熱交換器,是把熱流的一部分熱量傳給冷流體的裝置,也就是把水或其它介質(zhì)裝在一個大的封閉容器中,而容器中有管道通過,使熱水從里面流出來。
 
換熱器,根據(jù)區(qū)分,可以分為三類:
直接式換熱器,又稱混合式換熱器,是指兩種流體直接接觸,彼此混合進(jìn)行熱交換的裝置,如冷水塔、氣冷凝器等。
 
蓄熱式換熱器是由固體材料組成的蓄熱體,將高溫流體中的熱量傳給低溫流體,熱介質(zhì)先加熱固體材料,達(dá)到一定溫度后,冷卻介質(zhì)再加熱固體材料,使熱量傳遞。再生換熱器有回轉(zhuǎn)式,閥門開關(guān)等。

 

 
間壁式換熱器,又稱間壁式換熱器,是利用介質(zhì)的傳熱,把冷、熱兩種介質(zhì)隔離在固體之間,通過間壁交換熱量。對供暖企業(yè)來說,間壁式換熱器是應(yīng)用最廣泛的。按其結(jié)構(gòu)可分為管式熱交換器、板式熱交換器和熱管式熱交換器。
 
在我國現(xiàn)有的電廠中,用于閉式循環(huán)冷卻水系統(tǒng)的水熱交換器分為兩類,一類是管殼式熱交換器,另一類是板式熱交換器。管殼式換熱器是一種常用的熱交換器形式,已廣泛應(yīng)用于電廠的設(shè)計中,而國內(nèi)一些進(jìn)口機(jī)組多采用板式換熱器,如電廠、汽輪機(jī)、核電站等。板式熱交換器因其體積小、重量輕、傳熱效率高而受到越來越多的關(guān)注。對管殼式和板式熱交換器兩種類型進(jìn)行了比較,并提出了選型參考意見。
 
管殼熱交換器
管殼式換熱器又稱列管式換熱器。間壁換熱器是一種以管束內(nèi)壁為傳熱面的換熱器。本實用新型結(jié)構(gòu)簡單,操作可靠,可采用多種結(jié)構(gòu)材料(主要是金屬)制作,可在高溫、高壓下使用,是目前應(yīng)用最廣泛的類型。
按照補(bǔ)償措施的不同,管殼式換熱器可分為固定管板式換熱器、浮頭式換熱器、U型管式換熱器和填料式換熱器四種類型。
 
固定式管板熱交換器
固定式管板換熱器是管殼式換熱器的一種。在固定管板式熱交換器的兩端的管板和外殼之間采用焊接的方式連接,主要由外殼、管板、管束、頂蓋(封頭)等組成。
安裝管板式熱交換器。
 
固定式管板熱交換器的優(yōu)點(diǎn):
結(jié)構(gòu)簡單;
相同殼體直徑時,排水口數(shù)量最多,旁路最少;
每個換熱管均可換熱,且管內(nèi)清洗方便。
固定式管板熱交換器的缺點(diǎn):
外殼程不能進(jìn)行機(jī)械清洗;
換熱管與殼體之間的溫差較大(50℃以上),將產(chǎn)生溫差應(yīng)力,其解決辦法是在殼體上設(shè)置膨脹節(jié),使殼體行程壓力不能過大,以保證膨脹節(jié)強(qiáng)度;
只用在流體清潔且不易結(jié)垢、兩液相溫差小或溫差較大但殼程壓力不高的工況下。
 
 
U形管式熱交換器
U形管換熱器是一種管殼式換熱器,由管板、管殼、管束等部件組成。“U”形管式換熱器的每根管子彎曲成U形,進(jìn)出口分別安裝在同一塊管板的兩側(cè),封頭用隔板分成兩個房間,這樣,每根管子都能自由伸縮,不依賴于其他管子和外殼。
 
U型管式熱交換器的優(yōu)點(diǎn):
管束可以自由漂浮,不需要考慮溫度差的應(yīng)力,適用于溫度差大的場合;
該裝置只有一塊管片,法蘭數(shù)目少,漏點(diǎn)少,結(jié)構(gòu)簡單;
U形管熱交換器運(yùn)行可靠、成本低。
 
U形管換熱器缺點(diǎn):
管道內(nèi)的清洗比較困難。因管道需具有一定的彎曲半徑,導(dǎo)致管板利用率低;
管束最里面的管間距較大,殼體容易發(fā)生短路。在U形彎管中,當(dāng)管內(nèi)流速過大時,會對U形彎管部分造成嚴(yán)重的沖蝕,影響其使用壽命;
層內(nèi)管如果一旦損壞就無法更換,因此報廢率較高。