关于各种换热器特性的话题

bj2008

由于现代化工和石油化工等生产工艺往往要求在极其广泛的条件下进行热交换，为了适应各种换热条件，换热器有多种形式。每种结构形式的换热设备都有其特点，只有熟悉和掌握这些特点，并根据生产工艺的具体情况，才能进行合理的选型和正确的设计。
现要求按以下的形式，对各种结构形式的换热器所具有的特点开展讨论，以让各位网友从中得益：
$ ~! N4 j: Y( y9 d$ X" V- j1.换热器形式：
2.结构：
3.特点：
4.适用范围：
5.设计制造规范：
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[ 本帖最后由 bj2008 于 2009-1-12 10:08 编辑 ]

bj2008

让我先抛砖引玉：
3 J5 Z4 e) K2 ~" S! A8 J1.换热器形式：套管式换热器
8 @$ v  ]$ K5 ?. w3 H2.结构：它是两种不同大小直径的直管形成一同心套筒，两端用U形构件，将它们连接成排，并根据实际需要，排列组合而成。
* B3 `8 k- Z) e% p( i# ?0 A- _3.特点：操作可按逆流方式进行，由于内外两管的直径均可取得小一些，以便提高两种流体的流速，使在传热面的两侧都可有高的给热系数，但它的单位传热面的金属消耗量和它的紧凑性均不如其它形式的换热器，检修、清洗和拆卸都较麻烦，可拆连接处容易造成漏泄。
6 u" [- I. \# L4.适用范围：一般适用于流体流量较小和所需要的传热面不大的场合；另外，在高压系统亦常有应用。
5.设计制造规范：
（1）HG/T 2650-1995钢制管式换热器
http://www.3dportal.cn/discuz/viewthread.php?tid=394538
（2）SH/T 3119-2000石油化工钢制套管换热器设计规范
3 W3 _, n+ J# h0 phttp://www.3dportal.cn/discuz/viewthread.php?tid=210296

[ 本帖最后由 bj2008 于 2009-1-11 21:13 编辑 ]

bj2008

1.换热器形式：板式换热器
0 N  A+ ~- t3 @7 D' G7 o2.结构：由传热板片、密封垫片、压紧板、上下导杆、支柱、夹紧螺栓等主要零件组成。
传热板片四个角开有角孔并镶贴密封垫片，设备夹紧时，密封垫片按流程组合形式将各传热板片密封连接，角孔处互相连通，形成迷宫式的介质通道，使换热介质在相邻的通道内逆向流动，经强化热辐射、热对流、热传导进行充分的热交换。
" O# ^' K7 {4 A9 N3.特点：是被用作传热面的板是平板，其上有各种凹凸条纹，当液体流过板面时就会产生扰动，使边界层减薄造成湍流，从而获得较高的传热效率。相对管壳式换热器来说，具有传热效率高、结构紧凑、重量轻等特点，又由于液体在换热器中无论进行并流、逆流、错流都可以，板片还可以根据传热面积的大小而增减，因此适应性较强。
具有以下特点：
（1）传热效率高：传热板片波纹结构设计合理，有利于强化传热，可以使介质在较低流速下形成激烈的湍流状态，结垢可能性降低，传热效率高。每平方米换热器面积可实现供需暖建筑面积500～1000平方米。
! [$ i# l* H8 B（2）占地面积小：由于传热效率高，设备结构紧凑，使得板式换热器占地面积为同等能力的管壳式换热器的40%。
5 |5 {6 z: V7 I7 I( W: J（3）使用寿命长：传热板片采用免粘挂垫结构，避免了粘结剂对传热板片的腐蚀；传热板片拉伸成型时，采用非同时合模新工艺，保证了板片均匀拉伸，波纹尺寸精确，使得传热板片各部分耐腐蚀能力及机械强度均匀。从而延长了板式换热器的使用寿命。
' K( b' E4 ]) n* E（4）耐压能力高：传热板片流道四周采用加强结构；相邻板片波纹波峰相互支撑，形成大量触点，接触点分布均匀提高了板片的刚性。耐压能力提高，最高可达2.0 MPa。
+ o+ v7 A7 q4 V' |（5）压力阻力损失小：传热板片角孔处波纹方向科学，采用流线型设计，避免流动死区，流道当量直径大，减小了压力损失。
. B% L7 \- J$ h! E% B（6）拆卸方便、快捷：由于胶垫为免粘挂垫，板片为悬挂在上导梁，夹紧螺柱为快装式结构，在清洗设备板片时可快速拆下螺柱、移动板片来清洗板片、更换胶垫。
8 @9 S0 s3 w8 ^: S$ Q（7）运行安全可靠：板式换热器密封垫片利用双道密封结构，在板片夹紧状态下变形小，回弹性好，组装及维修重新组装后垫片密封可靠，换热器无内泄现象，如有外泄现象可及时发现处理。密封垫片老化速度慢。
4.适用范围：广泛应用与冶金、石油、化工、食品、制药、船舶、纺织、造纸等行业，是加热、冷却、热回收、快速灭菌的优良设备。
) f4 @! u7 V; W5.设计制造规范：
. t( D2 O' x" w（1）GB 16409-1996板式换热器
1 a# k5 C- y: l3 v' }  T" ohttp://www.3dportal.cn/discuz/viewthread.php?tid=116591
6 G5 c8 ?0 D2 B% K9 h0 o) X+ ~（2）QB 1009-1990 食品工业用板式换热器
http://www.3dportal.cn/discuz/viewthread.php?tid=397699
（3）JB 8701-1998 制冷用板式换热器
http://www.3dportal.cn/discuz/viewthread.php?tid=213444
（4）API 662-2002 炼油厂通用板式换热器标准
2 ~, D1 L' T  L, p5 U$ uhttp://www.3dportal.cn/discuz/viewthread.php?tid=475347

[ 本帖最后由 bj2008 于 2009-1-16 10:47 编辑 ]

bj2008

1.换热器形式：螺旋板式换热器
" v& J$ w% }9 \5 [( h2.结构：螺旋板式换热器是由两张平行的，且其间焊有定位柱的金属板卷制而成。由此构成了一对同心而又相邻的螺旋形流道，流道截面为矩形。根据端点密封形式的不同又可分为可拆式与不可拆式两种形式。
4 a" @9 _& A5 h. x3.特点：本设备由两张卷制而成，形成了两个均匀的螺旋通道，两种传热介质可进行全逆流流动，大大增强了换热效果，即使两种小温差介质，也能达到理想的换热效果。
; [  w- a5 t+ W# H" v螺旋板式换热器具有以下的特点：
4 A. q7 e" y9 i5 f# u（1）在壳体上的接管采用切向结构，局部阻力小，由于螺旋通道的曲率是均匀的，液体在设备内流动没有大的转向，总的阻力小，因而可提高设计流速使之具备较高的传热能力。
（2）Ⅰ型不可拆式螺旋板式换热器螺旋通道的端面采用焊接密封，因而具有较高的密封性。
（3）Ⅱ型可拆式螺旋板换热器结构原理与不可拆式换热器基本相同，但其中一个通道可拆开清洗，特别适用有粘性、有沉淀液体的热交换。
（4）Ⅲ型可拆式螺旋板换热器结构原理与不可拆式换热器基本相同，但其两个通道可拆开清洗，适用范围较广。
（5）螺旋板式换热器按公称压力可分为PN0.6、1.0、1.6、2.5MPa（系指单通道能承受的最大工作压力）。按材质可分为碳素钢、不锈钢、钛等，用户可根据实际工艺情况选用。
（6）单台设备不能满足使用要求时，可以多台组合使用，但组合时必须符合下列规定：并联组合、串联组合、设备和通道间距相同。混合组合：一个通道并联，一个通道串联。
. T4 J) Z. z7 h* @! X% U  v  T4.适用范围：适用汽-汽、汽-液、液-液，对液传热。它适用于化学、石油、溶剂、医药、食品、轻工、纺织、冶金、轧钢、焦化等行业。按结构形式可分为 不可拆式（Ⅰ型）螺旋板式及可拆式（Ⅱ型、Ⅲ型）螺旋板式换热器。
$ r2 U% o3 n, u* V5.设计制造规范：
JB/T 4751-2003螺旋板式换热器
http://www.3dportal.cn/discuz/viewthread.php?tid=159346
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[ 本帖最后由 bj2008 于 2009-1-17 14:15 编辑 ]

niao_csu

u型管换热器
3 U: g4 p2 [0 c/ A$ T& j5 `% YU型管换热器是由管箱、壳体、管束等零部件组成，只需一块管板，重量较轻，同样直径情况下，换热面积最大，结构较简单，紧凑，在高温高压下金属消耗量小，目前加氢换热器基本上都采用U型管式换热器。其优点有：1、管束可抽出来进行机械清洗2壳体与管壁不受温差限制3可在高温高压下工作，一般适合温度不大于500摄氏度，压力不大于100Mpa，4可用于壳程结垢严重的场合5可用于管程易腐蚀的场合
0 k  p% z3 ^: T$ a缺点：1在管子的U性处易冲蚀，应控制管内流速2管程不使用结垢较重场合3单管程换热器不适用4不适用于内导流筒，故死区比较大
! r) s8 G$ x/ f
: B1 F$ P, D' g$ iGB151-1999<管壳式换热器>

GHY78902

请教一下,一般的换热器的散热面积如何计算,有好的经验公式吗?介质分别是热水,热油及电加热的散热面积分别是如何得来的?谢谢了