㈠ 火力發電廠常用的換熱器有哪幾種
火力發電廠常用的換熱器(1)冷熱流體分別於換熱器壁內、外流動,通過管壁進行熱交換,而流體本身不相互接觸,這種換熱器稱為表面式換熱器。例如鍋爐的大部分受熱面,如省煤器、管式空氣預熱器以及汽輪機的回熱加熱器、油冷卻器等。(2)冷熱流體相互混合,伴隨熱交換的同時質量也混合,這種換熱器稱為混合式換熱器。例如冷卻塔、除氧器和鍋爐的噴水減溫器。(3)冷熱流體周期交替經過蓄熱元件實現換熱的換熱器稱為蓄熱式換熱器。例如回轉式空氣預熱器等。
㈡ 換熱器分類及區別
適用於不同介質、不同悶搭叢工況、不同溫度、不同壓力的換熱器,結構型式也不同,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構成的蓄熱體,把熱量從高溫流體傳遞給低溫流體,熱介質先通過加熱固體物質達到一定溫度後,冷介質再通過固體物質被加熱,使之達到熱量傳遞的目的。蓄熱式換熱器有旋轉式、閥門切換枝槐式等。
3、流體連接間接式換熱器
流體螞櫻連接間接式換熱器,是把兩個表面式換熱器由在其中循環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,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備,例如,冷水塔、氣體冷凝器等。
5、復式換熱器
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,但加熱流體沒有發生相的變化。
2、預熱器
預熱器預先加熱流體,為工序操作提供標準的工藝參數。
換熱器
3、過熱器
過熱器用於把流體(工藝氣或蒸汽)加熱到過熱狀態。
4、蒸發器
蒸發器用於加熱流體,達到沸點以上溫度,使其流體蒸發,一般有相的變化。
三、按結構分類
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。
㈢ 什麼是換熱器有哪些類型
換熱器(抄英語翻譯:heat
exchanger),是將熱流體的部分熱量傳遞給冷流體的設備,又稱熱交換器。在不同溫度的流體間傳遞熱能的裝置稱為熱交換器,簡稱換熱器。在換熱其中至少要有兩種溫度不同的流體,一種流體溫度較高,放出熱量,另一種流體溫度低,吸收熱量。工程實踐中也會遇見存在兩種以上流體參加換熱的換熱器,但是基本原理一致。換熱器是化工、石油、動力、食品及其它許多工業部門的通用設備,在生產中佔有重要地位。在化工生產中換熱器可作為加熱器、冷卻器、冷凝器、蒸發器和再沸器等,應用更加廣泛。換熱器種類很多,但根據冷、熱流體熱量交換的原理和方式基本上可分三大類即:間壁式、混合式和蓄熱式。在三類換熱器中,間壁式換熱器應用最多。
㈣ 什麼是換熱器
換熱器是指兩種不同溫度的流體進行熱量交換的設備。
換熱器的作用可以是以熱量交換為目的。即在確定的流體之間,在一定時間內交換一定數量的熱量;也可以是以回收熱量為目的,用於余熱利用;也可以是以保證安全為目的,即防止溫度升高而引起壓力升高造成某些設備被破壞。換熱器的作用不同,其設計、選型、運行工況也各不相同。
對換熱器的基本要求是換熱器要滿足換熱要求,即達到需求的換熱量和熱媒溫度;換熱器的熱損失要少,換熱效率要高;流動阻力要小;要有足夠的機械強度,抗腐蝕和抗損壞能力要強,維護工作量要少;結構要合理,工作要安全可靠,即零部件之間因為溫升而產生的熱應力不會導致換熱器破裂;要便於製造、安裝和檢修;經濟上要合理,設奮全壽命期的總投資要少(總投資包括設備及附屬裝置初投資費用和運行維護管理費用);生活熱水系統的換熱器應易於清除水垢,以上要求常常相互制約,難於同時滿定,因此應視具體情況,在換熱器的選型和設計中有所側重,滿足工程對換熱器的主要要求。因為換熱器故障率較低,並且供暖為季節性負荷,有足夠的檢修時間,
生活熱水系統暫停供熱也不會造成重大影響,所以可不設備用換熱器。換熱器台數的選擇和單台能力的確定應適應熱負荷的分期增長,並考慮供熱的可靠性。
換熱器按照換熱介質不同可分為水-水換熱器和汽-水患熱器;按照工作原理不同可分為間壁式、直接接觸式、蓄熱式和熱管式換熱器。
換熱器的應用廣泛,日常生活中取暖用的暖氣散熱片、汽輪機裝置中的凝汽器和航天火箭上的油冷卻器等,都是換熱器。它還廣泛應用於化工、石油、動力和原子能等工業部門。它的主要功能是保證工藝過程對介質所要求的特定溫度,同時也是提高能源利用率的主要設備之一。
換熱器既可是一種單獨的設備,如加熱器、冷卻器和凝汽器等;也可是某一工藝設備的組成部分,如氨合成塔內的熱交換器。
由於製造工藝和科學水平的限制,早期的換熱器只能採用簡單的結構,而且傳熱面積小、體積大和笨重,如蛇管式換熱器等。隨著製造工藝的發展,逐步形成一種管殼式換熱器,它不僅單位體積具有較大的傳熱面積,而且傳熱效果也較好,長期以來在工業生產中成為一種典型的換熱器。
二十世紀20年代出現板式換熱器,並應用於食品工業。以板代管製成的換熱器,結構緊湊,傳熱效果好,因此陸續發展為多種形式。30年代初,瑞典首次製成螺旋板換熱器。接著英國用釺焊法製造出一種由銅及其合金材料製成的板翅式換熱器,用於飛機發動機的散熱。30年代末,瑞典又製造出第一台板殼式換熱器,用於紙漿工廠。在此期間,為了解決強腐蝕性介質的換熱問題,人們對新型材料製成的換熱器開始注意。
60年代左右,由於空間技術和尖端科學的迅速發展,迫切需要各種高效能緊湊型的換熱器,再加上沖壓、釺焊和密封等技術的發展,換熱器製造工藝得到進一步完善,從而推動了緊湊型板面式換熱器的蓬勃發展和廣泛應用。此外,自60年代開始,為了適應高溫和高壓條件下的換熱和節能的需要,典型的管殼式換熱器也得到了進一步的發展。70年代中期,為了強化傳熱,在研究和發展熱管的基礎上又創制出熱管式換熱器。
換熱器按傳熱方式的不同可分為混合式、蓄熱式和間壁式三類。
混合式換熱器是通過冷、熱流體的直接接觸、混合進行熱量交換的換熱器,又稱接觸式換熱器。由於兩流體混合換熱後必須及時分離,這類換熱器適合於氣、液兩流體之間的換熱。例如,化工廠和發電廠所用的涼水塔中,熱水由上往下噴淋,而冷空氣自下而上吸入,在填充物的水膜表面或飛沫及水滴表面,熱水和冷空氣相互接觸進行換熱,熱水被冷卻,冷空氣被加熱,然後依靠兩流體本身的密度差得以及時分離。
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。以回收冷量為目的的同類設備稱蓄冷器,多用於空氣分離裝置中。
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,這類換熱器應用最廣。
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、螺旋板換熱器、板翅式換熱器、板殼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盡量採用逆流換熱。
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,以提高傳熱系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,降低熱阻提高給熱系數。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;不銹鋼除主要用於不同的耐腐蝕條件外,奧氏體不銹鋼還可作為耐高、低溫的材料;銅、鋁及其合金多用於製造低溫換熱器;鎳合金則用於高溫條件下;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、氟塑料換熱器和玻璃換熱器等。