管式换热器的工作原理
①列管式换热器的工作原理是:高温烟气走管程从列管内流过,解析脱氧水走壳程从列管之间穿过,通过列管管壁进行热交换,产生的饱和蒸汽进入汽包。
热管还比传统省煤器空预器的造价高这是因为热管结构和制造工艺的因素所决定的; 热管选用的关键一是管材料要与使用环境相适应。
最后,热管换热器是一种利用热管技术进行换热的设备。热管是一种具有高导热性能的元件,能够快速传递热量。热管换热器具有传热效率高、结构紧凑、无需外部动力等优点,适用于高温、高压等恶劣环境下的换热需求,如航空航天、核能等领域。
一种较高能传热元件,其导热能力比金属高几倍至几千倍。热管还具有均温特性好、热流密度可调、传热方向可逆等特性。
套管换热器的优点是构造简单,内管能耐高压,传热面积可根据需要增减,适当选择两管的管径,两流体皆可获得适宜的流速,且两流体可作严格逆流。其缺点是管间接头较多,接头处易泄漏,单位换热器体积具有的传热面积较小。故适用于流量不大、传热面积要求不大但压强要求较高的场合。
换热器分类
浮头式换热器:其优点为,消除温差应力,可以在高温高压下工作,一般的温度小于等于450℃,压力一般小于等于6.4兆帕;换热器的管束可以抽出来清洗,可以用于容易结垢或是管程容易腐蚀的场合。它的缺点是结构复杂,小浮头容易发生内漏。
热板式换热器,形式多样,效率高,但处理量有限,特别适合需要清洗的场景,温度范围在-35℃~200℃之间。最后,热管换热器以其独特的蒸发-冷凝循环,根据工作温度分为深冷、低温、中温、高温类型,尤其在低温差和高要求的等温场合展现出卓越性能,广泛应用于气-气、气-液和液-液换热。
分离式热管换热器由多根热管组成,其工作原理见图1。
热管换热器:优点:可使用的高温范围稍微高一些,400℃还是可以的;设备成本稍低;对烟气粉尘量要求不严 缺点:只能回收到酸露点以上温度,耐腐蚀性能不是很好,所以一般寿命较短,只有1~2年 氟塑料烟气余热回收换热器:优点:唯一的可回收酸露点烟气余热的设备,耐腐蚀性能超级好。
热管换热器的优点: 采用翅片强化传热,传热效率高 结构紧凑,占地面积小 抗露点腐蚀,不易黏灰 阻力损失小 冷热介质完全隔开,设备安全 系统中热管元件相对独立。
热管式换热器是什么原理 热管式换热器原理及特点介绍
缺点是抗氧化、耐高温性能较差。此缺点可以通过在前部安装一套陶瓷换热器来予以解决,陶瓷换热器较好地解决了耐高温、耐腐蚀的难题。以热管为传热元件的换热器具有传热效率高、结构紧凑、流体阻损小、有利于控制露点腐蚀等优点。
不能包盒子,那样盒子里有空气。先用钢板堵,然后焊接缝 不能这样炒作的,会有问题的。还是等停产后在维修吧!
换热器是起到热交换的作用,目的是回收热量,或者隔绝加热,得到干净清洁的热空气, 一般只要排放温度高,有利用价值,就可以回收利用。
热管是一种具有高导热性能的传热组件,热管技术首先于1944年由美国人高格勒(R·S·Gaugler)所发现,并以“热传递装置”(Heat Transter Device)为名取得专利,当时因未显示出实用意义,而没有受到应有的重视。
热管换热器。热管是一种具有高效传热性能的设备,其内部填充工作介质。在热管换热器中,热管起到核心作用,通过蒸发和冷凝过程实现热交换。这种换热器具有极高的传热速率和快速的响应特性,常用于需要高效率换热的场合。4. 翅片式换热器。翅片式换热器通过在金属表面安装翅片来增强传热效果。
热管换热器的弊端有哪些?
热管换热器的弊端: 废材料,一端吸热一端放热(其他的间壁换热器都是同一段吸热放热。) 金属热阻大,总传热系数低。
由热管构成的热管热交换器因其高传热效率、紧凑结构、低流体阻力和控制露点腐蚀等优点,被广泛应用于冶金、化工、炼油、锅炉等多个领域,作为废热回收和工艺热能利用的重要节能设备,其经济效益显著。
单管程是指管程里的介质一次性通过管程(管程就是介质通过管子内的空间) 多管程指管程内的介质一次通过一部分管子,可往返通过多次。
使用板翅式换热器或者板式换热器 余热锅炉是不错的选择,产蒸汽,蒸汽还可以利用汽轮机发电。 烟气侧可用翅片管来提高换热面积。
汽车空调热源分几种?
汽车采暖装置按热量来源可分为余热式和独立式两类。
热管的基本工作原理 典型的热管由管壳、吸液芯和端盖组成,将管内抽成1.3×(10-1~10-4)Pa的负压后充以适量的工作液体,使紧贴管内壁的吸液芯毛细多孔材料中充满液体后加以密封。管的一端为蒸发段(加热段),另一端为冷凝段(冷却段),根据应用需要在两段中间可布置绝热段。
热管是一种具有高导热性能的传热组件,热管技术首先于1944年由美国人高格勒(R·S·Gaugler)所发现,并以“热传递装置”(Heat Transter Device)为名取得专利,当时因未显示出实用意义,而没有受到应有的重视。
其构造包括坚固的壳体、高效的热管以及隔板,其中,热管作为核心组件,是一个真空溶剂,通过吸热蒸发、蒸汽传输和冷凝回流,实现了热量的高效传递。与众不同的特点 热管烟气换热器的亮点在于其高效传热。它通过高频焊翅片增强换热,弥补了传统气气换热器换热系数低的缺陷。
热管是一种具有高导热性能的传热元件,它通过在全封闭真空管壳内工质的蒸发与凝结来传递热量,具有极高的导热性、良好的等温性、冷热两侧的传热面积可任意改变、可远距离传热、可控制温度等一系列优点。由热管组成的热管换热器具有传热效率高、结构紧凑、流体阻损小、有利于控制露点腐蚀等优点。
U型管换热器:其优点是管束可以自由伸缩,管壳之间没有热应力,管程是双管程,流程长,换热效果好,承压能力强,结构简单,造价便宜,管束可以从壳体内部抽出,便于检修。
热管换热器与板式换热器的区别
热管的基本工作原理
典型的热管由管壳、吸液芯和端盖组成,将管内抽成1.3×(10-1~10-4)Pa的负压后充以适量的工作液体,使紧贴管内壁的吸液芯毛细多孔材料中充满液体后加以密封。
管的一端为蒸发段(加热段),另一端为冷凝段(冷却段),根据应用需要在两段中间可布置绝热段。
当热管的一端受热时毛纫芯中的液体蒸发汽化,蒸汽在微小的压差下流向另一端放出热量凝结成液体,液体再沿多孔材料靠毛细力的作用流回蒸发段。如此循环不己,热量由热管的一端传至另—端。
热管在实现这一热量转移的过程中,包含了以下六个相互关联的主要过程:
(1)热量从热源通过热管管壁和充满工作液体的吸液芯传递到(液--汽)分界面;
(2)液体在蒸发段内的(液--汽)分界面上蒸发;
(3)蒸汽腔内的蒸汽从蒸发段流到冷凝段;
(4)蒸汽在冷凝段内的汽.液分界面上凝结:
(5)热量从(汽--液)分界面通过吸液芯、液体和管壁传给冷源:
(6)在吸液芯内由于毛细作用使冷凝后的工作液体回流到蒸发段。
板式换热器和管壳式换热器比较
1. 体状态比较
对于水 / 水管式换热器来讲,冷却水在管束内流动被冷却水在管束外流动,管束内介质的流速一般在 0.8 -1.2m/s 左右(视冷却水侧的压降要求),故其流动状态为层流,管束的直径一般为 10mm- 15mm 之间。由于冷却水质一般选用海水、河水或冷却塔水,故很容易引起结垢,形成绝热层,造成热传递效率急剧下降,因此必须经常清洗去除结垢,以保证传热效果。
对于水 / 水板式换热器来讲,冷却水和被冷却水在板片的两侧对流,介质流速一般在 0.5 -7 m/s 左右(视介质的允许压力降)。由于板片呈鱼骨形的形状,故其流动为旋转湍流,其流体通道为 4mm- 8mm 之间(视选择的型号而定)。由于流体的流动状态均为旋转湍流,故冷却水质可为海水,河水或冷却塔水,也不太容易引起结垢,故清洗频率要比管壳式低得多。
2. 换热效率比较
管 / 壳式换热器中冷却水为层流,故在管壁上流速为零,传热须径水的传热来进行(另外,冷侧介质和热侧介质的流动成 900 ,而不形成对流)。对于水 / 水换热器,其传热系数 K 值一般为 800-1200w/m2*K 。
板式换热器中,冷却水侧和被冷却水侧流动均为湍流,流道中的介质不断地在板壁和通道中心进行置换。另外,冷侧介质和热侧介质的流动形成 18 00 ,形成对流,故换热效率很高。对于水 / 水换热器,其传热系数 K 值一般为 4000-7000w/m2K 。由此可节省 4-5 倍的换热面积。
3. 端温差比较
管式换热器的流动状态和二中介质流向决定了端温差比较高(即冷却水进口温度和被冷却水出口温度之差),一般为 8 ℃ 左右,如果管式换热器的端温差必须是 1 ℃ 的话则这个管式换热器的长度必须达到 80m 长,这在电厂设备安装中是不可想象的。
板式换热器的流动状态和二种介质流向决定了端温差很小,可以经济地做到 1 ℃ 左右的端温差。这对于在夏天工况,冷却水的温度较高,一般到达到 33 ℃ -37 ℃ 。若采用板式换热器,则很容易使被冷却水温度降到 35 ℃ -38 ℃ ,这就保证了汽轮发电机组及辅机的额定出力和正常工作(因发电机冷却水温若大于 37 ℃ 则出力将受影响)。而管壳式换热器的端温差决定了在夏季工况下,汽轮发电机组及辅机无法保证额定出力和正常工作。
4. 投资比较
由于管壳式换热器的结构和传热效率,使得其用材较多,故价格较高。而板式换热器的结构和传热效率决定其用材很少,价格较管壳式换热器低得多。若冷却水质是海水和有海水倒灌的江河水,材料需采用耐海水腐蚀的材料,如钛材。
5. 安装比较
管壳式换热器的自身重量一般是板式换热器的 5 倍左右,故在运输和安装时,需采用较大的运输设备和安装设备来运输和安装。另外由于自身的重量较大,故其基础设施也较庞大,无论从费用和时间都是比较大的。
由于板式换热器重量只有管壳式换热器的 20% ,故无论是运输还是安装都是相当容易的。基本上无需做设备基础。因此,安装费用和时间可大大地节省。
6. 占地比较
管壳式的结构确定了其占地较大,并且为了维修还须考虑抽芯长度,另外管壳式的接管都在两侧,故其总数占地面积要比其设备本身的占有面积还要大得多。
而板式换热器的结构极为紧凑,其设备本身占地面积极小只有管壳式的 20% 左右(不需要考虑维护保养和修理时额外的空间)。另外,板式换热器的接管都在固定板一侧,故其总的占地面积要比管壳式的总的占地面积要少的多。
7. 灵活性比较
管壳式换热器的结构决定了一旦确定了某一热交换量后,其管束数量和外壳及长度都已确定,故其热交换量无法再改变。
板式换热器的结构却能很容易满足热交换量的变化,一般在几小时内,就可简单地在框架长度范围内增加减少板片,从而满足新的技术参数的要求。由于在电厂的运行中,有许多不可预见或额外增加的热交量,故板式换热器这一功能显得尤为重要。
8. 寿命比较
管壳式换热器不论从壳体和管束的强度设计都足以满足电厂的长期使用,但由于冷却水侧压力不可能完全恒定,其产生的压力波作用于胀管处,故较容易产生渗漏现象,甚至泄漏。
板式换热器的板片之间金属与金属接触,可以形成无振动的刚性整体,故板片的寿命足以满足电厂长期使用的要求。而密封条的寿命一般视介质的温度而定,一般来讲介质温度若为 70 ℃ ,则平均寿命达 12 年之久。
9. 维修比较
一般来讲,管式换热器中管束达几百根,若要清除管中的结垢,因无法知道哪些管束结垢,必须对每一根管束进行清洗。另外打开管壳式换热器一般需要 60-90 分钟,所以清洗一次管壳式换热器需要较长时间。另外,管束都在壳体内部,哪一根管束渗漏和泄漏,在一般情况下无法探测和发现,所以电厂有时不得不调换整套管束,这就需花费大量的资金和时间。
板式换热器一般可用化学清洗剂进行清洗,无须打开, 30-60 分钟就可清洗干净。即便需要打开检查和清洗,只要卸下夹紧螺栓,即可检查全部传热表面,拆卸换热器一般只需要 15 分钟,哪些需要重点清洗,一看即知,所以拆开清洗一次板式换热器只需要很少时间即可完成。
另外,板式换热器叫少产生内漏(由其结构决定),又很容易发现哪一板片渗漏或泄漏,因此极大地节省资金和时间。
10. 冷却水量比较
由于管壳式的特殊结构,一般冷却水量和被冷却水量之比为 1.8-2.51 ∶ 1 ,而对板式换热器来讲,由于二种介质流道基本相同而且传热效率高,因此板式换热器可大大降低冷却水的流量,一般冷却水量和被冷却水量之比为 0.8-1.1 ∶ 1 。这就意味着降低了管道阀门和泵的安装 , 运行费用。尤其是泵的运行功率将大幅降低,选用的泵也较小.
综合以上比较,可以看出板式换热器比管壳式换热器具有较多的优点,但这并非说板式换热器可以完全替代管壳式换热器。因为从前面两种形式的简介中可以看出,板式换热器有一定的限制条件如:压力和温度。因此对于高温,高压,无法采用板式换热器,但如果压力和温度在板式换热器可以接受的范围内,则管壳式换热器就无法与板式换热器相抗衡。