管殼式換熱器和套管式換熱器的結(jié)構(gòu)區(qū)別?
一、結(jié)構(gòu)不同
1、殼管式換熱器結(jié)構(gòu):
管殼式換熱器由殼體、傳熱管束、管板、折流板(擋板)和管箱等部件組成。殼體多為圓柱形,內(nèi)有管束,管束兩端固定在管板上。傳熱有兩種熱流體和冷流體,一種是管內(nèi)流體,稱為管側(cè)流體;另一種是管外流體,稱為殼側(cè)流體。
為了提高管外流體的傳熱系數(shù),通常在管殼內(nèi)設(shè)置若干擋板。擋板可以提高殼程內(nèi)流體的速度,使流體按規(guī)定的距離多次穿過管束,提高流體的湍流度。
換熱管可在管板上等邊三角形或方形布置。等邊三角形布置緊湊,管外流體湍流程度高,傳熱系數(shù)大。方形布置便于清潔管外,適用于易結(jié)垢的流體。
2、板式換熱器結(jié)構(gòu):
可拆卸板式換熱器是由許多沖壓有波紋薄板按一定間隔,四周通過墊片密封,并用框架和壓縮螺釘重疊而成。板和墊片的四個角孔構(gòu)成了流體分配器和集液管。同時,冷流體和熱流體被合理地分離,以便它們在每個板的兩側(cè)被分離。在通道中流動,通過板進(jìn)行熱交換。
二、分類不同
1、殼管式換熱器分類:
(1)固定管板換熱器管板與管殼兩端管束為一體,結(jié)構(gòu)簡單,但僅適用于冷、熱流體溫差不大,殼程無需機(jī)械清洗時的換熱操作。當(dāng)溫差稍大,殼側(cè)壓力不太高時,可在殼上安裝彈性補(bǔ)償環(huán),以減小熱應(yīng)力。
(2)浮頭換熱器管束一端的管板可以自由浮動,完全消除了熱應(yīng)力,整個管束可以從殼體中拉出,便于機(jī)械清洗和維護(hù)。浮頭換熱器應(yīng)用廣泛,但其結(jié)構(gòu)復(fù)雜,成本高。
(3)U形管換熱器的每根管子彎成U形,兩端固定在上下兩區(qū)的同一管板上。在管箱隔板的幫助下,分為進(jìn)、出口兩室。換熱器完全消除了熱應(yīng)力,其結(jié)構(gòu)比浮頭式結(jié)構(gòu)簡單,但管程不易清洗。
(4)渦流熱膜換熱器采用*新的渦流熱膜換熱技術(shù),通過改變流體運(yùn)動狀態(tài)來提高換熱效果。當(dāng)介質(zhì)通過渦流管的表面時,它會對渦流管的表面產(chǎn)生強(qiáng)烈的沖刷,從而提高傳熱效率。*高溫度可達(dá)10000 W/m2。同時,該結(jié)構(gòu)具有耐腐蝕、耐高溫、耐高壓、防垢等功能。
2、板式換熱器分類:
(1)按單位空間換熱面積大小,板式換熱器屬于緊湊型換熱器,主要與管殼式換熱器比較。傳統(tǒng)的管殼式換熱器占地面積較大。
(2)根據(jù)工藝的使用,有不同的名稱:板式加熱器、板式冷卻器、板式冷凝器、板式預(yù)熱器。
(3)按工藝組合可分為單向板式換熱器和多向板式換熱器。
(4)根據(jù)兩種介質(zhì)的流向,可分為平行板換熱器、逆流板換熱器和橫流板換熱器。后兩種更常用。
(5)根據(jù)轉(zhuǎn)輪的間隙大小,可分為常規(guī)的間隙板式換熱器和寬間隙板式換熱器。
(6)根據(jù)波紋磨損情況,板式換熱器有更詳細(xì)的區(qū)別,不再重復(fù),請參考:板式換熱器的波紋形式。
(7)根據(jù)是否是一套完整的產(chǎn)品,可分為單板式換熱器和板式換熱器單元。
三、特點(diǎn)不同
1、殼管式換熱器特點(diǎn):
(1)節(jié)能,該換熱器傳熱系數(shù)為6000-8000W/m2.0C。
(2)全不銹鋼生產(chǎn),使用壽命長,可達(dá)20年。
(3)將層流改為湍流,提高了傳熱效率,降低了熱阻。
(4)傳熱快,耐高溫(400攝氏度),耐高壓(2.5兆帕)。
(5)結(jié)構(gòu)緊湊,占地面積小,重量輕,安裝方便,節(jié)省土建投資。
(6)設(shè)計(jì)靈活,規(guī)格齊全,實(shí)用性強(qiáng),節(jié)約資金。
(7)它具有廣泛的應(yīng)用條件,適用于各種介質(zhì)的壓力、溫度范圍和熱交換。
(8)維護(hù)成本低,操作簡單,清洗周期長,清洗方便。
(9)采用納米熱膜技術(shù),可顯著提高傳熱系數(shù)。
(10)廣泛應(yīng)用于熱電、工礦、石油化工、城市集中供熱、食品醫(yī)藥、能源電子、機(jī)械輕工業(yè)等領(lǐng)域。
(11)在傳熱管外表面軋制有散熱片的銅管,導(dǎo)熱系數(shù)高,傳熱面積大。
(12)導(dǎo)板引導(dǎo)殼程流體在熱交換器中的斷線中連續(xù)流動。導(dǎo)板之間的距離可以根據(jù)*佳流量進(jìn)行調(diào)整。結(jié)構(gòu)堅(jiān)固,能滿足大流量甚至超大流量、高脈動頻率的殼程流體的傳熱。
(13)殼程流體為油時,適用于低粘度、清潔的導(dǎo)熱油。
2、板式換熱器特點(diǎn):
(1)傳熱系數(shù)高
由于不同的波紋板是反向的,形成復(fù)雜的通道,使波紋板之間的流體在三維旋轉(zhuǎn)流中流動,在較低雷諾數(shù)(一般Re=50-200)下可產(chǎn)生湍流,因此傳熱系數(shù)較高,一般考慮紅色為管殼式的3-5倍。
(2)對數(shù)平均溫差大,末端溫差小
在管殼式換熱器中,管程和管程分別有兩種流體流動。一般來說,它們是橫流的,且對數(shù)平均溫差修正系數(shù)很小。大多數(shù)板式換熱器都是平行或逆流流動,修正系數(shù)一般在0.95左右。此外,板式換熱器中的冷熱流體流動與換熱器中的冷熱流體流動是平行的。
熱表面和無旁路使板式換熱器端部溫差小,對水的傳熱可小于1℃,而管殼式換熱器一般為5℃。
(3)占地面積小
板式換熱器結(jié)構(gòu)緊湊,單位體積傳熱面積是管殼式換熱器的2-5倍。與管殼式換熱器不同的是,它不需要為管束的抽取預(yù)留維修位置。因此,為了達(dá)到相同的傳熱能力,板式換熱器占地面積約為管殼式換熱器的1/5-1/8。
(4)容易改變換熱面積或流程組合
只要增加或減少幾個板,就可以達(dá)到增加或減少傳熱面積的目的。通過改變板型布置或更換多個板型,可以實(shí)現(xiàn)所需的工藝組合,使管殼式換熱器的換熱面積適應(yīng)新的換熱條件。增加管殼式換熱器的換熱面積幾乎是不可能的。
(5)重量輕
板式換熱器的板厚僅為0.4-0.8 mm,殼管式換熱器的管厚為2.0-2.5 mm。管殼式換熱器比板式換熱器框架重得多。板式換熱器一般只占管殼重量的1/5左右。
(6)價格低
板式換熱器材料相同,換熱面積相同,價格比管殼式換熱器低40%~60%。
(7)制作方便
板式換熱器的傳熱板經(jīng)過沖壓加工,具有很高的標(biāo)準(zhǔn)化程度,可大批量生產(chǎn)。管殼式換熱器通常是手工制造的。
(8)容易清洗
框架板式換熱器只要松開壓力螺栓,就可以松開板式換熱器管束,拆下板式換熱器進(jìn)行機(jī)械清洗。這對于需要經(jīng)常清洗的設(shè)備的換熱過程非常方便。
(9)熱損失小
在板式換熱器中,只有換熱板的殼板暴露在大氣中,熱損失可以忽略不計(jì),不需要采取保溫措施。S的熱損失.