固管板式換熱器

固管板式換熱器工作原理：

固管板式換熱器管程和殼程，流過不同溫度的流體，通過熱交換完換熱。當(dāng)兩流體的溫度差較時，為了避較的溫差應(yīng)力，通在殼程的適當(dāng)位置上，增加個補償圈（膨脹節(jié)）。當(dāng)殼體和管束熱膨脹不同時，補償圈發(fā)生緩慢的彈變形來補償因溫差應(yīng)力引起的熱膨脹。

固管板式換熱器的兩端管板采用焊接方法與殼體連接固。換熱管可為光管或低翅管。其結(jié)簡單，制造本低，能得到較小的殼體內(nèi)徑，管程可分樣，殼程也可用縱向隔板分程，規(guī)格范圍廣，故在工程應(yīng)用。

固管板式換熱器結(jié)：

固管板式換熱器要有外殼、管板、管束、蓋（又稱封頭）等部件。在圓形外殼內(nèi)，裝入平行管束，管束兩端用焊接或脹接的方法固在管板上，兩塊管板與外管直接焊接，裝有或出口管的蓋用螺栓與外殼兩端法蘭相連。它的是結(jié)簡單，沒有殼側(cè)封連接，相同的殼體內(nèi)徑排管，在有折流板的流動旁路小，管程可以分任何管程數(shù)，因兩個管板由管子互相支撐，故在各種管殼式換熱器它的管板薄，造低，因而得到應(yīng)用。這種換熱器的缺是：殼程清洗困難，有溫差應(yīng)力存在。當(dāng)冷熱兩種流體的平均溫差較，或殼體和熱管材料膨脹系數(shù)相差較，熱應(yīng)力過材料的許用應(yīng)力時，在殼體上需設(shè)膨脹節(jié)，由于膨脹節(jié)強度的限制，殼程壓力不能太。這種換熱器適用于兩種介質(zhì)溫差不，或溫差較但殼程壓力不，及殼程介質(zhì)清潔，不易結(jié)垢的場合。

固管板式換熱器見故障及對策：

在生產(chǎn)過程，由于熱交換器管板受水分沖刷、氣蝕和微量化學(xué)介質(zhì)的腐蝕，管板焊縫處經(jīng)出現(xiàn)滲，導(dǎo)致水和化工材料出現(xiàn)合，生產(chǎn)工藝溫度難以控制，致使生其它產(chǎn)，嚴(yán)影響產(chǎn)，降低產(chǎn)等。冷凝器管板焊縫滲后，企業(yè)通利用補焊的方法進行修復(fù)，管板內(nèi)部易產(chǎn)生內(nèi)應(yīng)力，且難以消除，致使其它換熱器出現(xiàn)滲，企業(yè)通過打壓，驗設(shè)備修復(fù)情況，反復(fù)補焊、驗，2～4人需要幾天時間才能修復(fù)完，使用幾個月后管板焊縫再次出現(xiàn)腐蝕，給企業(yè)帶來人力、物力、財力的浪費，生產(chǎn)本的增加。通過福世藍分子復(fù)合材料的腐蝕和抗沖刷，通過提對換熱器的保護，這樣不僅理了換熱器存在的焊縫和砂眼問題，避了使用后化學(xué)物質(zhì)腐蝕換熱器金屬表面和焊接，在以后的期維修時，也可以涂抹福世藍分子復(fù)合材料來保護露的金屬；即使使用后出現(xiàn)了滲現(xiàn)象，也可以通過福世藍技術(shù)及時修復(fù)，避了長時間的堆焊維修影響生產(chǎn)。正是由于此種細化的管理，才使得換熱器滲問題出現(xiàn)的概率降低，不僅降低了換熱器的設(shè)備采購本，了產(chǎn)、生產(chǎn)時間，提了產(chǎn)競爭力。

固管板式換熱器清洗要求：

　　 1．隔離設(shè)備系，并將管板式換熱器里面的水排放干凈。
　　 2．采用壓水清洗管道內(nèi)存留的淤泥、藻類等雜質(zhì)后，封閉系。
　　 3．在隔離閥和交換器間裝上 球閥 （不小于1英寸=2.54厘米），進水和回水口都應(yīng)安裝。
　　 4．接上輸送泵和連接導(dǎo)管，使清洗劑從換熱器的底部泵入，從部流出。
　　 5．開始向換熱器里泵入所需要的 福世泰克 清洗劑（比例可根據(jù)具體情況調(diào)整）。
　　 6．反復(fù)循環(huán)清洗到的清洗時間。隨著循環(huán)的進展和沉積物的溶解，反應(yīng)時產(chǎn)生的氣體也會增，應(yīng)通過放氣閥將余的空氣排出。隨著空氣的排出，凝汽器內(nèi)的空間會增，可加入適當(dāng)?shù)乃灰_始就注入量的水，可能會造水的溢出。
　　 7． 循環(huán)要時查清洗劑的，可以使用PH 試紙測。如果溶液保持在PH2‐3時，那么清洗劑仍然。如果清洗劑的PH 達到5‐6時，需要再添加適量福世泰克清洗劑。終溶液的PH在2‐3時保持30分鐘沒有明變化，明達到了清洗效果。
　　 注意：福世泰克清洗劑可以回收后復(fù)使用，排放會造浪費。
　　 8． 達到清洗時間后，回收清洗溶液。并用清水反復(fù)沖洗交換器，直到?jīng)_洗干凈至，用PH試紙測PH6~7。
　　 9． 完清洗后既可開機運行。也可以打壓試驗，看是否有泄現(xiàn)象。如果有泄，可以采用美嘉華 分子復(fù)合材料 進行修復(fù)保護，并且可以延長設(shè)備的使用。
　　 10. 設(shè)備穩(wěn)后，記下當(dāng)?shù)慕橘|(zhì)過流量、工作壓力、換熱效率等數(shù)據(jù)。
　　 11. 比較清洗和清洗后數(shù)的變化，就可以計算出該企業(yè)每個小時所節(jié)省的電費、煤費等生產(chǎn)費用及提的工作效率，這正是企業(yè)采用福世泰克技術(shù)應(yīng)用的補償。
　　 12．同樣的操作方法也可用于板式、框架式的熱交換器清洗。
　　 13. 如企業(yè)需要設(shè)備進行鈍化預(yù)膜處理，可按以下流程進行操作：將 鈍化預(yù)膜劑 按稀釋比泵入設(shè)備（同時在循環(huán)槽內(nèi)懸掛試片）；按時間循環(huán)、浸泡；測預(yù)膜效果（紅法或藍法）；排放；水沖洗干凈至（用PH試紙測PH6~7）。
　　 14. 鈍化預(yù)膜后，采用風(fēng)機等通風(fēng)設(shè)備將系吹干，可確保并提升鈍化預(yù)膜效果。

固管板式換熱器分類：

間壁式換熱器的類型 ：

夾套式換熱器：這種換熱器是在容器外壁安裝夾套制,結(jié)簡單;但其加熱面受容器壁面限制,熱系數(shù)也不.為提熱系數(shù)且使釜內(nèi)液體受熱均勻,可在釜內(nèi)安裝攪拌器.當(dāng)夾套通入冷卻水或相變的加熱劑時,亦可在夾套設(shè)置螺旋隔板或其它增加湍動的措施,以提夾套側(cè)的 給熱系數(shù) .為補充熱面的不足,也可在釜內(nèi)部安裝蛇管. 夾套式換熱器用于反應(yīng)過程的加熱和冷卻。
沉浸式蛇管換熱器：這種換熱器是將金屬管彎繞各種與容器相適應(yīng)的形狀,并沉浸在容器內(nèi)的液體.蛇管換熱器的是結(jié)簡單,能承受壓,可用腐蝕材料制造;其缺是容器內(nèi)液體湍動程度低,管外給熱系數(shù)小.為提熱系數(shù),容器內(nèi)可安裝攪拌器。
噴淋式換熱器：這種換熱器是將換熱管排地固在鋼架上，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層湍動程度較的液膜,管外給熱系數(shù)較沉浸式增很.另外,這種換熱器放置在空氣流通之處,冷卻水的蒸發(fā)亦帶走部分 熱量 ,可起到降低冷卻水溫度,增熱動力的作用.因此,和沉浸式相比,噴淋式換熱器的熱效果有改善。
套管式換熱器： 套管式換熱器是由直徑不同的直管制的 同心 套管,并由U形彎頭連接而.在這種換熱器,種流體走管內(nèi),另種流體走環(huán)隙,兩者皆可得到較的流速,故熱系數(shù)較.另外,在套管換熱器,兩種流體可為純逆流,對數(shù)平均動力較。套管換熱器結(jié)簡單,能承受壓,應(yīng)用亦方便(可根據(jù)需要增減管數(shù)目). 別是由于套管換熱器同時具備熱系數(shù),熱動力及能夠承受壓強的,在 壓 生產(chǎn)過程(例如操作壓力為3000氣壓的壓聚乙烯生產(chǎn)過程)所用的換熱器幾乎部是套管式。
板式換熱器： 典型的間壁式換熱器,它在工業(yè)上的應(yīng)用有著悠的史,而且至今仍在所有換熱器占據(jù)導(dǎo)地位。體結(jié)由換熱板片以及板間的膠條。長期在市場占據(jù)導(dǎo)地位，但是其體積，換熱效率低，換膠條格昂貴（膠條的換費用約占整個過程的1/3-1/2）.要應(yīng)用于液體-液體之間的換熱，行業(yè)內(nèi)稱為水水換熱，其換熱效率在5000w/m2.K。
　　 為提管外流體給熱系數(shù),通在殼體內(nèi)安裝數(shù)量的橫向折流檔板。折流檔板不僅可防止流體短路,增加流體速度,還迫使流體按規(guī)路徑次錯流通過管束,使湍動程度為增加。用的檔板有圓缺形和圓盤形兩種,者應(yīng)用為.。
管殼式換熱器：管殼式(又稱列管式) 換熱器是管殼式換熱器要有殼體、管束、管板和 封頭 等部分,殼體呈圓形,內(nèi)部裝有平行管束或者螺旋管，,管束兩端固于管板上。在管殼換熱器內(nèi)進行換熱的兩種流體,種在管內(nèi)流動,其行程稱為管程；種在管外流動,其行程稱為殼程。管束的壁面即為熱面。管子的型號不，過程般為直徑16mm 20mm或者25mm三個型號，管壁厚度般為1mm，1.5mm，2mm以及2.5mm。換熱器，直徑低可以到8mm，壁厚僅為0.6mm。提了換熱效率，在內(nèi)市場逐漸廣開來。管殼式換熱器，螺旋管束設(shè)計，可以限度的增加湍流效果，加換熱效率。內(nèi)部殼層和管層的不對稱設(shè)計，可以達到4.6倍。這種不對稱設(shè)計，決其在汽-水換熱域的應(yīng)用。換熱效率可以達到14000w/m2.k，提生產(chǎn)效率，節(jié)約本。
　　 同時，由于管殼式換熱器為金屬結(jié)，隨著我版GMP的出，不銹鋼316L為體的換熱器，將為飲料，食，以及行業(yè)的選。
雙管板換熱器 也稱P型換熱器：是在管殼式換熱器的兩頭各加個管板，可以防止泄造的污染。而產(chǎn)較少，格昂貴，般在10萬元以上，可以到幾十萬。符合版GMP規(guī)，雖格昂貴，但決其市場廣闊。

合式換熱器：

合式熱交換器 是依靠冷、熱流體直接接觸而進行熱的，這種熱方式避了熱間壁及其兩側(cè)的污垢熱阻，只要流體間的接觸情況良，就有較的熱速率。故凡允許流體相互合的場合，都可以采用合式熱交換器，例如 氣體 的洗滌與冷卻、循環(huán)水的冷卻、汽-水之間的合加熱、蒸汽的冷凝等等。它的應(yīng)用遍及化工和冶金企業(yè)、動力工程、空氣調(diào)節(jié)工程以及其它許生產(chǎn)部門。
　　 按照用途的不同，可將合式熱交換器分以下幾種不同的類型：
(1)冷卻塔(或稱冷水塔)
　　 在這種設(shè)備，用自然通風(fēng)或機械通風(fēng)的方法，將生產(chǎn)已經(jīng)提了溫度的水進行冷卻降溫之后循環(huán)使用，以提系的經(jīng)濟效益。例如熱力發(fā)電廠或核電站的循環(huán)水、合氨生產(chǎn)的冷卻水等，經(jīng)過水冷卻塔降溫之后再循環(huán)使用，這種方法在際工程得到了的使用。
(2)氣體洗滌塔(或稱洗滌塔)
　　 在工業(yè)上用這種設(shè)備來洗 滌氣 體有各種目的，例如用液體吸收氣體合物的某些分，除凈氣體的灰塵，氣體的增濕或干燥等。但其的用途是冷卻氣體，而冷卻所用的液體以水居。空調(diào)工程使用的噴淋室，可以認(rèn)為是它的種殊形式。噴淋室不但可以像氣體洗滌塔樣對空氣進行冷卻，而且還可對其進行加熱處理。但是，它也有對水質(zhì)要求、占地面積、 水泵 耗能等缺：所以，在般建筑，噴淋室已不使用或僅作為加濕設(shè)備使用。但是，在以調(diào)節(jié)濕度為要目的的紡織廠、卷煙廠等仍量使用!
(3)噴射式熱交換器
　　 在這種設(shè)備，使壓力較的流體由噴管噴出，形很的速度，低壓流體被引入合室與射流直接接觸進行熱，并同進入擴散管，在擴散管的出口達到同壓力和溫度后送給用戶。
(4)合式冷凝器
　　 這種設(shè)備般是用水與蒸汽直接接觸的方法使蒸汽冷凝。

蓄熱式換熱器：

蓄熱式換熱器 用于進行蓄熱式換熱的設(shè)備。內(nèi)裝 固體 填充物，用以貯蓄熱量。般用火磚等砌火格子（有時用金屬波形帶等）。換熱分兩個階進行。階，熱氣體通過火格子，將熱量給火格子而貯蓄起來。二階，冷氣體通過火格子，接受火格子所儲蓄的熱量而被加熱。這兩個階交替進行。通用兩個蓄熱器交替使用，即當(dāng)熱氣體進入器時，冷氣體進入另器。用于冶金工業(yè)，如煉鋼平爐的蓄熱室。也用于化學(xué)工業(yè)，如煤氣爐的空氣預(yù)熱器或 燃燒室 ，人造石油廠的蓄熱式裂化爐。
　　 蓄熱式換熱器般用于對介質(zhì)合要求比較低的場合。

陶瓷換熱器：

陶瓷換熱器：是種型的列管式溫?zé)崮芑厥昭b置，要份為碳化硅，可以用于冶金、機械、建材、化工等行業(yè)，直接回收各種 工業(yè)窯爐 排放的850－1400℃溫?zé)煔庥酂幔缘脺刂伎諝饣蚬に嚉怏w。
　　 研制的這種裝置的換熱 元件 材料系種型碳化硅工程陶瓷，它具有溫和抗熱沖擊的異能，從 1000 ℃ 風(fēng)冷至室溫，反復(fù)50 次以上不出現(xiàn)裂紋；導(dǎo)熱系數(shù)與 不銹鋼 等同；在氧化和酸介質(zhì)具有良的蝕。在結(jié)上功地了熱補償和較地了氣體封問題。該裝置熱，節(jié)能效果，用以預(yù)熱助燃空氣或加熱某些過程的工藝氣體，可節(jié)約次能，燃料節(jié)約率可達30 %－55%，并可強化工藝過程，提生產(chǎn)能力。
　　 陶瓷換熱器的生產(chǎn)工藝與窯具的生產(chǎn)工藝基本相同，導(dǎo)熱與抗氧化能是材料的要應(yīng)用能。它的原理是把陶瓷換熱器放置在 煙道 出口較近，溫度較的地方，不需要摻冷風(fēng)及溫保護，當(dāng) 窯爐 溫度1250-1450℃時，煙道出口的溫度應(yīng)是1000-1300 ℃ ，陶瓷換熱器回收余熱可達到450-750 ℃ ，將回收到的的熱空氣送進窯爐與 燃氣 形合氣進行燃燒，這樣直接降低生產(chǎn)本，增加經(jīng)濟效益。
　　 陶瓷換熱器在金屬換熱器的使用局限下得到了很的發(fā)展， 因為它較地了腐蝕，溫等課題 。它的要是：導(dǎo)熱能，溫強度，抗氧化、抗熱震能。長，維修量小，能可靠穩(wěn)，操作簡便。

固管板式換熱器發(fā)展史：

板式換熱器

二十世紀(jì)20年代出現(xiàn) 板式換熱器 ，并應(yīng)用于 食工業(yè) 。以板代管制的換熱器，結(jié)緊湊，熱效果，因此陸續(xù)發(fā)展為種形式。30年代初， 瑞典 制 螺旋板換熱器 。接著英用 釬焊 法制造出種由銅及其合金材料制的 板翅式換熱器 ，用于飛機發(fā)動機的散熱。30年代末，瑞典又制造出臺 板殼式換熱器 ，用于紙漿工廠。在此期間，為了強腐蝕介質(zhì)的換熱問題，人們對型材料制的換熱器開始注意。

板面式換熱器

　　 60年代左右，由于空間技術(shù)和的迅速發(fā)展，迫切需要各種能緊湊型的換熱器，再加上沖壓、釬焊和封等技術(shù)的發(fā)展，換熱器制造工藝得到進步完善，從而動了緊湊型 板面式換熱器 的蓬勃發(fā)展和應(yīng)用。此外，自60年代開始，為了適應(yīng)溫和壓條件下的換熱和節(jié)能的需要，典型的管殼式換熱器也得到了進步的發(fā)展。70年代期，為了強化熱，在和發(fā)展熱管的基礎(chǔ)上又創(chuàng)制出熱管式換熱器。
　　 換熱器按熱方式的不同可分為合式、蓄熱式和間壁式三類。
　　 合式換熱器是通過冷、熱流體的直接接觸、合進行熱量交換的換熱器，又稱接觸式換熱器。由于兩流體合換熱后須及時分離，這類換熱器適合于氣、液兩流體之間的換熱。例如，化工廠和發(fā)電廠所用的 涼水塔 ，熱水由上往下噴淋，而冷空氣自下而上吸入，在填充物的水膜表面或飛沫及水滴表面，熱水和冷空氣相互接觸進行換熱，熱水被冷卻，冷空氣被加熱，然后依靠兩流體本身的度差得以及時分離。
　　 蓄熱式換熱器是利用冷、熱流體交替流經(jīng)蓄熱室的蓄熱體(填料)表面，從而進行熱量交換的換熱器，如煉焦?fàn)t下方預(yù)熱空氣的蓄熱室。這類換熱器要用于回收和利用溫廢氣的熱量。以回收冷量為目的的同類設(shè)備稱蓄冷器，用于空氣分離裝置。
　　 間壁式換熱器的冷、熱流體被固體間壁隔開，并通過間壁進行熱量交換的換熱器，因此又稱 表面式換熱器 ，這類換熱器應(yīng)用廣。
　　 間壁式換熱器根據(jù)熱面的結(jié)不同可分為管式、板面式和其他型式。 管式換熱器 以管子表面作為熱面，包括蛇管式換熱器、套管式換熱器和管殼式換熱器等；板面式換熱器以板面作為熱面，包括板式換熱器、螺旋板換熱器、板翅式換熱器、板殼式換熱器和 傘板換熱器 等；其他型式換熱器是為滿足某些殊要求而設(shè)計的換熱器，如 刮面式換熱器 、 轉(zhuǎn)盤式換熱器 和 空氣冷卻器 等。
　　 換熱器流體的相對流向般有順流和逆流兩種。順流時，入口處兩流體的溫差，并沿?zé)岜砻嬷饾u減小，至出口處溫差為小。逆流時，沿?zé)岜砻鎯闪黧w的溫差分布較均勻。在冷、熱流體的進出口溫度的條件下，當(dāng)兩種流體都相變時，以逆流的平均溫差順流小。
　　 在完同樣熱量的條件下，采用逆流可使平均溫差增，換熱器的熱面積減小；若熱面積不變，采用逆流時可使加熱或 冷卻流體 的消耗量降低。者可節(jié)省 設(shè)備費 ，后者可節(jié)省操作費，故在設(shè)計或生產(chǎn)使用應(yīng)盡量采用逆流換熱。
　　 當(dāng)冷、熱流體兩者或其種有物相變化(沸騰或冷凝)時，由于相變時只放出或吸收汽化潛熱，流體本身的溫度并變化，因此流體的進出口溫度相等，這時兩流體的溫差就與流體的流向選擇關(guān)了。除順流和逆流這兩種流向外，還有錯流和折流等流向。
　　 在熱過程，降低間壁式換熱器的熱阻，以提熱系數(shù)是個要的問題。熱阻要來于間壁兩側(cè)粘滯于熱面上的流體薄層(稱為邊界層)，和換熱器使用在壁兩側(cè)形的污垢層，金屬壁的熱阻相對較小。
　　 增加流體的流速和擾動，可減薄邊界層，降低熱阻提給熱系數(shù)。但增加流體流速會使能量消耗增加，故設(shè)計時應(yīng)在減小熱阻和降低能耗之間作合理的協(xié)調(diào)。為了降低污垢的熱阻，可設(shè)法延緩污垢的形，并期清洗熱面。
　　 般換熱器都用金屬材料制，其碳素鋼和低合金鋼用于制造、低壓換熱器；不銹鋼除要用于不同的腐蝕條件外， 奧氏體不銹鋼 還可作為、低溫的材料；銅、鋁及其合金用于制造低溫?fù)Q熱器；鎳合金則用于溫條件下； 非金屬材料 除制作墊片件外，有些已開始用于制作非金屬材料的蝕換熱器，如石墨換熱器、 氟塑料換熱器 和 玻璃換熱器 等。