固定管板式换热器是将两端管板直接与壳体焊接在一起。主要由外壳、管板、管束、封头等主要部件组成。壳体中设置有管束,管束两端采用焊接、胀接或胀焊并有的方法将管子固定在管板上,管板外周围和封头法兰用螺栓紧固。固定管板式换热器的结构简单、造价低廉、制造容易、管程清洗检修方便,但壳程清洗困难,管束制造后有温差应力存在。当换热管与壳体有较大温差时,壳体上还应设有膨胀节 。
管式换热器因其特殊的管状构造难以清洗,大多数企业及个人对换热设备结垢的影响及清除工艺还停留在机械、高压水、化学酸洗等传统的“破坏性”工艺和观念方面;而且简单地认为设备清洗只有在严重影响生产的情况下才会考虑,其不知水垢的生成在不断影响着企业的能耗,吞噬着企业的利润。而且,单一为了降低清洗的费用,选择了对设备有损害和腐蚀的清洗方法,造成设备的报废和生产的停滞,付出了比清洗剂高几百倍甚至上千倍的代价。比如某水泥集团,采用草酸清洗换热设备,每次清洗时间都不敢超过2个小时,因清洗的不够,所以清洗时间由以前的一年一次变为现在的一年三次,增加了两次的停机停产时间,间接地给企业造成了损失。
目前各国都在全力发展环保清洗技术,以求降低能耗,扼止对环境的过度破坏。
管壳式换热器又称列管式换热器。是以封闭在壳体中管束的壁面作为传热面的间壁式换热器。这种换热器结构较简单,操作可靠,可用各种结构材料(主要是金属材料)制造,能在高温、高压下使用,是目前应用广的类型。
管壳式换热器由于管内外流体的温度不同,因之换热器的壳体与管束的温度也不同。如果两温度相差很大,换热器内将产生很大热应力,导致管子弯曲、断裂,或从管板上拉脱。
因此,当管束与壳体温度差超过50℃时,需采取适当补偿措施,以消除或减少热应力。
板式换热器和管式换热器的区别和优缺点
1、结构紧凑,占地面积小,同等能力与管式换热器相比,设备换热面积可减少2/3以上,占地面积减少1/4以上,交通和移动极为方便。
2、冷却水消耗量小,不易结垢。由于设备结构的制造特性,流体容易形成湍流,从而提高了两种介质之间的能量传递速率。随着流体、灰尘和杂质的运动。原管壳式冷却器每年都要除垢,冷却效果不好;而目前的板式换热器已经投入运行,冷却效果还是相当不错的,结垢速度极慢且少,大大减少了冷却水。在同样的情况下,一台泵的开启次数少于原来的一台。
3、无需保温,热,两种介质之间可以直接进行能量交换,无需采取保温措施,传热系数为1 000~3 500 W/(m2·K),即远管式换热器的传热系数为120-250W/(m2·K),在减少保温层的情况下大大提高了传热效率。
4. 安装方便,易于清洁和维护。安装板式换热器时,只需将冷热介质管道与设备进出口通过角对流连接即可;维护和清洁时,直接拆卸进出水口。法兰,注意不要折板,调整工艺操作,清洗干净,降低员工劳动强度。
5、回收低品位热能,节能效果显着。板式换热器可合理回收低品位热能,可将温度从65℃左右降低到38℃左右,大大降低了低品位热能。
热管式换热器是一种利用热管技术实现热量传递的设备,广泛应用于热管理和能量回收领域。它的工作原理如下:
1.基本构造:
热管是一个封闭的管状结构,内部充满一定量的工作介质,通常是液态。热管的两端有热源端(蒸发段)和热汇端(冷凝段)。热管外部通常由一层绝热材料包裹,以减少热损失。
2.相变传热:
热管内的工作介质在热源端吸收热量,使其蒸发成蒸汽。这个蒸发过程需要吸收大量的潜热,使得工作介质的温度升高。
3.热量传递:
蒸汽由热源端向热汇端运动,通过热管内部的蒸汽压力差驱动。蒸汽在内部壁面上冷凝成液态,释放出潜热。在热汇端,工作介质的温度下降。
4.液态回流:
由于蒸汽冷凝成液态,液态工作介质因重力和毛细作用回流至热源端,重新参与蒸发过程。这样的液态回流确保了热管内部的循环。
5.热平衡:
在热源端和热汇端的蒸汽压力差以及液态工作介质的回流,导致了热管内部的热量传递循环。随着时间推移,热管内部会建立起一个热平衡状态,其中热源端和热汇端的温度差会保持相对稳定。
热管式换热器的工作原理充分利用了相变传热和热量传递原理,使得它在许多应用中表现出色。由于其无需外部动力和机械部件,因此具有可靠性高、效率较高等优点,被广泛用于热管理、能量回收、温控等领域。