换热器是在不同温度的两种或两种以上流体间实现物料之间热量传递的节能设备,使热量由温度较高的流体传递给温度较低的流体,又称热交换器。换热器作为工艺过程必不可少的设备,广泛用于石油化工、医药、动力、冶金、交通、制冷、轻工等部门。
对于设计人员来说,首要的任务就是针对具体的生产条件选择最合适的换热器。经过长时间发展,目前已开发出多种结构型式的换热器,适用于不同介质、不同工况、不同温度、不同压力的换热器,结构型式也不同,换热器的大体分类如下:
(一)直接接触式换热器,也叫混合式换热器,是冷热流体进行直接接触并换热的设备。通常情况下,直接接触的两种流体是气体和汽化压力较低的液体;(二)蓄能式换热器是利用固体物质的导热特性,热介质先将固体物质加热到一定温度,冷介质再从固体物质获得热量,通过此过程可实现热量的传递;(三)间壁式换热器利用了中介物的热传导,冷、热两种介质被固体间壁隔开,并通过间壁进行热量交换。间壁式换热器的应用最为广泛,根据结构的不同,它还可划分为管式换热器、板式换热器和热管换热器。板式换热器多采用于液-液的热交换,也可用于蒸发和冷凝。其优点是单位体积的传热面积大,占地面积小;可多股物料同时换热,利用较低温位的热能,节约能源;可以完全逆流传热,温度效率高。其缺点是由于所采用密封材料的限制,温度不能太高,一般不高于 150℃。板框式换热器俗称板式换热器,由薄金属板压制的板片组装而成,主要通过外力将换热器板片加紧并组装在一起,介质通过换热板片的角孔在板片与板片表面进行流动,每个板片都是一个传热面,板片的两侧分别有冷侧介质通过,进行换热。角孔及板片四周粘有密封垫片,限制介质在板片组内流动,各板片形成平行通道。流经板片表面的介质,在板片波纹的作用下形成激烈的湍流,进行最佳换热效果的流动,加大了介质与板片接触的热传导面,从而达到通过板片充分、高效的换热目的。3、确定流体在换热器两端的温度,计算定性温度,并确定在定性温度下的流体物性;5、依据总传热系数的经验值范围,或按生产实际情况,选定总传热系数 K 值。6、由传热速率方程,初步算出传热面积,并确定换热器的基本尺寸。为了便于计算,板式换热器面积估算整理为计算表格。在黄色框内输入冷、热流体物性参数,绿色框内将自动估算换热器面积。如需估算表,请关注公众号,在公众号台发送消息“1117”,即可自动获取下载链接。
来源: 格蓝达
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