶存在間隙， 流體易于短路 影響 傳熱效果.另外，U型管式波紋管換熱器在制造上的主要難題是彎管問題，因此波紋換熱管在制造成 U 型管時采用組合件較好。由于 U 型波紋換熱管在彎管范圍內(nèi)的曲率不一，管子 的長度

5、不同， 因此介質(zhì)分布不均， 里層的換熱管不能更換， 因而只能采用堵管的方式來解決 管子的泄漏問題。管子堵了之后，報廢率大（一根 U 型波紋換熱管相當于兩根直波紋換熱 管）。由于管板只有一塊，沒有第二塊管板的支撐作用，因此在相同情況下，比其它類型的 管板要厚一些。 U 型管式波紋管換熱器不可能是單管程的，當流體的流量很大時，壓力損 失非常大，因此這是一個明顯的缺點。同時，對于大直徑的換熱設備，U 型管部分的支承也是一個比較突出的問題。U 型管式波紋管換熱器適用于管束與筒體溫度相差較大， 或殼程介質(zhì)易于結(jié)垢， 需要清 洗，又不適宜采用浮頭式或固定管板式的場合。 特別適用于高溫高壓流體， 腐蝕性介質(zhì)

6、走管 程的情況，因為這樣，高壓空間小，可以減輕重量，節(jié)省耐蝕材料，減少熱損失和節(jié)約保溫 材料。一般情況， U 型管式波紋管換熱器用于居民區(qū)、樓堂館所的生活熱水系統(tǒng)中居多。當然，波紋管換熱器的型式除上面介紹的四種主要類型外， 還有一些特別用途的換熱器， 由于他們的特殊性及局限性，在這里就不一一介紹。波紋管換熱器的分類波紋管換熱器按使用可分為：加熱器、冷凝器、蒸發(fā)器、重沸器、冷卻器、預熱器、深 冷器、過熱器。加熱器是把流體加熱至必需的溫度所使用的波紋管換熱器，被加熱流體沒有發(fā)生相變， 如電廠首站用于供暖的加熱器。冷凝器是用于冷卻凝結(jié)性氣體， 并使其凝結(jié)液化的波紋管換熱器。 凝結(jié)氣體包括有機氣 體（

7、如汽油氣、乙醚氣等）和無機氣體（如水蒸汽等） ，把水蒸汽冷凝為水的換熱器叫凝汽 器。蒸發(fā)器是用于加熱流體并使其蒸發(fā)的波紋管換熱器。重沸器是用于使裝置中冷凝的液體再加熱， 并使其蒸發(fā)的波紋管換熱器。 這種換熱器大 部分被應用于石化工業(yè)。過熱器是用于把流體 （一般是氣體） 加熱到過熱狀態(tài)而使用的波紋管換熱器。 冷卻器是用于把流體冷卻到必要溫度而使用的波紋管換熱器。如食品行業(yè)使用的冷卻器，是把20 C以上的液體冷卻到 12 C。預熱器是預先加熱流體使后序操作中的效率得到改番而使用的波紋管換熱器。如電廠中煤的燃燒需用空氣，將其預熱至100 C以上，這樣燃燒起來就比較充分，熱效率得到提高。深冷器是用于把

8、流體冷卻到0 C以下的很低溫度所使用的波紋管換熱器。波紋管換熱器技術知識 換熱器的發(fā)展概況換熱器作為一種傳熱設備，被廣泛地應用于煉油、化工、輕上、油田輸油加熱、城市的 集中供暖等領域。特別是從 70 年代以來，由于世界各國對能源危機的逐漸認識，對換熱器 的設計、 制造、結(jié)構(gòu)改進及傳熱機理的研究從未間斷過， 各國科技工作者紛紛尋找節(jié)約能源 的途徑， 其中換熱器以及換熱元件的研究、 開發(fā)越來越受到人們的重視。 尤其是電子計算機 的應用，不僅節(jié)省了大量的人力、物力，提高了效率，而且可以進行最優(yōu)設計與控制，使其 達到最佳技術經(jīng)濟性能。隨著科學技術的不斷發(fā)展， 適用于各種工況的不同結(jié)構(gòu)的換熱器應運而生，

9、 而在換熱設 備中應用最為廣泛的是管殼式換熱器，它比較容易清洗， 易損件答易更換， 特別的結(jié)構(gòu)型式允許這種換熱器滿足幾乎所有的場合，包括特別低和恃別高的壓力和溫度、 大的溫差、 蒸發(fā)與凝結(jié)以及嚴重污染和具有腐蝕性流體的情況。 然而， 這種換熱器傳熱系數(shù)較低， 因而決定 了其體積很大。同時，這種換熱器易堵易結(jié)垢，清洗、維護工作量較大。60 年代后期，我國獨創(chuàng)制成了一種新型高效的傘板式換熱器， 它不僅具有一般板式換熱器的特點 （結(jié)構(gòu)緊湊 重量輕、傳熱系數(shù)大等） ，而且還具有螺旋通道兼有螺旋板換熱器的一些特點（減少污垢沉 積，不易結(jié)垢） 。近年來，由于鋁及鋁合金釬焊技術的不斷完善，促使另一種高效緊湊

10、式的 新型換熱器， 即板翅式換熱器得到廣泛地應用。 但這幾種換熱器都具有自身的局限性， 不能 用于大流量、 高溫高壓以及有嚴重污垢和腐蝕的場合， 因而在石油、 化工等重要領域的應用 還很少。 最近加多年， 熱管技術的不斷完善， 使得熱管換熱器在工業(yè)生產(chǎn)上的應用得到迅猛 發(fā)展，然而其制造工藝比較復雜，因而在一定程度上限制了它在工業(yè)領域的大量應用。近幾年來， 波紋管換熱器的出現(xiàn)， 標志著一場換熱領域變革的到來。 它是彈性力學與傳 熱學兩大技術學科較完善的結(jié)合， 是管殼式換熱器的一次深刻的革命。 它是在原有傳統(tǒng)管殼 式換熱器結(jié)構(gòu)的基礎上，用帶有波紋的換熱管取代了傳統(tǒng)換熱器中的光管，使流體在管內(nèi)、 管

11、外形成充分強化的湍流， 從而達到強化傳熱的目的。 它繼承了管殼式換熱器堅固耐用、 安 全可靠等恃點，可用干幾乎所有的場合，同時又克服了其換熱能力差，易堵易結(jié)垢等缺點。 與其它類型換熱器相比，其綜合性能指標處于領先水平。波紋管換熱器強化傳熱機理根據(jù)傳熱學知道， 要增加換熱設備所傳遞的熱量有三條途徑： 提高傳熱系數(shù)； 增大換熱 面積；增大對數(shù)平均溫差。增大對數(shù)平均溫差， 這與流體流經(jīng)換熱器前后的工況有關。 近年來， 用熱力學第二定律 分析換熱器的工作情況知道， 要盡量減少換熱器的 ?值， 這樣一來， 非但不能增加對數(shù)平均 溫差， 有時還要設法減小對數(shù)平均溫差以降低擁值， 如若一味地選擇高對數(shù)平均溫

12、差， 勢必 會導致能耗的大幅度增加，這是不可取的途徑。在同樣的條件下，隨著換熱面積的增加， 換熱量也隨之增加。 對一個換熱系統(tǒng)來說，從經(jīng)濟 效果來看， 在一定限度內(nèi)增大換熱面積是有利的： 但一味地增加換熱面積， 又會造成設備體 積的龐大，成本的大幅度增加。因此，單純增加換熱面積，有時是得不償失的，應綜合權(quán)衡 其利弊。長期以來，提高設備的傳熱系數(shù)一直是各國研究的方向。要想提高傳熱系數(shù),必須使管內(nèi)外的流體的換熱系數(shù)相匹配， 才能使傳熱系數(shù)大幅度增加。 另外， 降低換熱管內(nèi)外表面的 結(jié)垢程度， 減小換熱管的壁厚， 都可以使傳熱系數(shù)得到不同程度地提高。 而管內(nèi)外的換熱系 數(shù)以及污垢系數(shù)又與換熱管的傳熱

13、表面有很大關系， 因此提高傳熱系數(shù)的研究方向之一是研 制、開發(fā)新型高效的換熱元件 波紋換熱管， 由它組成的換熱器稱為波紋管換熱器。 工作時， 流體在波紋管內(nèi)、 外不停地流動， 流體的速度不斷地變化， 形成對換熱管管壁的 “沖刷 ”作用， 因此， “撕裂 ”邊界層，使換熱管內(nèi)外表面的傳熱均得到明顯地增強。 波紋管換熱器有如下主要待點： 傳熱系數(shù)高由于流體在管內(nèi)外形成充分強化的湍流，因而傳熱系數(shù)大大提高。 抗污垢作用由于流體不斷改變方向而 “沖刷 ”壁面，因而沉積物質(zhì)不易在壁面停留。 另外，該元件的截面呈大波紋形， 耐壓能力大大提高。 因此可以采用薄壁的不銹鋼材料， 防腐能力也大大增強。同時又由于

14、具有波紋， 加之波紋的 “熱脹冷縮 ”作用， 使垢層產(chǎn)生裂紋 而脫落，隨著流體的 “沖刷”作用而 “潔凈”了管壁。因此，波紋管換熱器能夠保持連續(xù)而穩(wěn)定 的高效換熱性能。總之， 用波紋管作為換熱元件， 實現(xiàn)了強化傳熱。 波紋管換熱器的傳熱系數(shù)比原管殼式 換熱器提高了很多，由于管壁很薄，其外徑與內(nèi)徑之比近似為1。波紋管換熱器與其它類型換熱器的比較波紋管換熱器的主要元件 （波紋換熱管） 的換熱系數(shù)在相同雷諾數(shù)下遠高于光滑管， 這 說明采用波紋管換熱器在相同換熱量下可減少換熱面積。由于波紋管具有很高的換熱系數(shù)， 因此不必采用很高的流速，這樣可以降低波紋管換熱器的阻力，減少換熱器附屬設備投資， 同時也可

15、以降低換熱器的運行費用。 波紋管換熱器的傳熱系數(shù)， 在相同的流速下， 是管殼式 換熱器的二倍以上。從綜合效果而言，波紋管換熱器優(yōu)于其它類型換熱器。換熱器的構(gòu)造原理換熱器是實現(xiàn)化工生產(chǎn)過程中熱量交換和傳遞不可缺少的設備。 在熱量交換中常有一些 腐蝕性、氧化性很強的物料，因此， 要求制造換熱器的材料具有抗強腐蝕性能。換熱器的分 類比較廣泛： 反應釜 壓力容器 冷凝器 反應鍋 螺旋板式換熱器 波紋管換熱器 列管換熱器 板式換熱器 螺旋板換熱器 管殼式換熱器 容積式換熱器 浮頭式換熱器 管式換熱器 熱管 換熱器 汽水換熱器 換熱機組 石墨換熱器 空氣換熱器 鈦換熱器 換熱設備，要求制造換熱 器的材料具

16、有抗強腐蝕性能。 它可以用石墨、 陶瓷、 玻璃等非金屬材料以及不銹鋼、 鈦、鉭、 鋯等金屬材料制成。 但是用石墨、 陶瓷、玻璃等材料制成的有易碎、 體積大、 導熱差等缺點， 用鈦、 鉭、鋯等稀有金屬制成的換熱器價格過于昂貴，不銹鋼則難耐許多腐蝕性介質(zhì)， 并產(chǎn) 生晶間腐蝕。板式換熱器的構(gòu)造原理、特點：板式換熱器由高效傳熱波紋板片及框架組成。 板片由螺栓夾緊在固定壓緊板及活動壓緊 板之間， 在換熱器內(nèi)部就構(gòu)成了許多流道， 板與板之間用橡膠密封。 壓緊板上有本設備與外 部連接的接管。 板片用優(yōu)質(zhì)耐腐蝕金屬薄板壓制而成， 四角沖有供介質(zhì)進出的角孔， 上下有 掛孔。 人字形波紋能增加對流體的擾動， 使流

17、體在低速下能達到湍流狀態(tài)， 獲得高的傳熱效 果。并采用特殊結(jié)構(gòu)，保證兩種流體介質(zhì)不會串漏。螺旋板式換熱器的構(gòu)造原理、特點：螺旋板式換熱器是一種高效換熱器設備,適用汽汽、汽液、液液，對液傳熱。它適用于化學、石油、溶劑、醫(yī)藥、食品、輕工、紡織、冶金、軋鋼、焦化等行業(yè)。按 結(jié)構(gòu) 形式可分為 不可拆式（I型）螺旋板式及可拆式（n型、川型）螺旋板式換熱器。列管式換熱器的構(gòu)造原理、特點：列管式換熱器（又名列管式冷凝器） ，按材質(zhì)分為碳鋼列管式換熱器，不銹鋼列管式換 熱器和碳鋼與不銹鋼混合列管式換熱器三種， 按形式分為固定管板式、 浮頭式、 U 型管式換 熱器，按結(jié)構(gòu)分為單管程、雙管程和多管程，傳熱面積15

18、00m2，可根據(jù)用戶需要定制。換熱設備介紹： 換熱設備是實現(xiàn)化工生產(chǎn)過程中熱量交換和傳遞不可缺少的設備。在熱量交換中常有一些腐蝕性、 氧化性很強的物料， 因此， 要求制造換熱設備的材料具有抗強腐蝕性 能。它可以用石墨、陶瓷、玻璃等非金屬材料以及不銹鋼、鈦、鉭、鋯等金屬材料制成。但 是用石墨、陶瓷、玻璃等材料制成的有易碎、體積大、導熱差等缺點，用鈦、鉭、鋯等稀有 金屬制成的換熱設備價格過于昂貴，不銹鋼則難耐許多腐蝕性介質(zhì)，并產(chǎn)生晶間腐蝕。 管殼式換熱器的構(gòu)造原理、特點：管殼式換熱器是進行熱交換操作的通用工藝設備。廣泛應用于化工、石油、石油化工、 電力、輕工、冶金、原子能、造船、航空、供熱等工業(yè)部

19、門中。特別是在石油煉制和化學加 工裝置中，占有極其重要的地位。換熱器的型式。容積式換熱器的構(gòu)造原理、特點：自動控溫節(jié)能型容積式熱交換器，它充分利用蒸汽能源、 高效、節(jié)能，是一種新型熱水 器。普通熱水器一般需要配置水水熱交換器來降低蒸汽凝結(jié)水溫度以便回用。 而節(jié)能型熱交 換器凝結(jié)水出水溫度在 45 C左右，或直接回鍋爐房重復使用。這樣減少了設備投資，節(jié)約 熱交換器機房面積， 從而降低基建造價， 因此節(jié)能型容積式熱交換器深受廣大設計、 用戶單 位歡迎。 鋼襯銅熱交換器比不銹鋼熱交換器經(jīng)濟， 并且技術上有保證。 它利用了鋼的強度和 銅的耐腐蝕性， 即保證熱交換器能承受一定工作壓力， 又使熱交換器出水

20、質(zhì)量好。 鋼殼內(nèi)襯 銅的厚度一般為 1.0mm。鋼襯銅熱交換器必須防止在罐內(nèi)形成部分真空，因此產(chǎn)品出廠時 均設有防真空閥。 此閥除非定期檢修是絕對不能取消的。 部分真空的形成原因可能是排出不 當，低水位時從熱交換器，或者排水系統(tǒng)不良。水錘或突然的壓力降也是造成壓負的原因。 浮頭式換熱器的構(gòu)造原理、特點：浮頭式換熱器其一端管板與殼體固定， 而另一端的管板可以在殼體內(nèi)自由浮動。 殼體和 管束對熱膨脹是自由的，故當兩種介質(zhì)的溫差較大時，管束與殼體之間不會產(chǎn)生溫差應力。 浮頭端設計成可拆結(jié)構(gòu)， 使管束可以容易地插入或抽出， 這樣為檢修和清洗提供了方便。 這 種形式的換熱器特別適用于殼體與換熱管溫差應力

21、較大， 而且要求殼程與管程都要進行清洗 的工況。管式換熱器的構(gòu)造原理、特點：DLG 型列管式換熱器利用熱傳導和熱輻射的原理，煙道氣通過管程與逆流通過殼程的 空氣進行能量交換， 從而達到輸出潔凈熱空氣的目的。該換熱器結(jié)構(gòu)緊湊， 運行可靠， 列管 采用耐高溫的薄壁波紋管，增加發(fā)傳熱面積和換熱效率。廣泛應用于化工、 制藥、 輕工等行業(yè)廢氣余熱利用和空氣加熱。熱管換熱器的構(gòu)造原理、特點：熱管是一種高效傳熱元件， 其導熱能力比金屬高幾百倍至數(shù)千倍。 熱管還具有均溫特性 好、熱流密度可調(diào)、 傳熱方向可逆等特性。 用它組成熱管換熱器不僅具有熱管固有的傳熱量 大、溫差小、重量輕體積小、熱響應迅速等特點，而且還

22、具有安裝方便、維修簡單、使用壽命長、阻力損失小、進、排風流道便于分隔、互不滲漏等特點。熱管是由內(nèi)壁加工有槽道的 兩端密封的鋁 （軋） 翅片管經(jīng)清洗并抽成高真空后注入最佳液態(tài)工質(zhì)而成， 隨注入液態(tài)工質(zhì) 的成分和比例不同，分為 KLS 低溫熱管換熱器、 GRSC-A 中溫熱管換熱器、 GRSC-B 高溫 熱管換熱器。 熱管一端受熱時管內(nèi)工質(zhì)汽化， 從熱源吸收汽化熱， 汽化后蒸汽向另一端流動 并遇冷凝結(jié)向散熱區(qū)放出潛熱。 冷凝液借毛細力和重力的作用回流， 繼續(xù)受熱汽化， 這樣往 復循環(huán)將大量熱量從加熱區(qū)傳遞到散熱區(qū)。熱管內(nèi)熱量傳遞是通過工質(zhì)的相變過程進行的。 將熱管元件按一定行列間距布置， 成束裝在

23、框架的殼體內(nèi)， 用中間隔板將熱管的加熱段和散 熱段隔開，構(gòu)成熱管換熱器。熱管是由美國發(fā)明的， 最初被用于航天技術和核反應堆， 以解決向陽面和背陰面受熱不 均勻。 20 世紀 90 年代被用于民用空調(diào)，由于其優(yōu)越的導熱性，受到越來越廣泛的重視，目 前在計算機、雷達等高科技領域被廣泛應用。汽水換熱器的構(gòu)造原理、特點： 該換熱器是在板式換熱器的基礎上加裝降溫與降壓器而組成的， 利用調(diào)節(jié)器對高蒸汽或高溫水進行一級換熱使之降之150C以下。進入板式換熱器進行換熱，適用于高溫蒸汽及高溫水（150C以上）。這種裝置集板式換熱器同時具有降溫與降壓器的優(yōu)點。使換熱器更加充 分地進行熱量交換。空氣換熱器的構(gòu)造原理

24、、特點：加熱爐窯為了降低能耗， 在煙道中設置空氣換熱器， 以回收煙氣中的大量余熱， 達到節(jié) 約燃料、降低生產(chǎn)成本， 提高燃燒溫度、 增加爐子的產(chǎn)量?？諝鈸Q熱器是余熱利用的理想設 備，在軋鋼加熱爐、 熱處理爐、 煅造加熱爐等各種工業(yè)爐窯上得到廣泛應用。爐用空氣換熱 器的種類很多， 目前國內(nèi)外絕大多數(shù)采用的是金屬換熱器，空氣換熱器是利用爐窯排出的 尾氣熱量將空氣預熱至一定的溫度后返回爐內(nèi)助燃或用于其它設備。金屬換熱器具有體積 小、熱交換效率高、嚴密性好、結(jié)構(gòu)簡單等特點。波紋管換熱器的構(gòu)造原理、特點：產(chǎn)品特點一種新型的強化傳熱節(jié)能型高效換熱設備， 在傳統(tǒng)列管式換熱器的基礎上， 采 用強化傳熱技術，是

25、對傳統(tǒng)各類換熱器的重大突破。公稱通徑DN3252000mm ;公稱壓力P0.6.4Mpa ;換熱管規(guī)格19,25,32,42.壁厚0.51.0 ;工作介質(zhì)水水、汽水、油水、油油等多種換熱介質(zhì)。 總傳熱系數(shù)水水 K = 20003500w/怦；汽水K = 2500 4000W/怦；其它介質(zhì)視介質(zhì)物理性能及工況而定。優(yōu)性能傳熱效率高，防腐能力好，不污、 不堵、不易結(jié)垢，無需維護，密封可靠，運行平穩(wěn)，占地少，節(jié)省投資。石墨換熱器的構(gòu)造原理、特點：圓塊孔式石墨換熱器由柱形不滲透性石墨換熱塊、石墨上下蓋和其間的氟氧橡膠 （或柔性石墨） O 型圈及金屬外殼、壓蓋等組裝而成。是目前較先進、性能較優(yōu)越的一種石

26、墨換熱 器。圓柱形石墨換熱塊有較高的結(jié)果強度，并易與解決密封問題； 在密封中采用氟橡膠 （或 柔性石墨）0型圈密封介質(zhì)，加裝壓力彈簧作為熱脹冷縮的自動補償，以起到密封保持作用；采用短通道提高紊流程度使設備結(jié)構(gòu)度高、 耐溫耐壓性能強、 抗熱沖擊性能好、 體積利用率 高、傳熱效果好并便于裝拆檢修。設備縱向孔走腐蝕性介質(zhì)，橫向孔走非腐蝕性介質(zhì)。 換熱機組的構(gòu)造原理、特點：換熱機組是一次熱網(wǎng)與用戶之間的直接橋梁， 從一次熱網(wǎng)得到熱量， 自動連續(xù)地轉(zhuǎn)換為 用戶需要的生活用水及采暖用水，適用于空調(diào)（供暖供冷），采暖，生活用水（洗?。┗蚱渌麚Q熱回路（如地板供熱，工藝水冷卻等） 。換熱機組與中華人民共和國建設

27、部發(fā)布的板式 換熱機組城鎮(zhèn)建設行業(yè)標準保持高度一致， 也可根據(jù)客戶的具體要求和實際工況設計加工非 標準機組。換熱機組由板式換熱器、循環(huán)水泵、補水泵、過濾器、閥門、機組底座、熱計量 表、配電箱、 電子儀表及自控系統(tǒng)等組成。 熱源的蒸汽或高溫水從機組的一次側(cè)供水口進入 板式換熱器， 二次側(cè)的低溫回水經(jīng)過過濾器除污， 通過循環(huán)泵也進入板式過濾器， 兩種不同 溫度的水經(jīng)過熱交換，二次側(cè)將熱量輸送給熱用戶。各種換熱器原理及特點 板式換熱器的構(gòu)造原理、特點：板式換熱器由高效傳熱波紋板片及框架組成。 板片由螺栓夾緊在固定壓緊板及活動壓緊 板之間， 在換熱器內(nèi)部就構(gòu)成了許多流道， 板與板之間用橡膠密封。 壓緊

28、板上有本設備與外 部連接的接管。 板片用優(yōu)質(zhì)耐腐蝕金屬薄板壓制而成， 四角沖有供介質(zhì)進出的角孔， 上下有 掛孔。 人字形波紋能增加對流體的擾動， 使流體在低速下能達到湍流狀態(tài)， 獲得高的傳熱效 果。并采用特殊結(jié)構(gòu)，保證兩種流體介質(zhì)不會串漏。螺旋板式換熱器的構(gòu)造原理、特點：螺旋板式換熱器是一種高效換熱器設備,適用汽汽、汽液、液液，對液傳熱。它適用于化學、石油、溶劑、醫(yī)藥、食品、輕工、紡織、冶金、軋鋼、焦化等行業(yè)。按結(jié)構(gòu)形 式可分為不可拆式（I型）螺旋板式及可拆式（n型、川型）螺旋板式換熱器。 列管式換熱器的構(gòu)造原理、特點：列管式換熱器（又名列管式冷凝器） ，按材質(zhì)分為碳鋼列管式換熱器，不銹鋼列管

29、式換 熱器和碳鋼與不銹鋼混合列管式換熱器三種， 按形式分為固定管板式、 浮頭式、 U 型管式換 熱器，按結(jié)構(gòu)分為單管程、雙管程和多管程，傳熱面積1500m2，可根據(jù)用戶需要定制。管殼式換熱器的構(gòu)造原理、特點：管殼式換熱器是進行熱交換操作的通用工藝設備。廣泛應用于化工、石油、石油化工、 電力、輕工、冶金、原子能、造船、航空、供熱等工業(yè)部門中。特別是在石油煉制和化學加 工裝置中，占有極其重要的地位。換熱器的型式。容積式換熱器的構(gòu)造原理、特點：自動控溫節(jié)能型容積式熱交換器，它充分利用蒸汽能源、 高效、節(jié)能，是一種新型熱水 器。普通熱水器一般需要配置水水熱交換器來降低蒸汽凝結(jié)水溫度以便回用。 而節(jié)能型

30、熱交 換器凝結(jié)水出水溫度在 45 C左右，或直接回鍋爐房重復使用。這樣減少了設備投資，節(jié)約 熱交換器機房面積， 從而降低基建造價， 因此節(jié)能型容積式熱交換器深受廣大設計、 用戶單 位歡迎。鋼襯銅熱交換器比不銹鋼熱交換器經(jīng)濟， 并且技術上有保證。 它利用了鋼的強度和銅的 耐腐蝕性， 即保證熱交換器能承受一定工作壓力， 又使熱交換器出水質(zhì)量好。 鋼殼內(nèi)襯銅的 厚度一般為1.0mm。鋼襯銅熱交換器必須防止在罐內(nèi)形成部分真空，因此產(chǎn)品出廠時均設 有防真空閥。此閥除非定期檢修是絕對不能取消的。部分真空的形成原因可能是排出不當， 低水位時從熱交換器，或者排水系統(tǒng)不良。水錘或突然的壓力降也是造成壓負的原因。

31、 浮頭式換熱器的構(gòu)造原理、特點：浮頭式換熱器其一端管板與殼體固定， 而另一端的管板可以在殼體內(nèi)自由浮動。 殼體和 管束對熱膨脹是自由的，故當兩種介質(zhì)的溫差較大時，管束與殼體之間不會產(chǎn)生溫差應力。 浮頭端設計成可拆結(jié)構(gòu)， 使管束可以容易地插入或抽出， 這樣為檢修和清洗提供了方便。 這 種形式的換熱器特別適用于殼體與換熱管溫差應力較大， 而且要求殼程與管程都要進行清洗 的工況。管式換熱器的構(gòu)造原理、特點：DLG 型列管式換熱器利用熱傳導和熱輻射的原理，煙道氣通過管程與逆流通過殼程的 空氣進行能量交換， 從而達到輸出潔凈熱空氣的目的。該換熱器結(jié)構(gòu)緊湊， 運行可靠， 列管 采用耐高溫的薄壁波紋管，增加

32、發(fā)傳熱面積和換熱效率。廣泛應用于化工、 制藥、 輕工等行業(yè)廢氣余熱利用和空氣加熱。熱管換熱器的構(gòu)造原理、特點：熱管是一種高效傳熱元件， 其導熱能力比金屬高幾百倍至數(shù)千倍。 熱管還具有均溫特性 好、熱流密度可調(diào)、 傳熱方向可逆等特性。 用它組成熱管換熱器不僅具有熱管固有的傳熱量 大、溫差小、重量輕體積小、熱響應迅速等特點，而且還具有安裝方便、維修簡單、使用壽 命長、阻力損失小、進、排風流道便于分隔、互不滲漏等特點。 熱管是由內(nèi)壁加工有槽道的兩端密封的鋁 （軋）翅片管經(jīng)清洗并抽成高真空后注入最佳液態(tài) 工質(zhì)而成，隨注入液態(tài)工質(zhì)的成分和比例不同，分為 KLS 低溫熱管換熱器、 GRSC-A 中溫 熱管

33、換熱器、 GRSC-B 高溫熱管換熱器。 熱管一端受熱時管內(nèi)工質(zhì)汽化， 從熱源吸收汽化熱， 汽化后蒸汽向另一端流動并遇冷凝結(jié)向散熱區(qū)放出潛熱。冷凝液借毛細力和重力的作用回 流，繼續(xù)受熱汽化， 這樣往復循環(huán)將大量熱量從加熱區(qū)傳遞到散熱區(qū)。 熱管內(nèi)熱量傳遞是通 過工質(zhì)的相變過程進行的。將熱管元件按一定行列間距布置， 成束裝在框架的殼體內(nèi)， 用中間隔板將熱管的加熱段 和散熱段隔開，構(gòu)成熱管換熱器。熱管是由美國發(fā)明的， 最初被用于航天技術和核反應堆， 以解決向陽面和背陰面受熱不 均勻。 20 世紀 90 年代被用于民用空調(diào)，由于其優(yōu)越的導熱性，受到越來越廣泛的重視，目 前在計算機、雷達等高科技領域被廣

34、泛應用。汽水換熱器的構(gòu)造原理、特點：該換熱器是在板式換熱器的基礎上加裝降溫與降壓器而組成的， 利用調(diào)節(jié)器對高蒸汽或高溫水進行一級換熱使之降之150C以下。進入板式換熱器進行換熱，適用于高溫蒸汽及高溫水（150C以上）。這種裝置集板式換熱器同時具有降溫與降壓器的優(yōu)點。使換熱器更加充 分地進行熱量交換。空氣換熱器的構(gòu)造原理、特點：加熱爐窯為了降低能耗， 在煙道中設置空氣換熱器， 以回收煙氣中的大量余熱， 達到節(jié) 約燃料、降低生產(chǎn)成本， 提高燃燒溫度、 增加爐子的產(chǎn)量。空氣換熱器是余熱利用的理想設 備，在軋鋼加熱爐、 熱處理爐、 煅造加熱爐等各種工業(yè)爐窯上得到廣泛應用。爐用空氣換熱 器的種類很多，

35、目前國內(nèi)外絕大多數(shù)采用的是金屬換熱器， 空氣換熱器是利用爐窯排出的尾 氣熱量將空氣預熱至一定的溫度后返回爐內(nèi)助燃或用于其它設備。金屬換熱器具有體積小、 熱交換效率高、嚴密性好、結(jié)構(gòu)簡單等特點。波紋管換熱器的構(gòu)造原理、特點：產(chǎn)品特點一種新型的強化傳熱節(jié)能型高效換熱設備， 在傳統(tǒng)列管式換熱器的基礎上， 采 用強化傳熱技術，是對傳統(tǒng)各類換熱器的重大突破。公稱通徑DN3252000mm ;公稱壓力P0.6.4Mpa ;換熱管規(guī)格19,25,32,42.壁厚0.51.0 ;工作介質(zhì)水水、汽水、 油水、油油等多種換熱介質(zhì)。 總傳熱系數(shù)水水 K = 20003500w/怦；汽水K = 2500 4000W/

36、怦；其它介質(zhì)視介質(zhì)物理性能及工況而定。優(yōu)性能傳熱效率高，防腐能力好，不污、 不堵、不易結(jié)垢，無需維護，密封可靠，運行平穩(wěn)，占地少，節(jié)省投資。 石墨換熱器的構(gòu)造原理、特點：圓塊孔式石墨換熱器由柱形不滲透性石墨換熱塊、 石墨上下蓋和其間的氟氧橡膠 （或柔性石墨） O 型圈及金屬外殼、壓蓋等組裝而成。是目前較先進、性能較優(yōu)越的一種石墨換熱 器。圓柱形石墨換熱塊有較高的結(jié)果強度，并易與解決密封問題； 在密封中采用氟橡膠 （或 柔性石墨）0型圈密封介質(zhì)，加裝壓力彈簧作為熱脹冷縮的自動補償，以起到密封保持作用；采用短通道提高紊流程度使設備結(jié)構(gòu)度高、 耐溫耐壓性能強、 抗熱沖擊性能好、 體積利用率 高、傳熱

37、效果好并便于裝拆檢修。設備縱向孔走腐蝕性介質(zhì)，橫向孔走非腐蝕性介質(zhì)。 換熱機組的構(gòu)造原理、特點：換熱機組是一次熱網(wǎng)與用戶之間的直接橋梁， 從一次熱網(wǎng)得到熱量， 自動連續(xù)地轉(zhuǎn)換為 用戶需要的生活用水及采暖用水，適用于空調(diào)（供暖供冷），采暖，生活用水（洗浴）或其他換熱回路（如地板供熱，工藝水冷卻等） 。Generalway 換熱機組是區(qū)域供熱的精英，是集城市供熱技術、控制技術與精心結(jié)構(gòu)設 計于一體的智能型熱交換機組，具有強大的能力來完成所有建筑物的各種區(qū)域供熱需求。 Generalway 換熱機組與中華人民共和國建設部發(fā)布的板式換熱機組城鎮(zhèn)建設行業(yè)標準保持 高度一致，也可根據(jù)客戶的具體要求和實際工

38、況設計加工非標準機組，Generalway 奉獻給用戶的是熱交換全面解決方案。Generalway 換熱機組由板式換熱器、循環(huán)水泵、補水泵、過濾器、閥門、機組底座、 熱計量表、 配電箱、 電子儀表及自控系統(tǒng)等組成。 熱源的蒸汽或高溫水從機組的一次側(cè)供水 口進入板式換熱器， 二次側(cè)的低溫回水經(jīng)過過濾器除污， 通過循環(huán)泵也進入板式過濾器， 兩 種不同溫度的水經(jīng)過熱交換，二次側(cè)將熱量輸送給熱用戶。有關冷卻器方面的知識：管殼式波紋管換熱器的結(jié)構(gòu)特點與應用效果 有關冷卻器方面的知識：管殼式換熱器由于其結(jié)構(gòu)簡單、易清洗維修和造價低等優(yōu)點， 被廣泛作為精餾塔的冷凝器、 再沸器和換熱器使用。 但因其換熱列管為

39、普通的無縫鋼管 （光 滑直管），并脹焊于兩端的管板上，這種結(jié)構(gòu)應用于高沸點、高凝固點特殊物系的分離提純 存在著一些問題，尤其是在冷凝水水質(zhì)不好的場合。高沸點、高凝固點物系的精餾塔冷凝器具有以下特點：殼程工作溫度高，管程為了防 止物料在冷凝器中凝固、 堵塞， 冷凝水溫度不宜太低， 從而導致管內(nèi)壁表面溫度高， 易結(jié)垢， 影響冷凝效果和生產(chǎn)能力；管、殼程溫差大，熱應力大，易造成列管拉裂；精餾塔采用 內(nèi)回流結(jié)構(gòu)， 冷凝器直接置于塔頂部， 考慮到塔體和塔基礎的投資， 要求塔頂冷凝器的結(jié)構(gòu) 緊湊、既小又輕。管殼式波紋管換熱器在管殼式換熱器的基礎上， 采用強化傳熱原理把傳統(tǒng)的光滑直管改 為高效的波紋管， 既

40、繼承了管殼式換熱器的優(yōu)點， 又克服了其固有的缺點， 具有更為廣泛的 應用領域。 將其應用于高沸點、 高凝固點物系的精餾塔冷凝器上， 能夠有效地解決結(jié)垢、列管拉裂等問題。1強化傳熱原理對傳統(tǒng)的管殼式換熱器通過采用波紋管取代光滑直管， 使換熱管管壁處的流體始終處于 高度湍流狀態(tài)，達到強化傳熱的目的。根據(jù)傳熱學基本公式：由式（1）可知，提高傳熱效率的途徑有三條：提高傳熱系數(shù)K;增大換熱面積F;加 大對數(shù)平均溫差 Atm。增大換熱面積和加大對數(shù)平均溫差都不是理想的途徑，一味地增加換熱面積勢必會造成設備體積龐大和投資費用的大幅度增加;而加大對數(shù)平均溫差又要受到公用工程條件和分離物系性質(zhì)的限制。只有提高傳

41、熱系數(shù)，才是強化換熱最有效的途徑。傳熱系數(shù)K是換熱器的主要性能參數(shù)，眾所周知其計算公式為由式（2）可知，傳熱系數(shù)K值的大小與管內(nèi)換熱系數(shù)ai、管外換熱系數(shù) ao,管內(nèi)管外的污垢系數(shù)fi和fo, 換熱管的外徑與內(nèi)徑之比do/di,換熱管材料及導熱系數(shù)入w和管厚度Sw有關。而換熱管的材料、規(guī)格一旦選定，則管外徑與內(nèi)徑之比、壁厚及導 熱系數(shù)等參數(shù)也隨之確定下來。所以，提高管內(nèi)、外換熱系數(shù)ai和ao、降低污垢系數(shù)fi和fo,才能夠提高換熱器的總傳熱系數(shù)K。1.1 提高換熱系數(shù) ai及ao根據(jù)傳熱學對流傳熱準則方程：由雷諾數(shù)Re和普朗特數(shù)Pf可見，管內(nèi)、管外的對流換熱系數(shù)ai及ao與流體的流動狀態(tài)有極大

42、關系, 流動狀態(tài)的改變一方面可借助于流速的提高, 但當流速提高到一定程度 時,傳熱系數(shù)隨著流速的提高而增加的速率緩慢,而換熱器壓降的增加幅度卻很大。因此, 在設計換熱器時, 提高傳熱系數(shù)不能單純靠提高流速來實現(xiàn); 改變流動狀態(tài)的另一途徑是設 計出合理的流道截面,使流體按湍流或程度較高的紊流進行流動,使流體不斷沖擊邊界層。 同時,使截面最好能不斷改變流體的流動方向, 如有意識地使流道截面不間斷地縮小、 擴大, 即使在流速較小的情況下, 流體在管內(nèi)外也可以形成比較強烈的擾動, 從而提高管內(nèi)外的對 流換熱系數(shù)。1.2 降低污垢系數(shù)fi及fo提高總傳熱系數(shù)K還可以用降低管內(nèi)外的污垢系數(shù)來達到。污垢的問

43、題是換熱設備的老大難問題,多少年來,無數(shù)的科技工作者在這一領域進行了大量的工作取得了一定的進展, 但都有局限性。 在操作過程中, 由于溫度的變化, 原來溶解在流體中的一些成分, 會析出沉 積在傳熱表面形成污垢, 每一種污垢都有它獨特的生成機理, 這些污垢會增大設備的總熱阻, 降低總傳熱系數(shù)。要降低換熱器的污垢熱阻,需從以下幾方面進行考慮：1適當提高流體的流速，使流體中的沉積物不易沉積、結(jié)垢，但換熱器的壓降增大；2 不斷地改變流體的流動方向，使流體不停地沖擊換熱管的壁面，讓流體中的各種雜質(zhì) 不易在壁面停留；3 選擇耐腐蝕的光滑材料，也可以減緩污垢的形成。2 波紋管換熱器結(jié)構(gòu)特點管殼式波紋管換熱器

44、最突出的優(yōu)點是可以迫使流體按規(guī)定路徑多次錯流通過管束，使流體的湍流程度持續(xù)得到強化，其主要特點如下。1、傳熱效率高由于換熱管采用波紋管，管內(nèi)流道截面連續(xù)不斷地突變，造成流體即使在流速很低的情況下也始終處于高度湍流狀態(tài)，難以形成層流，使對流傳熱的主要熱阻被有效地克服，管內(nèi)外傳熱被同時強化，因而傳熱系數(shù)很高，一般為傳統(tǒng)管殼式換熱器的23倍。2、防結(jié)垢能力強因流道內(nèi)流體的高度湍流，使流體中的微粒難以沉積結(jié)垢，即使有少量垢生成，由于介質(zhì)在管內(nèi)外湍流流動，對管壁沖刷強烈，防結(jié)垢能力強。另外，波紋管上存在著因管程與殼程溫差應力而產(chǎn)生的應變， 使具有彈性特征的波紋管的曲率發(fā)生微觀變化，從而使波紋管換熱器具有

45、防垢和除垢的能力。3、應力補償能力強波紋管因其結(jié)構(gòu)形狀和管壁較薄的特性，在管程與殼程溫差應力較大時，具有彈性特征的波紋管的曲率發(fā)生微觀變化，用以補償、消除熱應力，有效防止了傳統(tǒng)的管殼式換熱器換熱管易被拉裂等現(xiàn)象。4、結(jié)構(gòu)緊湊、既小又輕由于波紋管換熱器傳熱系數(shù)很高，所需的換熱面積小，而且，波紋管的壁厚較薄，所以波紋管換熱器結(jié)構(gòu)緊湊、既小又輕。通過對換熱器強化傳熱原理的剖析和波紋管換熱器的結(jié)構(gòu)分析可見，獨特結(jié)構(gòu)形式的波紋管換熱器使流動流體始終處于湍流狀態(tài)， 且不斷地沖刷管壁，有效地提高了換熱器的傳熱 系數(shù)。3應用實例某廠萘酚生產(chǎn)能力7t/d,精餾塔尺寸1200mm X2 0 0 0 0 mm, 內(nèi)

46、裝填38mm矩鞍環(huán)填料。冷凝器直接置于塔頂部，選用12m2管殼式換熱器，屬內(nèi)回流形式。精 餾塔工作壓力1 0kPa（絕壓），溫度2 0 02 4 0 C。由于冷凝水水質(zhì)不太好，且工作溫度較高，換熱管結(jié)垢降低了冷凝器換熱效果，迫使減少產(chǎn)量（一般使用15個月后，生產(chǎn)能力降到開始時的6 0%左右），為此需經(jīng)常調(diào)整操作參數(shù)，產(chǎn)品質(zhì)量不穩(wěn)定。此外，冷 凝器每使用二年左右，一些換熱管破裂，需檢修維護。鑒于以上問題，且該廠精餾塔的生產(chǎn)能力需擴大到1 0t/d，要求在原塔體和設備基礎的承載能力的條件下對其進行技術改造，即要求塔頂冷凝器和塔內(nèi)填料的質(zhì)量不大于原有的。為此，選用了新型高效規(guī)整波紋填料和新型的管殼式

47、波紋管換熱器。波紋填料的處理能力大、操作彈性高、壓降低，為生產(chǎn)能力的提高創(chuàng)造了有利條件。關鍵的塔頂冷凝器改用管殼式波紋管換熱器，傳熱面積仍為12m2，其質(zhì)量稍輕于原換熱器。技術改造于2 0 0 3年2月完成并投產(chǎn)，生產(chǎn)能力達到1 0t/d，產(chǎn)品純度提高到99. 3%。根據(jù)穩(wěn)定運行三年的現(xiàn)場實測數(shù)據(jù)推算， 管殼式波紋管換熱器的換熱效率比原來 提高了3 5%,而且，波紋管不易結(jié)垢， 具有很好的熱應力補償和抗拉裂功能。生產(chǎn)運行和 產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定，檢修維護方便。4結(jié)論管殼式波紋管換熱器獨特的結(jié)構(gòu)形式使流體始終處于湍流狀態(tài)，且流體不斷地沖刷管壁，阻止或延緩結(jié)垢。波紋管結(jié)構(gòu)很好地迎合了強化傳熱過程機理， 有

48、效地提高了換熱器的 傳熱系數(shù)3 5%。管殼式波紋管換熱器的綜合性能好，體積小質(zhì)量輕，具有傳熱效率高、不 易結(jié)垢和應力補償?shù)忍攸c。風冷卻器一、型號說明FL系列空氣冷卻器主要用于行走機械（挖掘機、裝卸機、叉車、起重機、聯(lián)合收割機、筑 路機械、工程機械等），并適用于其它液壓、潤滑系統(tǒng)及換熱冷卻系統(tǒng)等，用風冷強制將工 作介質(zhì)冷卻到要求溫度。FL-20 （FL:空氣（風）冷卻器 20:換熱面積（m2）二、性能參數(shù)表K >= 55W/m2 KFL系列空氣（風）冷卻器的換熱系數(shù)設計溫度 <=100 °C工作壓力 <=1.6MPa壓力降<=0.1MPa三、FL空氣冷卻器外型尺

49、寸示意圖、型號說明FL系列空氣冷卻器主要用于行走機械（挖掘機、裝卸機、叉車、起重機、聯(lián)合收割機、筑 路機械、工程機械等），并適用于其它液壓、潤滑系統(tǒng)及換熱冷卻系統(tǒng)等，用風冷強制將工 作介質(zhì)冷卻到要求溫度。FL-20 （FL:空氣（風）冷卻器 20:換熱面積（m2）二、性能參數(shù)表FL系列空氣（風）冷卻器的換熱系數(shù)K >= 55W/m2 K設計溫度 <=100 °C工作壓力 <=1.6MPa壓力降<=0.1MPa三、FL空氣冷卻器外型尺寸示意圖一、型號說明FL系列空氣冷卻器主要用于行走機械（挖掘機、裝卸機、叉車、起重機、聯(lián)合收割機、筑 路機械、工程機械等），并適用

50、于其它液壓、潤滑系統(tǒng)及換熱冷卻系統(tǒng)等，用風冷強制將工 作介質(zhì)冷卻到要求溫度。FL-20 （FL:空氣（風）冷卻器 20:換熱面積（m2）二、性能參數(shù)表FL系列空氣（風）冷卻器的換熱系數(shù)K >= 55W/m2 K設計溫度 <=100 °C工作壓力 <=1.6MPa壓力降<=0.1MPa三、FL空氣冷卻器外型尺寸示意圖I r tM1糾 * R型號ABCDEFHC1(max)GJd風量風機 功率(kw)風機號(T30)FL2390392260M22*1.52402452259561170?128050.052.5FL3.1534041426012862452259567170?12935IIIIFL437544026013102452259567170?1210650.09IIFL5410478288M27*23102952609767208?121390II3FL6.3 46050228