熱交換器
![熱交換器](http://178.128.105.246/cars-https-www.jendow.com.tw/img/3/c48/cGcq5CM0EzXxITNyATN0QDNzQDO5MTM5kjM5ETNyQTNwAzMxAzL0QzL4YzLt92YucmbvRWdo5Cd0FmL0E2LvoDc0RHa.jpg)
又稱換熱器和換熱設備。使兩種流體間進行熱量交換而實現加熱或冷卻等目的的設備。
原理
![熱交換器原理圖](http://178.128.105.246/cars-https-www.jendow.com.tw/img/3/0fc/cGcq5CM0EzX1QzMzMjN4YDNzQDO5MTM5kjM5ETNyQTNwAzMxAzL2QzL0gzLt92YucmbvRWdo5Cd0FmL0E2LvoDc0RHa.jpg)
紙芯熱交換器工作原理:
當室內空調排風與室外新風分別呈交叉式流經換熱芯體時,由於纖維之間的間隙很小,只有粒徑較小的水蒸氣分子才能通過,其他粒徑較大的有害氣體或異味氣體分子無法通過,從而實現溫度及濕度的交換。
夏季運行時,新風從空調排風獲得冷能使溫度降低同時新風中的水蒸氣在分壓力的作用下滲透到新風中;
冬季運行時,新風從空調排風中獲得熱能,使溫度升高,排風中的水蒸氣則滲透到新風中。
鋁芯熱交換器工作原理:
機組採用靜止叉流式換熱芯體,芯體以親水鋁箔為載體,由數層換熱單元組成,相鄰兩層單元體之流體的流道呈正交叉布置,其原理是由風機導入的室內、室外兩股空氣,室內排風在未經過換熱芯體前,利用霧化水的蒸發吸熱對室內排風先進行等焓加濕,使室內排風達到接近濕球溫度的空氣狀態,此時室內排風的空氣溫度又低於室外排風的露點溫度,然後在與室外新風呈交叉的方式流過換熱芯體,熱量從高溫側通過傳熱隔板傳到低溫側,進行熱交換經過熱交換的室外新風再由風管送到所需房間。
家用類
家用熱交換器解決了集體供暖家庭和冬天用熱水的難題。它的工作原理跟集體供熱的熱交換器原理相同。只是大小和樣式不同而已。可分為鑄鐵式,筒式,鋼製式,儲水式,板式。
效果都不錯。
鑄鐵式
鑄鐵式的體積大,重量重。但是裡面的銅管買之前可以打開檢查一下,不容易被商家坑騙,而且用過幾年銅管壞了還可以更換。
筒式
筒式的體積小,交換效率高。但用戶不能查看裡面銅管的長度,也不能更換銅管,而且還不太美觀。
鋼製式
鋼製式體積有大有小。用戶也不能查看裡面銅管的長度,而且不能更換銅管。但是比較美觀。
板式
板式,體積很小,重量很小。熱交換效率很高。裡面無銅管。熱交換能力跟層數有關。層數看得見,摸得著。
水垢
以上各種交換器在使用過程中都會產生水垢。用了幾年後會出現水流小,出水不是太熱等情況。但在石家莊等地也出現了專業除垢的公司。通過專業墜垢後也能跟新的一樣。石家莊華北商貿城就有這樣的公司。
分類
根據作用原理可分為間壁式換熱器、蓄熱式換熱器和混合式換熱器。
根據使用目的可分為冷卻器、加熱器、冷凝器和汽化器。
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根據結構材料可分為金屬材料換熱器和非金屬材料換熱器。
根據傳熱面的形狀和結構可分為管式換熱器和板式換熱器。
根據芯體可分為蒸髮式紙芯熱交換器和鋁芯熱交換器
不鏽鋼熱交換器
![不鏽鋼](http://178.128.105.246/cars-https-www.jendow.com.tw/img/f/6ff/cGcq5CM0EzXzQDMyUDN5kDNzQDO5MTM5kjM5ETNyQTNwAzMxAzL5QzLxAzLt92YucmbvRWdo5Cd0FmLzE2LvoDc0RHa.jpg)
渦流熱膜換熱器
![渦流熱膜換熱器](http://178.128.105.246/cars-https-www.jendow.com.tw/img/f/6fb/cGcq5CM0EzX4AjM1QDMzETNzQDO5MTM5kjM5ETNyQTNwAzMxAzLxUzL1EzLt92YucmbvRWdo5Cd0FmLzE2LvoDc0RHa.jpg)
這種結構實現了耐腐蝕、耐高溫、耐高壓、防結垢功能。其它類型的換熱器的流體通道為固定方向流形式,在換熱管表面形成繞流,對流換熱係數降低。
渦流熱膜換熱器的最大特點在於經濟性和安全性統一。由於考慮了換熱管之間,換熱管和殼體之間流動關係,不再使用折流板強行阻擋的方式逼出湍流,而是靠換熱管之間自然誘導形成交替漩渦流,並在保證換熱管不互相摩���的前提下保持應有的顫動力度。換熱管的剛性和柔性配置良好,不會彼此碰撞,既克服了浮動盤管換熱器之間相互碰撞造成損傷的問題,又避免了普通管殼式換熱器易結垢的問題。
性能特點
1.高效節能,該換熱器傳熱係數為6000-8000W/m2.0C。
2.全不鏽鋼製作,使用壽命長,可達20年以上。
3.改層流為湍流,提高了換熱效率,降低了熱阻。
4.換熱速度快,耐高溫(400℃),耐高壓(2.5Mpa)。
5.結構緊湊,占地面積小,重量輕,安裝方便,節約土建投資。
6.設計靈活,規格齊全,實用針對性強,節約資金。
7.套用條件廣泛,適用較大的壓力、溫度範圍和多種介質熱交換。
8.維護費用低,易操作,清垢周期長,清洗方便。
9.採用納米熱膜技術,顯著增大傳熱係數。
10.套用領域廣闊,可廣泛用於熱電、廠礦、石油化工、城市集中供熱、食品醫藥、能源電子、機械輕工等領域。
熱敏感測換熱機組
![熱敏感測換熱機組](http://178.128.105.246/cars-https-www.jendow.com.tw/img/7/935/cGcq5CM0EzXwUzMzETM0ITNzQDO5MTM5kjM5ETNyQTNwAzMxAzLyUzL0MzLt92YucmbvRWdo5Cd0FmLwE2LvoDc0RHa.jpg)
熱敏感測換熱機組特點
1、傳熱迅捷、換熱高效、換熱效率可達100%。
2、冷凝水充分回收,循環利用,整個系統水自潔防垢,換熱器、散熱器及換熱系統可保持長效穩定高效的熱交換性能,最大限度降低系統結垢現象,不會因難以克服的結垢弊端而降低系統換熱效率。
3、換熱器採用全不鏽鋼製作,產品結構設計科學,工藝製作精良,使用壽命長,可達20年以上。
4、關鍵部件採用德國先進工藝技術及訂單加工,因而主機不受蒸汽壓力及系統壓力影響,有效消除噪音、汽擊現象,整機運行平穩。
5、冷凝水被完全吸收和利用,系統沒有特殊原因,無需設定補水裝置,大大節約了系統用水及運行費用。
6、整套機組結構緊湊,占地面積小,大大節省土建投資,同時,由於換熱效率極高,運行中系統又無需補水,整個機組節汽、節電、節���三位一體,為用戶創造可觀的節能效益。
7、機組具備高智慧型自動化控制功能,可實現超壓、超溫保護,斷電蒸汽自動切斷及室外溫度自動補償功能並可實現遠程監控,為用戶提供高枕無憂的運行平台。
8、套用領域廣闊,可廣泛用於熱電、廠礦、食品醫療、機械輕工、民用建築等領域的採暖、熱水洗浴及其他用途。
9、套用條件寬泛,可用於較大壓力、溫度範圍的熱交換。
混合式
![混合式熱交換器](http://178.128.105.246/cars-https-www.jendow.com.tw/img/4/4ca/cGcq5CM0EzX0IjNyAzMwUTNzQDO5MTM5kjM5ETNyQTNwAzMxAzL1UzLwIzLt92YucmbvRWdo5Cd0FmLwE2LvoDc0RHa.jpg)
間壁式
![間壁式](http://178.128.105.246/cars-https-www.jendow.com.tw/img/1/2c8/cGcq5CM0EzX0gjMyQjM3UTNzQDO5MTM5kjM5ETNyQTNwAzMxAzL1UzLzMzLt92YucmbvRWdo5Cd0FmLyE2LvoDc0RHa.jpg)
沉浸式蛇管換熱器
這種換熱器是將金屬管彎繞成各種與容器相適應的形狀,並沉浸在容器內的液體中。蛇管換熱器的優點是結構簡單,能承受高壓,可用耐腐蝕材料製造;其缺點是容器內液體湍動程度低,管外給熱係數小。為提高傳熱係數,容器內可安裝攪拌器。
噴淋式換熱器
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,管外給熱係數較沉浸式增大很多。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
![套管式換熱器](http://178.128.105.246/cars-https-www.jendow.com.tw/img/c/f6d/cGcq5CM0EzX2UjMwADMxcTNzQDO5MTM5kjM5ETNyQTNwAzMxAzL3UzL1YzLt92YucmbvRWdo5Cd0FmL0E2LvoDc0RHa.jpg)
板式換熱器
![板式換熱器](http://178.128.105.246/cars-https-www.jendow.com.tw/img/1/8ce/cGcq5CM0EzXxgTN4AzNzgTNzQDO5MTM5kjM5ETNyQTNwAzMxAzL4UzL3MzLt92YucmbvRWdo5Cd0FmLzE2LvoDc0RHa.jpg)
管殼式換熱器
管殼式(又稱列管式)換熱器是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,內部裝有平行管束或者螺鏇管,管束兩端固定於管板上。在管殼換熱器內進行換熱的兩種流體,一種在管內流動,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。管子的型號不一,過程一般為直徑16mm20mm或者25mm三個型號,管壁厚度一般為1mm,1.5mm,2mm以及2.5mm。進口換熱器,直徑最低可以到8mm,壁厚僅為0.6mm。大大提高了換熱效率,今年來也在國內市場逐漸推廣開來。管殼式換熱器,螺鏇管束設計,可以最大限度的增加湍流效果,加大換熱效率。內部殼層和管層的不對稱設計,最大可以達到4.6倍。這種不對稱設計,決定其在汽-水換熱領域的廣泛套用。最大換熱效率可以達到14000w/m2.k,大大提高生產效率,節約成本。同時,由於管殼式換熱器多為金屬結構,隨著我國新版GMP的推出,不鏽鋼316L為主體的換熱器,將成為飲料,食品,以及製藥行業的必選。
雙管板換熱器
![雙管板換熱器](http://178.128.105.246/cars-https-www.jendow.com.tw/img/9/97c/cGcq5CM0EzXxczM2EjMxkTNzQDO5MTM5kjM5ETNyQTNwAzMxAzL5UzLzUzLt92YucmbvRWdo5Cd0FmLxE2LvoDc0RHa.jpg)
蓄熱式
![蓄熱式](http://178.128.105.246/cars-https-www.jendow.com.tw/img/3/26d/cGcq5CM0EzXxcjMzYzN5AjNzQDO5MTM5kjM5ETNyQTNwAzMxAzLwYzLwQzLt92YucmbvRWdo5Cd0FmLzE2LvoDc0RHa.jpg)
故障處理
![熱交換器](http://178.128.105.246/cars-https-www.jendow.com.tw/img/3/0fc/cGcq5CM0EzX1QzMzMjN4YDNzQDO5MTM5kjM5ETNyQTNwAzMxAzL2QzL0gzLt92YucmbvRWdo5Cd0FmL0E2LvoDc0RHa.jpg)
價格分析
![熱交換器](http://178.128.105.246/cars-https-www.jendow.com.tw/img/5/c20/cGcq5CM0EzX1MTN4YzN0IjNzQDO5MTM5kjM5ETNyQTNwAzMxAzLyYzL3AzLt92YucmbvRWdo5Cd0FmLyE2LvoDc0RHa.jpg)
首先,不鏽鋼熱交換器的材質是影響價格波動的一方面因素。不鏽鋼的價格是時有波動,一般廠家給出的報價都有一個周期,周期內有效。所以鋼材的價格影響熱交換器的設備價格。
其次,不鏽鋼熱交換器的廠家地區分布影響價格設定。為什麼這樣說呢?不同地區的人力成本是不一樣的,一個上海的廠家和一個山東廠家相比,成本方面肯定不一樣。
第三,不鏽鋼熱交換器的企業規模決定價格。企業重視質量和服務,那么價格中加入的成本空間也會增大,如果企業不是非常重視,那么加入的成本就會很低。但是從代理或者採購的角度,一個沒有售後的企業是不負責的企業。
清洗工藝
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2.採用高壓水清洗管道記憶體留的淤泥、藻類等雜質後,封閉系統。
3.在隔離閥和交換器間裝上球閥(不小於1英寸=2.54厘米),進水和回水口都應安裝。
4.接上輸送泵和連線導管,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福世泰克清洗劑(比例可根據具體情況調整)。
6.反覆循環清洗到推薦的清洗時間。隨著循環的進展和沉積物的溶解,反應時產生的氣體也會增多,應隨時通過放氣閥將多餘的空氣排出。隨著空氣的排出,換熱器內的空間會增大,可加入適當的水,不要一開始就注入大量的水,可能會造成水的溢出。
7.循環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,需要再添加適量福世泰克清洗劑。最終溶液的PH值在2‐3時保持30分鐘沒有明顯變化,證明達到了清洗效果。注意:福世泰克清洗劑可以回收後重複使用,排放會造成浪費。
8.達到清洗時間後,回收清洗溶液。並用清水反覆沖洗交換器,直到沖洗乾淨至中性,用PH試紙測定PH值6~7。
9.完成清洗後既可開機運行。也可以打壓試驗,看是否有泄漏現象。如果有泄漏,可以採用美嘉華高分子複合材料進行修復保護,並且可以大大延長設備的使用壽命。
10.設備穩定後,記下當前的介質過流量、工作壓力、換熱效率等數據。
11.比較清洗前和清洗後數值的變化,就可以計算出該企業每個小時所節省的電費、煤費等生產費用及提高的工作效率,這正是企業採用福世泰克技術套用的價值補償。
12.同樣的操作方法也可用於板式、框架式的熱交換器清洗。
13.如企業需要設備進行鈍化預膜處理,可按以下流程進行操作:將鈍化預膜劑按推薦稀釋比泵入設備中(同時在循環槽內懸掛試片);按推薦時間循環、浸泡;檢測預膜效果(紅點法或藍點法);排放;水沖洗乾淨至中性(用PH試紙測定PH值6~7)。
14.鈍化預膜結束後,最好採用風機等通風設備將系統吹乾,可確保並提升鈍化預膜效果。
發展歷史
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間壁式換熱器的冷、熱流體被固體間壁隔開,並通過間壁進行熱量交換的換熱器,因此又稱表面式換熱器,這類換熱器套用最廣。
蓄熱式換熱器是利用冷、熱流體交替流經蓄熱室中的蓄熱體(填料)表面,從而進行熱量交換的換熱器,如煉焦爐下方預熱空氣的蓄熱室。這類換熱器主要用於回收和利用高溫廢氣的熱量。
間壁式換熱器根據傳熱面的結構不同可分為管式、板面式和其他型式。管式換熱器以管子表面作為傳熱面,包括蛇管式換熱器、套管式換熱器和管殼式換熱器等;板面式換熱器以板面作為傳熱面,包括板式換熱器、螺鏇板換熱器、板翅式換熱器、板���式換熱器和傘板換熱器等;其他型式換熱器是為滿足某些特殊要求而設計的換熱器,如刮面式換熱器、轉盤式換熱器和空氣冷卻器等。
換熱器中流體的相對流向一般有順流和逆流兩種。順流時,入口處兩流體的溫差最大,並沿傳熱表面逐漸減小,至出口處溫差為最小。逆流時,沿傳熱表面兩流體的溫差分布較均勻。在冷、熱流體的進出口溫度一定的條件下,當兩種流體都無相變時,以逆流的平均溫差最大順流最小。
在完成同樣傳熱量的條件下,採用逆流可使平均溫差增大,換熱器的傳熱面積減小;若傳熱面積不變,採用逆流時可使加熱或冷卻流體的消耗量降低。前者可節省設備費,後者可節省操作費,故在設計或生產使用中應儘量採用逆流換熱。
當冷、熱流體兩者或其中一種有物相變化(沸騰或冷凝)時,由於相變時只放出或吸收汽化潛熱,流體本身的溫度並無變化,因此流體的進出口溫度相等,這時兩流體的溫差就與流體的流向選擇無關了。除順流和逆流這兩種流向外,還有錯流和折流等流向。
在傳熱過程中,降低間壁式換熱器中的熱阻,以提高傳熱係數是一個重要的問題。熱阻主要來源於間壁兩側粘滯於傳熱面上的流體薄層(稱為邊界層),和換熱器使用中在壁兩側形成的污垢層,金屬壁的熱阻相對較小。 增加流體的流速和擾動性,可減薄邊界層,降低熱阻提高給熱係數。但增加流體流速會使能量消耗增加,故設計時應在減小熱阻和降低能耗之間作合理的協調。為了降低污垢的熱阻,可設法延緩污垢的形成,並定期清洗傳熱面。
一般換熱器都用金屬材料製成,其中碳素鋼和低合金鋼大多用於製造中、低壓換熱器;不鏽鋼除主要用於不同的耐腐蝕條件外,奧氏體不鏽鋼還可作為耐高、低溫的材料;銅、鋁及其合金多用於製造低溫換熱器;鎳合金���用於高溫條件下;非金屬材料除製作墊片零件外,有些已開始用於製作非金屬材料的耐蝕換熱器,如石墨換熱器、氟塑膠換熱器和玻璃換熱器等。
參考文獻
化工詞典