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工业级换热器的介绍和应用分类(附如何选择换热器准则)

发布:cjdryabc 浏览:7284次

交换器是工业中最重要和最广泛使用的工艺设备之一,不管什么特定行业,都需要进行温度调节,交换器就起到此作用。交换器可用于加热或冷却,然而,在工业领域,特别是在工厂和炼油厂中,它们绝大多数用于冷却。下面,小编带大家深入了解一下他们是什么,为什么需要他们,他们如何工作,以及他们如何被分类。

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工业换热器是什么?

  顾名思义,工业换热器用于将热量从一种介质交换或传递到另一种介质的工业设备。换热器的主要目的是用于加热元件或冷却元件,在工业部门中,冷却是更普遍的功能,以防止设备或挥发性物质过热。许多不同类型的换热器有它们各自的优点和缺点,但是被定制以最适合不同的目的和行业。

1,为什么需要换热器?

  换热器的工业应用范围很广,它们用作空调和冷却系统或加热系统的组件。许多工业生产过程需要一定程度的热量来发挥作用, 然而通常必须非常小心,以防止变得太热。 在工厂内,需要换热器将机械、化学品、水、气体和其他物质保持在安全的工作温度内。换热器还可以用于捕获和传递程序或操作中副产物释放的蒸汽或热排气,使得蒸汽或热量可以在其他地方更好地使用,从而提高效率并节省工厂资金。

2,换热器如何工作?

不同类型的换热器以不同的方式工作,使用不同的流程安排、设备和设计特征。所有换热器共有的一个特征是它们都用于直接或间接地将较暖的介质暴露于较冷的介质,从而交换热量。这通常通过使用封装在某种类型的套管内的一组管来实现,换热器扇、冷凝器、皮带、冷却剂、附加管和管线、以及其他组件和设备一起提高加热和冷却效率或改善流量。d674a695384f5ec7fee8056d2aa51c8a

3,换热器分类

通常根据以下四个指标之一进行分类:

热交换过程的性质

流体的物理状态

换热器的流量配置

换热器的设计和结构

4,热交换过程的性质

  第一种换热器分类方法指的是热交换之间的物质是否彼此直接接触,或者它们是否被物理屏障(例如它们的管壁)分离。

直接接触式换热器——直接接触式热交换器使热流体和冷流体在管内彼此直接接触,而不是依靠辐射热或对流。直接接触是转移加热的非常有效手段,因为是直接接触的,但对于直接接触使用,它必须是安全的,或甚至使流体彼此接触。如果热和冷流体仅仅是相同流体的不同温度变化,或者如果流体混合物是工业生产过程中期望的或不相关的部分,则直接接触式换热器可以是良好的选择。

间接接触式换热器——间接接触式换热器保持热和冷流体彼此物理分离。间接接触式换热器通常将热和冷流体保持在不同的管组中,而不是依靠辐射能和对流来交换热量,通常是为了防止一种流体被另一种流体污染。

5,流体的物理状态

换热器也可以基于热流体和冷流体的物理状态来分类。 例如:

液体 - 气体

液体 - 固体

气体 - 固体

如果换热器使用直接接触,则也可以分成“不混溶的液体 - 液体”,以指不会混合在一起的液体,例如油和水是不混溶的。

6,热交换器的流量配置

  热流体和冷流体在换热器内的流量配置是对它们进行分类的另一主要方式,基于流动布置的三个主要类别是:平行流,逆流和交叉流。

平行流 - 在平行流换热器中,热和冷流体从同一端进入换热器并且彼此平行地流动。

逆流 - 在逆流换热器中,热和冷流体从相对方向进入换热器并朝向彼此流动。

交叉流 - 在交叉流换热器中,热和冷流体在不同点进入热交换器,并且当它们流过换热器时,它们彼此交叉路径,通常成直角。

重要的是要记住维护和保养换热器,维护和维修将根据所讨论的换热器的特定类型及其设计和结构而变化,维护好换热器对于获得最佳性能至关重要。

十大准则教你如何选择换热器

从最简单的化工过程系统到最复杂的化工过程系统,需要换热器有效地将热从一种介质传递到另一种介质,但如何挑选适合自己需求的换热器呢?它们的利用率很广,并且是无限多系统中的主要组成部分—从冰箱到汽车发动机,当然,也应用在化工厂。无论你发现自己在哪个工业部门,你基本上都在寻找同样的最终产品,即一个换热器,它有效地帮你完成工作。所以问题仍然是,你应该寻找怎样标准的换热器?这个答案将根据具体情况而有所不同,因此我们列出了您要考虑的最佳原则,以帮助您创建一个选择的简短列表。选择一种类型的换热器使用的准则包括:

应用 — 您的换热器如何帮助您实现工程目标(例如冷凝,加热)?

操作规范 — 在工程不同阶段即将使用的压力和温度范围是什么?

结构材料— 在进程中遇到的突然温度变化是否使设备遭受热应力的风险?

热流体的特性— 由于您的加热/冷却介质容易结垢,是否需要使用耐腐蚀材料?

实用程序的可用性— 热交换器需要连接到冷却水,蒸汽,热油等吗?

空间限制— 系统布局和平面布置图是否由于有限的净空空间而禁止使用某些型号的换热器?

管理 — 换热器的设计是否有利于进行常规的清洁和维护程序?

可扩展性— 装置能否进行现有系统和任何未来发展过程的换热需求?

成本— 您愿意根据可用选择范围在它上花费多少钱? (您必须考虑购买成本,安装成本,运营成本和维护成本。)

环境— 装置是否高效节能,释放的是什么类型的碳排放?

  考虑以上问题,您可以根据您的操作规范和个人标准的其他因素来获取您的答案,并使用它们来确定理想的换热器设计。无论您是否有新工艺或需要更换现有系统一部分的换热器,评估(或重新评估)哪种换热器型号适合现在的工况,这一点非常重要。由于工艺开发和热传技术的进步,操作变化可能使不同类型的换热器更适合优化您的工艺。


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