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一,、U型管式換熱器

每根管子都彎成U形，固定在同一側(cè)管板上,，每根管可以自由伸縮,，也是為了消除熱應(yīng)力,。

性能特點：

此類換熱器的特點是管束可以自由伸縮,，不會因管殼之間的溫差而產(chǎn)生熱應(yīng)力，熱補償性能好,；管程為雙管程，流程 較長,，流速較高,，傳熱性能較好；承壓能力強,；管束可從殼體內(nèi)抽出,，便于檢修和清洗，且結(jié)構(gòu)簡單,，造價便宜,。

其缺點是管內(nèi)清洗不便,，管束中間部分的管子難以更換,，又因最內(nèi)層管子彎曲半徑不能太小，在管板中心部分布管不緊湊,， 所以管子數(shù)不能太多,，且管束中心部分存在間隙，使殼程流體易于短路而影響殼程換熱,。此外,，為了彌補彎管后管壁 的減薄，直管部分需用壁較厚的管子,。這就影響了它的使用場合,，僅宜用于管殼壁溫相差較大，或殼程介質(zhì)易結(jié)垢而管程介質(zhì)清潔及不易結(jié)垢,，高溫、高壓,、腐蝕性強的情形,。

二、沉浸式蛇管換熱器

沉浸式蛇管換熱器以蛇形管作為傳熱元件的換熱器,，是間壁式換熱器種類之一,。根據(jù)管外流體冷卻方式的不同,，蛇管 式換熱器又分為沉浸式和噴淋式,。

優(yōu)點：

這是一種古老的換熱設(shè)備,。它結(jié)構(gòu)簡單,，制造、安裝,、清洗和維修方便，便于防腐，能承受高壓,，價格低廉，又特別 適用于高壓流體的冷卻,、冷凝,，所以現(xiàn)代仍得到廣泛應(yīng)用。

缺點：

由于容器體積比管子的體積大得多,、笨重,、單位傳熱面積金屬耗量多，因此管外流體的表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)較小,。為提高傳 熱系數(shù),，容器內(nèi)可安裝攪拌器,。

三,、列管式換熱器

冷流體走管內(nèi)，熱流體經(jīng)折流板走管外,，冷,、熱流體通過間壁換熱。

性能特點：

列管式換熱器的結(jié)構(gòu)比較簡單,、緊湊,、造價便宜，但管外不能機械清洗,。此種換熱器管束連接在管板上,，管板分別焊 在外殼兩端，并在其上連接有頂蓋,，頂蓋和殼體裝有流體進出口接管,。通常在管外裝置一系列垂直于管束的擋板。同 時管子和管板與外殼的連接都是剛性的,，而管內(nèi)管外是兩種不同溫度的流體,。因此,，當管壁與殼壁溫差較大時，由于 兩者的熱膨脹不同,，產(chǎn)生了很大的溫差應(yīng)力,，以至管子扭彎或使管子從管板上松脫，甚至毀壞換熱器,。

為了克服溫差應(yīng)力必須有溫差補償裝置,，一般在管壁與殼壁溫度相差50℃以上時，為安全起見,，換熱器應(yīng)有溫差補償 裝置,。但補償裝置（膨脹節(jié)）只能用在殼壁與管壁溫差低于60～70℃和殼程流體壓強不高的情況。一般殼程壓強超過 0.6Mpa時由于補償圈過厚,，難以伸縮,，失去溫差補償?shù)淖饔茫蛻?yīng)考慮其他結(jié)構(gòu),。

四,、螺旋板式換熱器

由兩塊相互平行的鋼板，卷制成相互隔開的螺旋形流道,。螺旋板的兩端焊有蓋板,。冷熱流體分別在兩流道內(nèi)流動。

性能特點：

1,、傳熱效率高（性能好）

一般認為螺旋板式換熱器的傳熱效率為列管式換熱器的1-3倍,。等截面單通道不存在流動死區(qū)，定距柱及螺旋通道對流 動的擾動降低了流體的臨界雷諾數(shù),，水水換熱時螺旋板式換熱器的傳熱系數(shù)最大可達3000W/（㎡.K）,。

2、有效回收低溫熱能

螺旋板式換熱器由兩張卷制而成,，進行余熱回收,，充分利用低溫熱能。

3,、運行可靠性強

不可拆式螺旋板式換熱器螺旋通道的端面采用焊接密封,，因而具有較高的密封性，保證兩種工作介質(zhì)不混合,。

4,、阻力小

在殼體上的接管采用切向結(jié)構(gòu)。比較低的壓力損失,，處理大容量蒸汽或氣體,；有自清刷能力，因其介質(zhì)呈螺旋型流動 ,，污垢不易沉積,；清洗容易,，可用蒸汽或堿液沖洗，簡單易行,，適合安裝清洗裝置,；介質(zhì)走單通道，允許流速比其他 換熱器高,。

5,、可多臺組合使用

單臺設(shè)備不能滿足使用要求時，可以多臺組合使用,，但組合時必須符合下列規(guī)定：并聯(lián)組合,、串聯(lián)組合、設(shè)備和通道 間距相同,?；旌辖M合：一個通道并聯(lián)，一個通道串聯(lián),。

五、噴淋式換熱器

熱流體在裸露的管中流過,，冷卻水噴淋流過蛇管,。

性能特點：

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(nèi)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,管外給熱系數(shù)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(fā)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,。

六,、熱管換熱器

一根密封的金屬管子，管內(nèi)壁覆蓋一層有毛細結(jié)構(gòu)材料作成的芯網(wǎng),，其中間是空的,。管內(nèi)裝有一定量的熱載體（如液 氨、氟利昂等）,，被氣化,，流向冷端，蒸汽在冷端被冷凝,，放出汽化潛熱,，而加熱了冷流體。冷凝液又流回熱端,，如此反復(fù),。

性能特點：

1、熱管換熱器可以通過換熱器的中隔板使冷熱流體完全分開,，在運行過程中單根熱管因為磨損,、腐蝕、超溫等原因發(fā) 生破壞時基本不影響換熱器運行,。熱管換熱器用于易然,、易爆,、腐蝕性強的流體換熱場合具有很高的可靠性。

2,、熱管換熱器的冷,、熱流體完全分開流動，可以比較容易的實現(xiàn)冷,、熱流體的逆流換熱,。冷熱流體均在管外流動，由 于管外流動的換熱系數(shù)遠高于管內(nèi)流動的換熱系數(shù),，用于品位較低的熱能回收場合非常經(jīng)濟,。

3、對于含塵量較高的流體,，熱管換熱器可以通過結(jié)構(gòu)的變化,、擴展受熱面等形式解決換熱器的磨損和堵灰問題。

4,、熱管換熱器用于帶有腐蝕性的煙氣余熱回收時,，可以通過調(diào)整蒸發(fā)段、冷凝段的傳熱面積來調(diào)整熱管管壁溫度,，使 熱管盡可能避開最大的腐蝕區(qū)域,。

七、套管式換熱器

冷,、熱流體分別在內(nèi)管和套管中流動并換熱,。

優(yōu)點：

這種換熱器具有若干突出的優(yōu)點，所以至今仍被廣泛用于石油化工等工業(yè)部門,。

①結(jié)構(gòu)簡單,，傳熱面積增減自如。因為它由標準構(gòu)件組合而成,，安裝時無需另外加工,。

②傳熱效能高。它是一種純逆流型換熱器,，同時還可以選取合適的截面尺寸,，以提高流體速度，增大兩側(cè)流體的傳熱 系數(shù),，因此它的傳熱效果好,。液-液換熱時，傳熱系數(shù)為 870～1750W/（m2·℃）,。這一點特別適合于高壓,、小流量、 低傳熱系數(shù)流體的換熱。套管式換熱器的缺點是占地面積大,；單位傳熱面積金屬耗量多,，約為管殼式換熱器的5倍；管 接頭多,，易泄漏,；流阻大。

③結(jié)構(gòu)簡單,，工作適應(yīng)范圍大,，傳熱面積增減方便，兩側(cè)流體均可提高流速,，使傳熱面的兩側(cè)都可以有較高的傳熱系 數(shù),，是單位傳熱面的金屬消耗量大，為增大傳熱面積,、提高傳熱效果,，可在內(nèi)管外壁加設(shè)各種形式的翅片，并在內(nèi)管 中加設(shè)刮膜擾動裝置,，以適應(yīng)高粘度流體的換熱,。

④可以根據(jù)安裝位置任意改變形態(tài)，利于安裝,。

缺點：

①檢修,、清洗和拆卸都較麻煩，在可拆連接處容易造成泄漏,。

②生產(chǎn)中，有較多材料選擇受限,，由于套管式換熱器大多是內(nèi)管中不允許有焊接,，因為焊接會造成受熱膨脹開裂，而 套管式換熱器大多數(shù)為了節(jié)省空間選擇,，彎制,，盤制成蛇管形態(tài)，故有較多特殊的耐腐蝕材料無法正常生產(chǎn),。

③套管換熱器國內(nèi)還沒有形成統(tǒng)一的焊接標準,，各個企業(yè)都是根據(jù)其他換熱產(chǎn)品經(jīng)驗選擇焊接方式，所以,，套管式換 熱器的焊接處,，出現(xiàn)各類問題司空見慣，需要經(jīng)常注意檢查,，保養(yǎng),。

八、具有補償圈的換熱器

當流體為高溫換熱時，由于殼體與管束因溫度相差太大,，引起不同的熱膨脹率,，補償圈就是為了消除這種熱應(yīng)力。

九,、浮頭式換熱器

兩端的管板,，有一段不與殼體相連，可以在管長方向自由浮動,，當殼體與管束因溫度不同而引起不同的熱膨脹時,，可 以消除熱應(yīng)力。

優(yōu)點：

（1）管束可以抽出,，以方便清洗管,、殼程；

（2）介質(zhì)間溫差不受限制,；

（3）可在高溫,、高壓下工作，一般溫度小于等于450度,，壓力小于等于6.4兆帕,；

（4）可用于結(jié)垢比較嚴重的場合；

（5）可用于管程易腐蝕場合,。

缺點：

（1）小浮頭易發(fā)生內(nèi)漏,；

（2）金屬材料耗量大，成本高20%,；

（3）結(jié)構(gòu)復(fù)雜

十,、夾套式換熱器

夾套式換熱器是間壁式換熱器的一種，在容器外壁安裝夾套制成,；

性能特點：

結(jié)構(gòu)簡單,，但其加熱面受容器壁面限制，傳熱系數(shù)也不高,。為提高傳熱系數(shù)且使釜內(nèi)液體受熱均勻,，可在釜內(nèi)安裝攪 拌器.當夾套中通入冷卻水或無相變的加熱劑時，亦可在夾套中設(shè)置螺旋隔板或其它增加湍動的措施,，以提高夾套一側(cè) 的給熱系數(shù),。為補充傳熱面的不足，也可在釜內(nèi)部安裝蛇管,。夾套式換熱器廣泛用于反應(yīng)過程的加熱和冷卻,。

十一、板翅式換熱器

由隔板,、翅片和側(cè)條組成單元體,，多個單元體經(jīng)逆流或錯流組裝為組裝件，再將帶有集流出口的集流箱焊接到組裝件 上。由于材料輕薄,，換熱面積與換熱器體積之比可達4000㎡.m-3,。

性能特點：

（1）傳熱效率高，由于翅片對流體的擾動使邊界層不斷破裂,，因而具有較大的換熱系數(shù),；同時由于隔板、翅片很薄,， 具有高導(dǎo)熱性,，所以使得板翅式換熱器可以達到很高的效率。

（2）緊湊,，由于板翅式換熱器具有擴展的二次表面,，使得它的比表面積可達到1000㎡/m3。

（3）輕巧,，原因為緊湊且多為鋁合金制造,，現(xiàn)在鋼制，銅制,，復(fù)合材料等的也已經(jīng)批量生產(chǎn) ,。

（4）適應(yīng)性強，板翅式換熱器可適用于：氣－氣,、氣－液,、液－液、各種流體之間的換熱以及發(fā)生集態(tài)變化的相變換 熱,。通過流道的布置和組合能夠適應(yīng)：逆流,、錯流、多股流,、多程流等不同的換熱工況,。通過單元間串聯(lián)、并聯(lián),、串 并聯(lián)的組合可以滿足大型設(shè)備的換熱需要。工業(yè)上可以定型,、批量生產(chǎn)以降低成本,，通過積木式組合擴大互換性。

（5）制造工藝要求嚴格,，工藝過程復(fù)雜,。

（6）容易堵塞，不耐腐蝕,，清洗檢修很困難,，故只能用于換熱介質(zhì)干凈、無腐蝕、不易結(jié)垢,、不易沉積,、不易堵塞的 場合。

十二,、渦流熱膜換熱器

流熱膜換熱器體積只有傳統(tǒng)管殼式換熱器的1/5,，采用全不銹鋼焊接結(jié)構(gòu)。既具有釬焊板式換熱器體積小,、耐高溫的優(yōu) 勢,，又克服了框架板式換熱器膠條老化、維護費用高的缺陷,，它采用經(jīng)納米技術(shù)處理的不銹鋼渦流管作為換熱元件,， 極大提高了換熱器的整體性能。

性能特點：

1.高效節(jié)能,，該換熱器傳熱系數(shù)為6000-8000W/m2.0C,；

2.全不銹鋼制作，使用壽命長,，可達20年以上,十年內(nèi)出現(xiàn)換熱器質(zhì)量問題免費更換,；

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(jié)構(gòu)緊湊,，占地面積小，重量輕,，安裝方便,，節(jié)約土建投資；

6.設(shè)計靈活,，規(guī)格齊全,，實用針對性強，節(jié)約資金,；

7.應(yīng)用條件廣泛,，適用較大的壓力、溫度范圍和多種介質(zhì)熱交換,；

8.維護費用低,，易操作，清垢周期長,，清洗方便,。

9.采用納米熱膜技術(shù),，顯著增大傳熱系數(shù)。

10.應(yīng)用領(lǐng)域廣闊,，可廣泛用于熱電,、廠礦、石油化工,、城市集中供熱,、食品醫(yī)藥、能源電子,、機械輕工等領(lǐng)域,。

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