热交换器的类型

热交换器是将热流体的部分热量传递给冷流体的装置，也称为热交换器。换热器是化工、石油、电力、食品等许多工业部门的常用设备，在生产中发挥着重要作用。在化工生产中，换热器可用作加热器、冷却器、冷凝器、蒸发器和再沸器等。，并且应用更加广泛。由于用途不同、类型不同、性能不同，换热设备可分为管壳式结构和板式结构。

2.热交换器的工作原理

热交换器是将热流体的部分热量传递给冷流体的装置，即在一个大的封闭容器中装入水或其他介质，有管道穿过容器。让热水流过管子。由于管道中的热水和容器中的冷热水有温差，会形成热交换，也就是初中物理的热平衡。高温物体的热量总是传递给低温物体，从而将管道中水的热量交换给容器中的冷水。热交换器也称为热交换器。

三。机械结构形式

换热器的分类有很多种，按传热原理、结构和用途分类，按结构主要有管壳式和板式两种。

根据冷热流体热交换的原理和方式，基本可以分为隔断型、混合型和蓄热型三大类。

1，隔墙换热器的类型

夹套式换热器这种换热器是在容器外壁安装一个夹套制成的，结构简单。但受热面受容器壁面限制，传热系数不高。为了提高传热系数，使釜内液体受热均匀，可以在釜内安装搅拌器。当夹套内通入冷却水或无相变的加热剂时，可在夹套内安装螺旋折流板或其他增加湍流的措施，以提高一侧的传热系数。为了补充传热面，还可以在壶内安装蛇形管。夹套换热器广泛用于反应过程中的加热和冷却。

浸没式蛇管换热器这种换热器是将金属管弯曲成各种适合容器的形状，并浸没在容器内的液体中的一种换热器。蛇形管换热器的优点是结构简单，耐压高，材料耐腐蚀。其缺点是容器内液体湍流度低，管外传热系数小。

导热系数，搅拌器可以安装在容器中。

喷淋式换热器这种换热器也叫喷淋式冷却器，因为换热管成排固定在钢架上，热流体在管内流动，冷却水从上方的喷淋装置均匀滴落。喷淋式换热器外部是一层湍流度很高的液膜，管外传热系数远高于浸没式。另外，这些换热器大多放置在空气流通的地方，冷却水的蒸发也带走了一部分热量，可以降低冷却水的温度，增加传热的驱动力。

双管换热器双管换热器是由不同直径的直管组成的同心管，由U形弯头连接而成。在这种换热器中，一种流体通过管子，另一种流体通过环形间隙，两者都能获得较高的速度，因此传热系数较大。另外，在套管式换热器中，两种流体可以是纯逆流，对数平均驱动力较大。本发明结构简单，耐压高，使用方便(管段数量可根据需要增减)。特别是由于套管式换热器具有传热系数大、传热驱动力大、耐高压的优点，所以超高压生产工艺(如操作压力为3000个大气压的高压聚乙烯生产工艺)中使用的换热器几乎都是套管式的。

管壳式换热器管壳式换热器是最典型的隔板式换热器，工业应用历史悠久，至今仍在所有换热器中占据主导地位。

管壳式换热器主要由壳体、管束、管板和封头等组成。外壳多为圆形，内部有平行管束，管束两端固定在管板上。在管壳式换热器中进行热交换的两种流体，一种在管内流动，其行程称为管程；一种管外流动，其行程称为壳程。管束的壁面是传热面。为了提高管外流体的传热系数，通常在壳体内安装一定数量的横向挡板。折流板不仅可以防止流体短路，提高流体速度，还可以迫使流体按指定路径多次穿过管束，大大增加了湍流度。常用的挡板有圆形缺口和圆盘两种，前者应用更广泛。流体每通过管内管束一次，称为管程，每通过壳体一次，称为壳程。为了提高管内流体的流速，可以在两端的封头中设置适当的挡板，将所有管道平均分成几组。这样，流体可以只通过一些管子，一次多次返回管束，称为多管程。同样，为了提高管外流速，可以在壳体内安装纵向挡板，使流体多次通过壳体空间，称为多壳程。在管壳式换热器中，由于管内外流体温度不同，壳程和管束的温度也不同。如果它们之间的温差很大，换热器内部就会产生很大的热应力，可能使管子弯曲、断裂或从管板上松脱。因此，当管束与壳体的温差超过50℃时，应采取相应的措施。

消除或减少热应力的温差补偿措施。

2.混合热交换器

混合式换热器依靠冷热流体的直接接触来传递热量。这种传热方式避免了传热隔墙及其两侧的污垢热阻。只要流体之间接触良好，就会有很大的传热率。因此，在允许流体相互混合的地方，可以采用混合式换热器，如气体洗涤冷却、循环水冷却、蒸汽与水混合加热、蒸汽冷凝等。其应用涵盖了化工冶金企业、动力工程、空调工程等诸多专业学生。

在生产部门。

根据不同的用途，混合式换热器可分为以下不同类型:

(1)冷却塔(或冷水塔)

在该设备中，利用自然通风或机械通风来冷却生产中产生的水，然后进行循环利用，以提高系统的经济效益。例如火力发电厂或核电站的循环水、合成氨生产中的冷却水等。，经水冷却塔冷却后循环使用。该方法已在实际工程中得到广泛应用。

(2)气体洗涤器(或洗涤器)

工业上用这种设备洗涤气体有多种用途，如用液体吸收气体混合物中的某些成分，清除洁净气体中的粉尘，加湿或干燥气体等。但它最广泛的用途是冷却气体，用于冷却的液体多为水。在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。喷淋室不仅可以像气体洗涤器一样冷却空气，还可以加热空气。但它也有一些缺点，如对水质要求高、占地面积大、水泵能耗高等。因此，目前一般建筑中不经常使用或仅作为加湿设备使用的是喷淋室。但在以调节湿度为主要目的的纺织厂和卷烟厂中，仍然广泛使用！

(3)喷射热交换器

在这种设备中，压力较高的流体从喷嘴喷出形成高速，低压流体被引入混合室与射流直接接触进行传热，然后一起进入扩散管，在扩散管出口达到相同的压力和温度后送到用户处。

(4)混合冷凝器

这类设备通常采用水和蒸汽直接接触的方法来冷凝蒸汽。

3.交流换热器

蓄热式换热器是一种用于蓄热式换热的装置。内置固体填充物用于储存热量。一般用耐火砖砌火栅(有时用金属波纹条)。热交换分两个阶段进行。在第一阶段，热气体穿过火栅并将热量传递到火栅进行储存。在第二阶段，冷气体穿过火栅并接收储存在火栅中的热量以被加热。这两个阶段交替进行。通常两个蓄热器交替使用，即热气进一个，冷气进另一个。它常用于冶金行业，如炼钢平炉的蓄热室。也用于化学工业，如煤气炉的空气预热器或燃烧室，人造石油厂的再生裂解炉。

蓄热式换热器一般用于对介质混合要求不高的场合。