换热器：几种换热器的原理

2023-06-13 05:45:09 来源：互联网分类：工业机械知识

换热器是一种节能装置，可实现两种或多种温度不同的流体之间的热传递。对于大面积加热，必须要有换热器。

根据换热器的传热方法，换热器可分为三类：

直接接触式换热器，也称为混合式换热器，是一种在热流体和冷流体之间直接接触并交换热量的装置。通常，直接接触的两种流体是汽化压力较低的气体和液体。

储能换热器的工作原理是利用固体物质的导热特性。具体地，热介质首先将固体物质加热至一定温度，而冷介质从固体物质获得热量。通过该过程可以实现热传递。

一、壳管式换热器

壳管式换热器，也称为管壳式换热器。它是一种分隔式换热器，管束的壁面封闭在壳体中，作为传热面。这种换热器结构简单，运行可靠。它可以由各种结构材料（主要是金属材料）制成，并且可以在高温和高压下使用。它是当前使用广泛的类型。

根据采用的补偿措施，管壳式换热器可分为固定管板式换热器，浮头式换热器，U型管式换热器和填料函式换热器四种。

二、固定管板式换热器

固定管板式换热器是一种管壳式换热器。固定管板式换热器两端的管板通过焊接与壳体连接，主要由壳体，管板，管束，顶盖（头）等组成。

固定管板式换热器的优点是：

◆结构简单；

◆在相同的管壳直径下，管数较多，旁路较少。

◆每个换热管都可以更换，管的内部易于清理。

固定管板式换热器的缺点是：

◆不可对外壳侧面进行机械清理；

◆当换热管与外壳之间的温差较大（大于50°C）时，会产生温差应力。解决方法是在壳体上安装膨胀节，以使壳体侧压力不会因膨胀节的强度而过高。

◆仅适用于流体清理且不易结垢，两种流体之间的温差较小或温差较大但壳体侧压力不高的工作场合。

三、浮头式换热器

浮头式换热器是一种管壳式换热器。它具有管板的一端，该端不与壳体连接，并且可以沿轴向自由浮动。它也被称为浮头。浮动头由浮动管板，钩环和浮动头端盖组成，并且可拆卸地连接，并且可以将管束从壳体中抽出。

浮头式换热器的优点是：

◆如果换热管与壳体之间存在温差，即当壳体或换热管膨胀时，不会产生温差应力；

◆可将管束从外壳中抽出，方便清洗管内部和管之间。

浮头式换热器的缺点是：

◆结构较复杂，材料用量大，成本高；

◆如果浮头盖和浮管板之间的密封不紧密，则会发生内部泄漏，造成两种介质混合。

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