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    更新时间:2020-09-21   浏览数:10
    所属行业:化工 化工机械设备 化工反应设备
    发货地址:山东省济宁梁山县  
    产品规格:
    产品数量:9999.00台
    包装说明:
    单 价:9990.00 元/台
    换热器
    换热器(heat exchanger),是将热流体的部分热量传递给冷流体的设备,又称热交换器。换热器在化工、石油、动力、食品及其它许多工业生产中占有重要地位,其在化工生产中换热器可作为加热器、冷却器、冷凝器、蒸发器和再沸器等,应用广泛。
    中文名 换热器 外文名 heat exchanger 别 称热交换器 应用领域 化工、石油、动力、食品
    目录
    1 发展
    2 分类
    3 金属换热
    ▪ 间壁式
    ▪ 混合式
    ▪ 蓄热式
    ▪ 陶瓷
    4 浮头式
    ▪ 设计要求
    ▪ 优缺点
    5 注意事项
    6 行业状况
    ▪ 概述
    ▪ 管壳式
    7 涡流热膜换热器
    ▪ 概述
    ▪ 性能特点
    8 新型
    ▪ 气动喷涂
    ▪ 螺旋折流
    ▪ 麻花管
    ▪ 螺旋管式
    ▪ 变声速压
    9 腐蚀防护
    ▪ 腐蚀
    ▪ 防护
    10 清洗
    发展
    换热器是一种在不同温度的两种或两种以上流体间实现物料之间热量传递的节能设备,是使热量由温度较高的流体传递给温度较低的流体,使流体温度达到流程规定的指标,以满足工艺条件的需要,同时也是提高能源利用率的主要设备之一。换热器行业涉及暖通、压力容器、中水处理设备,化工,石油等近30多种产业,相互形成产业链条。数据显示2010年中国换热器产业市场规模在500亿元左右,主要集中于石油、化工、冶金、电力、船舶、集中供暖、制冷空调、机械、食品、制药等领域。其中,石油化工领域仍然是换热器产业大的市场,其市场规模为150亿元;电力冶金领域换热器市场规模在80亿元左右;船舶工业换热器市场规模在40亿元以上;机械工业换热器市场规模约为40亿元;集中供暖行业换热器市场规模超过30亿元,食品工业也有近30亿元的市场。另外,航天*行器、半导体器件、核电常规岛核岛、风力发电机组、太阳能光伏发电、多晶硅生产等领域都需要大量的专业换热器,这些市场约有130亿元的规模。国内换热器行业在节能增效、提高传热效率、减少传热面积、降低压降、提高装置热强度等方面的研究取得了显著成绩。基于石油、化工、电力、冶金、船舶、机械、食品、制药等行业对换热器稳定的需求增长,我国换热器行业在未来一段时期内将保持稳定增长,2011年至2020年期间,我国换热器产业将保持年均10-15%左右的速度增长,到2020年我国换热器行业规模有望达到1500亿元。 [1]
    分类
    适用于不同介质、不同工况、不同温度、不同压力的换热器,结构型式也不同,换热器的具体分类如下:
    一、按传热原理分类
    1、间壁式换热器间壁式换热器是温度不同的两种流体在被壁面分开的空间里流动,通过壁面的导热和流体在壁表面对流,两种流体之间进行换热。间壁式换热器有管壳式、套管式和其他型式的换热器。间壁式换热器是目前应用为广泛的换热器。2、蓄热式换热器蓄热式换热器通过固体物质构成的蓄热体,把热量从高温流体传递给低温流体,热介质先通过加热固体物质达到一定温度后,冷介质再通过固体物质被加热,使之达到热量传递的目的。蓄热式换热器有旋转式、阀门切换式等。3、流体连接间接式换热器流体连接间接式换热器,是把两个表面式换热器由在其中循环的热载体连接起来的换热器,热载体在高温流体换热器和低温流体之间循环,在高温流体接受热量,在低温流体换热器把热量释放给低温流体。4、直接接触式换热器又被称为混合式换热器,这种换热器是两种流体直接接触,彼此混合进行换热的设备例如,冷水塔、气体冷凝器等。5、复式换热器兼有汽水面式间接换热及水水直接混流换热两种换热方式的设备。同汽水面式间接换热相比,具有更高的换热效率;同汽水直接混合换热相比具有较高的稳定性及较低的机组噪音。 [1]
    二、按用途分类
    1、加热器加热器是把流体加热到必要的温度,但加热流体没有发生相的变化。2、预热器预热器预先加热流体,为工序操作提供标准的工艺参数。
    换热器
    换热器
    3、过热器过热器用于把流体(工艺气或蒸汽)加热到过热状态。4、蒸发器蒸发器用于加热流体,达到沸点以上温度,使其流体蒸发,一般有相的变化。 [1]
    三、按结构分类
    可分为:浮头式换热器、固定管板式换热器、U形管板换热器、板式换热器等。 [1]
    金属换热
    间壁式
    夹套式换热器:
    这种换热器是在容器外壁安装夹套制成,结构简单;但其加热面受容器壁面限制,传热系数也不高.为提高传热系数且使釜内液体受热均匀,可在釜内安装搅拌器.当夹套中通入冷却水或无相变的加热剂时,亦可在夹套中设置螺旋隔板或其它增加湍动的措施,以提高夹套一侧的给热系数.为补充传热面的不足,也可在釜内部安装蛇管. 夹套式换热器广泛用于反应过程的加热和冷却。 [1]
    沉浸式蛇管换热器:
    这种换热器是将金属管弯绕成各种与容器相适应的形状,并沉浸在容器内的液体中.蛇管换热器的优点是结构简单,能承受高压,可用耐腐蚀材料制造;其缺点是容器内液体湍动程度低,管外给热系数小.为提高传热系数,容器内可安装搅拌器。 [1]
    喷淋式换热器:
    这种换热器是将换热管成排地固定在钢架上,热流体在管内流动,冷却水 从上方喷淋装置均匀淋下,故也称喷淋式冷却器.喷淋式换热器的管外是一层湍动程度较高的液膜,管外给热系数较沉浸式增大很多.另外,这种换热器大多放置在空气流通之处,冷却水的蒸发亦带走一部分热量,可起到降低冷却水温度,增大传热推动力的作用.因此,和沉浸式相比,喷淋式换热器的传热效果大有改善。套管式换热器套管式换热器是由直径不同的直管制成的同心套管,并由U形弯头连接而成.在这种换热器中,一种流体走管内,另一种流体走环隙,两者皆可得到较高的流速,故传热系数较大.另外,在套管换热器中,两种流体可为纯逆流,对数平均推动力较大。套管换热器结构简单,能承受高压,应用亦方便(可根据需要增减管段数目). 特别是由于套管换热器同时具备传热系数大,传热推动力大及能够承受高压强的优点。 [1]
    板式换热器:
    典型的间壁式换热器,它在工业上的应用有着悠久的历史,而且至今仍在所有换热器中占据主导地位。主体结构由换热板片以及板间的胶条组成。长期在市场占据主导地位,但是其体积大,换热效率低,更换胶条价格昂贵(胶条的更换费用大约占整个过程的1/3-1/2)。主要应用于液体-液体之间的换热,行业内常称为水水换热,其换热效率在5000w/m2.K。为提高管外流体给热系数,通常在壳体内安装一定数量的横向折流档板。折流档板不仅可防止流体短路,增加流体速度,还迫使流体按规定路径多次错流通过管束,使湍动程度大为增加。常用的档板有圆缺形和圆盘形两种,前者应用更为广泛.。由于中国新版GMP的推出,板式换热将逐渐退出食品,饮料,制药等卫生级别高的行业。 [1]
    管壳式换热器:
    管壳式(又称列管式) 换热器是管壳式换热器主要有壳体、管束、管板和封头等部分组成,壳体多呈圆形,内部装有平行管束或者螺旋管,管束两端固定于管板上。在管壳换热器内进行换热的两种流体,一种在管内流动,其行程称为管程;一种在管外流动,其行程称为壳程。管束的壁面即为传热面。管子的型号不一,过程一般为直径16mm 20mm或者25mm三个型号,管壁厚度一般为1mm,1.5mm,2mm以及2.5mm。进口换热器,直径低可以到8mm,壁厚仅为0.6mm。大大提高了换热效率,2012年来也在国内市场逐渐推广开来。管壳式换热器,螺旋管束设计,可以大限度的增加湍流效果,加大换热效率。内部壳层和管层的不对称设计,大可以达到4.6倍。这种不对称设计,决定其在汽-水换热领域的广泛应用。大换热效率可以达到14000w/m2.k,大大提高生产效率,节约成本。同时,由于管壳式换热器多为金属结构,随着中国新版GMP的推出,不锈钢316L为主体的换热器,将成为饮料,食品,以及制药行业的必选。 [1]
    双管板换热器 也称P型换热器:
    该热换器是在管壳式换热器的两头各加一个管板,可以有效防止泄漏造成的污染。市场上国产较少,价格昂贵,一般在10万元以上,进口可以到几十万,符合新版GMP规定,虽价格昂贵,但决定其市场广阔。 [1]
    混合式
    混合式热交换器是依靠冷、热流体直接接触而进行传热的,这种传热方式避免了传热间壁及其两侧的污垢热阻,只要流体间的接触情况良好,就有较大的传热速率。故凡允许流体相互混合的场合,都可以采用混合式热交换器,例如气体的洗涤与冷却、循环水的冷却、汽-水之间的混合加热、蒸汽的冷凝等等。它的应用遍及化工和冶金企业、动力工程、空气调节工程以及其它许多生产部门中。按照用途的不同,可将混合式热交换器分成以下几种不同的类型:(1)冷却塔(或称冷水塔)在这种设备中,用自然通风或机械通风的方法,将生产中已经提高了温度的水进行冷却降温之后循环使用,以提高系统的经济效益。例如热力发电厂或核电站的循环水、合成氨生产中的冷却水等,经过水冷却塔降温之后再循环使用,这种方法在实际工程中得到了广泛的使用。(2)气体洗涤塔(或称洗涤塔)在工业上用这种设备来洗涤气体有各种目的,例如用液体吸收气体混合物中的某些组分,除净气体中的灰尘,气体的增湿或干燥等。但其广泛的用途是冷却气体,而冷却所用的液体以水居多。空调工程中广泛使用的喷淋室,可以认为是它的一种特殊形式。喷淋室不但可以像气体洗涤塔一样对空气进行冷却,而且还可对其进行加热处理。但是,它也有对水质要求高、占地面积大、水泵耗能多等缺点:所以,在一般建筑中,喷淋室已不常使用或仅作为加湿设备使用。但是,在以调节
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    资源回收率低,不易回收利用的再生资源丢弃现象严重。据测算,目前我国可以回收而没有回收利用的再生资源价值达300~350亿元。每年约有500万吨左右的废钢铁、20多万吨废有色金属、1400万吨的废纸及大量的废塑料、废玻璃等没有回收利用。由于我国废旧物资零星分散,其回收、加工、运输费用高,销售价格低,致使部分品种回收量减少,与实际生成量相差较大,资源流失严重,再生资源回收利用率与世界先进水平相比差距较大。如我国每年丢弃的镉镍电池(二次电池)2亿多支;废旧家用电器、电脑及其他电子废弃物回收处理还未能提上日程。
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    换热设备
    换热设备使热量从热流体传递到冷流体的设备称为换热设备。换热设备广泛应用于炼油、化工、轻工、制药、机械、食品加工、动力以及原子能工业部门当中。
    中文名 换热设备 外文名 heat exchange equipment 应用范围 炼油、化工、轻工、制药、机械等 分 类 盘管式、套管式、列管式等 强化方式 扩大传热面积、增大传热温差 新技术 石墨换热设备、导热复合材料等
    目录
    1 基本信息
    2 管式换热设备
    ▪ 盘管式
    ▪ 套管式
    ▪ 列管式
    ▪ 翅片管式
    3 板式换热器
    ▪ 片式
    ▪ 螺旋板式
    ▪ 旋转刮板式
    ▪ 夹套式换热器
    4 直接式换热器
    ▪ 蒸汽直接式
    ▪ 蒸汽喷射式
    5 传热强化介绍
    ▪ 扩大传热面积
    ▪ 增大传热温差
    6 技术发展概况
    7 新发展
    8 新型板壳式
    9 传热设备维护
    ▪ 运行中结垢
    ▪ 结垢的根源
    10 检修及维护
    ▪ 及时维修设备
    ▪ 新式修护技术
    ▪ 其他维护方式
    11 结束语
    基本信息
    通常,在某些化工厂的设备投资中,换热器占总投资的30%;在现代炼油厂中,换热器约占全部工艺设备投资的40%以上;在海水淡化工业生产当中,几乎全部设备都是由换热器组成的。换热器的先进性、合理性和运转的可靠性直接影响产品的质量、数量和成本。
    根据不同的使用目的,换热器可以分为四类:加热器、冷却器、蒸发器、冷凝器。按照传热原理和实现热交换的形式不同可以分为间壁式换热器、混合式换热器、蓄热式换热器(冷热流体直接接触)、有液态载热体的间接式换热器四种。衡量一台换热器好坏的标准是传热效率高,流体阻力小,强度足够,结构合理,安全可靠,节省材料,成本低,制造、安装、检修方便。
    管式换热设备
    管式换热设备是以管壁为换热间壁的换热设备。这类换热设备常用的有盘管式,套管式,列管式和翅片管式等。 [1]
    盘管式
    盘管式换热器有沉浸式和喷淋式两种。沉浸式换热器是将盘管浸没在装有流体的容器中,盘管内通以另一种流体进行热交换。盘管可以做成各种形状,有将若干段直管上下并列排列(称排管)。有将长管弯曲成螺旋形 (称盘香管),此外还有其他的形式。 [1]
    这种换热器管外空间较大,因而管外流体流速较小,传热系数不高,传热效率低,是较古老的一种设备。其优点是结构简单,制造、维修方便,造价低,能承受较高压力。由于管外有大量液体,故对操作条件的改变并不敏感。 [1]
    喷淋式是将一种流体分散成液滴从上面喷淋下来,经盘管外表面进行换热,通常用作冷却器。这种换热器常见的有两种用法。一种用法是用于高压液氨的冷却,这时冷却剂在管外喷淋。另一种是常压下牛乳的冷却,冷却剂在管内流动,而牛乳则在盘管外表面上喷淋。
    喷淋的方法可将上方喷淋管上钻许多小孔,或采用边缘成锯齿形的小槽。这样喷淋液体便自小孔或齿缘均匀分布到盘管上,并依次向下流动。 [1]
    喷淋式与沉浸式相比,管外流体传热系数有所提高,因此所需传热面积、材料消耗和制造成本都较低。此外,清洗消毒也较方便。同时,冷却水消耗量只有沉浸式的一半。不过,这种设备占地面积大,操作时管外有水气发生,对环境不利,故常安装在室外。而且,管子氧化快,使用寿命短,喷淋的液体量有变化时,温度反映极为敏感。 [1]
    套管式
    套管式换热器是用两根口径不同的管子相套而成的同心套管,再将多段套管连接起来,每一段套管称为一程。各程的内管用U形管相连接,而外管则用支管连接。这种换热器的程数较多,一般都是上下排列,固定于支架上。若所需传热面积较大,则可将套管换热器组成平行的几排,各排都与总管相连。 [1]
    操作时,一种流体在内管中流动,另一种流体则在套管间的环隙中流动。用蒸汽加热时,液体从下方进入套管的内管,顺序流过各段套管由上方流出。蒸汽则从上方进入,冷凝水由下面的套管排出。
    新的套管式换热器有三层同心套管。在这种换热器中,里、外两层通入加热介质,一般使用过热水,中间一层通入产品。这样做的好处是产品两面都受到加热,大大扩大了传热面积。目前这种三层同心套管式换热器广泛使用于番茄酱无菌包装前的物料杀菌和冷却。 [1]
    套管式换热器每程的有效长度不能太长,否则管子易向下弯曲,并引起环隙层中的流体分布不均匀。通常采用的长度为4~6m。在安装时,每程管子向上应有一定倾斜度,产品从下方进入,由下而上流过各程管子,从上方流出以避免由产品带入的气泡在管内积聚而影响传热效果。
    在套管式换热器中,通过选择合适的管径,可将内、外管间的环隙横截面做得很小,这样便于在载热体用量不大的情况下,也可以获得较高的流速,以保证内管两侧都能获得较高的传热系数,提高传热效率。 [1]
    套管式换热器的优点是结构简单,能耐高压,可保证逆流操作,排数和程数可任意添减调节,伸缩性很大。它可用于加热、冷却或冷凝。特别适用于载热体用量小或物料有腐蚀性时的换热。缺点是管子接头多,易泄漏,每单位管长的传热面积有限,因此往往设备体积较大,同时每平方米传热面积的金属消耗量也是各种换热器中大的,可达150kg/m,而列管式换热器的金属消耗量只有30kg/m,因此,设备成本较高。套管式换热器适合于传热面积不需要太大的情况。 [1]
    列管式
    列管式换热器又称为管壳式换热器。这种换热器在工业上应用为广泛,型式也比较多。
    列管式换热器由管束、管板、外壳、封头,折流板等组成。管束两端固定在管板上,管子可以胀接(将管子内孔用机械方法扩张,使管壁由内向外挤压而固定在管板上)或焊接在管板上。管束置于管壳之内,两端加封头并用法兰固定。这样,一种流体从管内流过,另一种流体从管外流过。两封头和管板之间的空间即作为分配或汇集管内流体之用。两种流体互不混合,只通过管壁相互换热。 [1]
    如果列管换热器两端封头分别设流体的进口和出口,同时封头内不另设隔板,则流体自一端进入后,一次通过全部管子从另一端流出。这种列管换热器称为单程式。为了使管内有一定流速,可将管束分为若干组,并在封头内加装隔板,即成为多程式。例如国产列管式换热器的系列有两程、四程、六程等。对于程数为偶数时,流体进出口在同一端。 [1]
    对于管外壳间的流体,也有同样的情况。为了使流体在管外分布均匀,或者为了当流量小时提高流速,以保持较高的传热系数,就在管外装设折流板(或挡板)。折流板形式常用的有两种,一为弓形,另一为圆盘环形。折流板对较长的列管换热器来说也同时起着中间支架的作用,以防止管子弯曲与震动。这对卧式换热器来说尤为重要。
    列管式换热器是一种简单的刚性结构。管子紧密地固定在管架上,两块管架又分别焊在外壳的两端,然后再用螺栓与封头的法兰相连。这种结构称为固定管架式。
    由于换热器内管内、外温度不同,管壁温度和壳壁温度也就不同,致使管束与壳体的热膨胀程度不同。这种热膨胀作用所产生的应力往往使管子发生弯曲,或管子从管架上脱落,甚至会使换热器毁坏。所以当壳壁和管壁温差大于50℃时,应考虑补偿措施以消除这种应力。 [1]
    常用的补偿措施有浮头补偿、补偿圈补偿和U形管补偿。
    浮头补偿是换热器两端的管架之一不固定在外壳上,此端称为浮头。当管子受热或受冷时,浮头一端可以自由伸缩,不受外壳膨胀的影响。
    补偿圈补偿是在外壳上焊上一个补偿圈。当外壳和管子热胀冷缩时,补偿圈发生弹性变形,达到补偿目的。
    U形管补偿是将管子弯成U形,管子两端均固定在同一管架上。因此,每根管子都可自由伸缩,而与其他管子及外壳无关。其缺点是弯管内面清洗困难。 [1]
    列管式换热器是目前食品厂使用多的换热器。其优点是易于制造,生产成本低,适用性强,可以选用的材料较广,维修、清洗都较为方便,特别是对高压流体更为适用。在食品工业中常用作制品的预热器、加热器和冷却器,在冷冻系统中可以用作冷凝器和蒸发器。在用蒸汽加热时,蒸汽在管外流动。在考虑食品的卫生要求时,可采用不锈钢作为管子、封头的材料。其缺点是结合面较多,易造成泄漏现象。 [1]
    翅片管式
    在生产中常常会遇到这种情况,换热器间壁两侧流体的传热系数相差颇为悬殊,这时可考虑采用翅片管式换热器。例如食品工业中常见的干燥和采暖装置中用蒸汽加热空气时,管内的传热系数要比管外的大几百倍,管外传热成了传热过程的主要阻力。这时采用翅片管式是很有利的。一般来说,当两种流体的传热系数相差 3倍以上时,就应考虑采用翅片管式换热器。
    翅片管的形式很多,常见的有纵向翅片、横向翅片和螺旋翅片三种。 [1]
    翅片管式换热器的安装,务必使空气能从两翅片之间的深处穿过,否则翅片间的气体会形成死区,使传热效果低下。
    翅片管式换热器既可以用来加热空气或气体,也可利用空气来冷却其他流体。后者称为空气冷却器。采用空气冷却比用水冷却经济,而且可避免废水处理和水源不足等问题,所以翅片管式空气冷却器的应用十分广泛。
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    再生资源回收利用技术开发投入严重不足。由于资金投入少,技术开发能力弱,导致废旧物资加工处理工艺落后,技术及装备水平极低,一些与再生资源加工处理相伴的环境污染物未能妥善处理。即使是先进适用的技术,也由于缺少资金而难以推广应用。大部分再生资源的加工处理技术还十分落后,与资源综合利用和环境保护的要求差距甚远。
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