換熱器是什么

換(huan)熱器是(shi)(shi)將(jiang)熱流體(ti)(ti)的(de)(de)(de)部熱量(liang)傳遞給冷流體(ti)(ti)的(de)(de)(de)設備，又稱熱交(jiao)換(huan)器。它的(de)(de)(de)主要功(gong)能(neng)是(shi)(shi)保證工藝(yi)過程(cheng)對(dui)介質所要求(qiu)的(de)(de)(de)特定溫度。

它可(ke)以在(zai)不(bu)同溫(wen)(wen)度的兩種(zhong)或兩種(zhong)以上流體(ti)間(jian)實現物料(liao)之(zhi)間(jian)傳(chuan)(chuan)遞(di)(di)熱量(liang)，使(shi)熱量(liang)由溫(wen)(wen)度較(jiao)(jiao)高(gao)的流體(ti)傳(chuan)(chuan)遞(di)(di)給溫(wen)(wen)度較(jiao)(jiao)低的流體(ti)，使(shi)流體(ti)溫(wen)(wen)度達到流程規定的指標，以滿(man)足工藝條件的需要(yao)，同時換熱器也(ye)是提(ti)高(gao)能源利(li)用率的主要(yao)設備之(zhi)一。

換熱器的作用

換熱(re)(re)器(qi)的(de)(de)(de)(de)(de)應(ying)用廣泛，日(ri)常生(sheng)活中(zhong)(zhong)取暖用的(de)(de)(de)(de)(de)暖氣散熱(re)(re)片(pian)、汽輪機裝置中(zhong)(zhong)的(de)(de)(de)(de)(de)凝汽器(qi)和航(hang)天火(huo)箭上的(de)(de)(de)(de)(de)油冷卻(que)器(qi)等(deng)，都是換熱(re)(re)器(qi)。在(zai)石(shi)油、化(hua)工、輕工、制藥、能源等(deng)工業生(sheng)產(chan)中(zhong)(zhong)，換熱(re)(re)器(qi)常常用作把(ba)低溫(wen)流體加(jia)熱(re)(re)或(huo)(huo)者把(ba)高(gao)溫(wen)流體冷卻(que)，把(ba)液體汽化(hua)成(cheng)蒸汽或(huo)(huo)者把(ba)蒸汽冷凝成(cheng)液體。換熱(re)(re)器(qi)既可是一種單(dan)(dan)元設備，如(ru)加(jia)熱(re)(re)器(qi)、冷卻(que)器(qi)和凝汽器(qi)等(deng)；也可是某一工藝(yi)設備的(de)(de)(de)(de)(de)組成(cheng)部分，如(ru)氨合成(cheng)塔(ta)內的(de)(de)(de)(de)(de)換熱(re)(re)器(qi)。換熱(re)(re)器(qi)是化(hua)工生(sheng)產(chan)中(zhong)(zhong)重要的(de)(de)(de)(de)(de)單(dan)(dan)元設備，根(gen)據統計，熱(re)(re)交換器(qi)的(de)(de)(de)(de)(de)噸(dun)位約占整(zheng)個(ge)工藝(yi)設備的(de)(de)(de)(de)(de)20%有的甚至高達30%，其重要性可想(xiang)而知。[詳細>>]

換熱器的(de)工作(zuo)原理是(shi)：換熱器中(zhong)流(liu)(liu)(liu)體的(de)相(xiang)對流(liu)(liu)(liu)向一般有順(shun)流(liu)(liu)(liu)和(he)逆流(liu)(liu)(liu)兩種(zhong)。順(shun)流(liu)(liu)(liu)時(shi)，入口(kou)處兩流(liu)(liu)(liu)體的(de)溫差最大，并沿傳熱表面逐(zhu)漸減(jian)小。逆流(liu)(liu)(liu)時(shi)，沿傳熱表面兩流(liu)(liu)(liu)體的(de)溫差分(fen)布較均勻(yun)。

在冷、熱(re)(re)流(liu)(liu)體的進出口溫度(du)一定的條件(jian)(jian)下(xia)，當兩種流(liu)(liu)體都無相(xiang)變(bian)時(shi)，以逆流(liu)(liu)的平均溫差最大順(shun)流(liu)(liu)最小。在完(wan)成(cheng)同樣傳熱(re)(re)量(liang)的條件(jian)(jian)下(xia)，采用(yong)逆流(liu)(liu)可(ke)使平均溫差增大，換(huan)熱(re)(re)器的傳熱(re)(re)面(mian)(mian)積(ji)減小；若傳熱(re)(re)面(mian)(mian)積(ji)不變(bian)，采用(yong)逆流(liu)(liu)時(shi)可(ke)使加(jia)熱(re)(re)或冷卻流(liu)(liu)體的消耗量(liang)降低。前者(zhe)可(ke)節省設(she)備費，后者(zhe)可(ke)節省操作費，故(gu)在設(she)計或生產使用(yong)中應盡量(liang)采用(yong)逆流(liu)(liu)換(huan)熱(re)(re)。

換熱器原理其實就是通過熱傳導，將一邊物體的熱量傳遞給另一邊的物體。但是根據換熱器種類的不同具體的工作原理和使用方法也不同，比如空氣換熱器是主要用于干燥系統中空氣加熱，它是熱風裝置中的主要設備。[詳細>>]

1、前端管(guan)箱形式

A：平蓋管(guan)箱；

B：封頭管箱；

C：用于可拆管束與管板制成一體(ti)的管箱；

N：與管(guan)板制成一體的(de)固定管(guan)板管(guan)箱；

D：特殊高壓管箱(xiang)；

2、殼(ke)體形式(shi)

E：單程(cheng)殼(ke)體；

F：具有(you)縱向隔板的雙程殼體；

G：分流；

H：雙分流；

I：U形管式換熱器；

J：無隔板分(fen)流（或冷凝器殼體）；

K：斧式重沸器(qi)；

O：外(wai)導(dao)流；

3、后端結(jie)構型式

L：與A相似的(de)固定管板結構；

M：與B相似(si)的(de)固定管板結構；

N：與C相似的固定管板結構(gou)；

P：填料(liao)函式浮(fu)頭；

S：鉤(gou)圈式浮(fu)頭；

T：可抽式浮頭(tou)；

U：U形(xing)管式；

W：帶套管填料函式浮頭。[詳細>>]

換熱器按傳熱原理分類

1、表面式換熱器

表面(mian)(mian)(mian)式(shi)換(huan)熱器(qi)是溫度不同的(de)兩種流體(ti)在(zai)被壁面(mian)(mian)(mian)分開的(de)空間里流動，通過(guo)壁面(mian)(mian)(mian)的(de)導(dao)熱和流體(ti)在(zai)壁表面(mian)(mian)(mian)對流，兩種流體(ti)之間進行(xing)換(huan)熱。表面(mian)(mian)(mian)式(shi)換(huan)熱器(qi)有管殼式(shi)、套管式(shi)和其(qi)他(ta)型式(shi)的(de)換(huan)熱器(qi)。

2、蓄熱式換熱器

蓄(xu)(xu)熱(re)(re)(re)(re)式(shi)換熱(re)(re)(re)(re)器(qi)通(tong)過(guo)固體(ti)(ti)物(wu)質(zhi)構成的蓄(xu)(xu)熱(re)(re)(re)(re)體(ti)(ti)，把熱(re)(re)(re)(re)量從高溫(wen)流體(ti)(ti)傳(chuan)遞給低溫(wen)流體(ti)(ti)，熱(re)(re)(re)(re)介(jie)質(zhi)先通(tong)過(guo)加(jia)熱(re)(re)(re)(re)固體(ti)(ti)物(wu)質(zhi)達到一定溫(wen)度后，冷介(jie)質(zhi)再通(tong)過(guo)固體(ti)(ti)物(wu)質(zhi)被加(jia)熱(re)(re)(re)(re)，使之達到熱(re)(re)(re)(re)量傳(chuan)遞的目的。蓄(xu)(xu)熱(re)(re)(re)(re)式(shi)換熱(re)(re)(re)(re)器(qi)有旋轉式(shi)、閥門(men)切(qie)換式(shi)等。

3、流體連接間接式換熱器

流(liu)體(ti)連接間接式換熱(re)器(qi)，是(shi)把(ba)兩個表面式換熱(re)器(qi)由在(zai)其中循(xun)環的熱(re)載體(ti)連接起來的換熱(re)器(qi)，熱(re)載體(ti)在(zai)高溫(wen)流(liu)體(ti)換熱(re)器(qi)和低(di)溫(wen)流(liu)體(ti)之間循(xun)環，在(zai)高溫(wen)流(liu)體(ti)接受熱(re)量(liang)，在(zai)低(di)溫(wen)流(liu)體(ti)換熱(re)器(qi)把(ba)熱(re)量(liang)釋放給低(di)溫(wen)流(liu)體(ti)。

4、直接接觸式換熱器

直接(jie)接(jie)觸式換(huan)熱器(qi)是兩種(zhong)流(liu)體(ti)(ti)直接(jie)接(jie)觸進(jin)行(xing)換(huan)熱的設備，例(li)如，冷水(shui)塔(ta)、氣體(ti)(ti)冷凝器(qi)等。

換熱器按用途分類

1、加熱器

加熱(re)器是把流體(ti)加熱(re)到(dao)必(bi)要的溫度，但加熱(re)流體(ti)沒有發生(sheng)相的變化。

2、預熱器

預熱器預先(xian)加熱流(liu)體，為工序操作提(ti)供標(biao)準的工藝參數。

3、過熱器

過熱(re)(re)器用于(yu)把流體(ti)（工藝(yi)氣或蒸汽）加熱(re)(re)到過熱(re)(re)狀(zhuang)態。

4、蒸發器

蒸發器(qi)用于加(jia)熱流體，達(da)到沸(fei)點(dian)以(yi)上(shang)溫(wen)度(du)，使其流體蒸發，一般有(you)相(xiang)的變化。

按換熱器的結構分類

可分為：浮頭(tou)式換熱器(qi)、固定(ding)管板式換熱器(qi)、U形(xing)管板(ban)換熱器(qi)、板(ban)式換熱器(qi)等。[詳細>>]

換(huan)(huan)熱(re)器的類(lei)型很(hen)多，每種(zhong)型式都有(you)特定的應(ying)用范圍。在某一(yi)種(zhong)場合下性能很(hen)好的換(huan)(huan)熱(re)器，如果換(huan)(huan)到另一(yi)種(zhong)場合可能傳熱(re)效果和(he)性能會有(you)很(hen)大的改變。

因此，針對具體(ti)情況正確地(di)選擇換(huan)熱(re)器的(de)類型，是很重(zhong)要(yao)(yao)的(de)。換(huan)熱(re)器選型時(shi)需要(yao)(yao)考慮的(de)因素是多方面(mian)的(de)，主要(yao)(yao)有:

1、熱負(fu)荷及流(liu)量大小；

2、流(liu)體的性質；

3、溫(wen)度、壓力(li)及允許壓降的(de)范圍；

4、對(dui)清洗、維修的要求；

4、設備結構、材(cai)料、尺寸、重量(liang)；

6、價格、使用(yong)安全性和(he)壽命；

在換熱器選型中，除(chu)考(kao)慮上述(shu)因素外，還應對結構強度、材料(liao)來源、加(jia)工條件、密(mi)封(feng)性、安全性等方面加(jia)以考(kao)慮。所有這些又(you)常常是相互制約、相互影響的，通過(guo)設計的優化加(jia)以解(jie)決。

針對不同的(de)(de)工(gong)藝(yi)條(tiao)(tiao)件(jian)及操作工(gong)況，我們有時(shi)使(shi)用特殊(shu)型式的(de)(de)換熱器(qi)或特殊(shu)的(de)(de)換熱管，以實(shi)現(xian)降低成本(ben)的(de)(de)目(mu)的(de)(de)。因此，應綜(zong)合考慮(lv)工(gong)藝(yi)條(tiao)(tiao)件(jian)和機械設計的(de)(de)要求，正確選擇合適的(de)(de)換熱器(qi)型式來有效地減少(shao)工(gong)藝(yi)過(guo)程(cheng)的(de)(de)能量消耗。

對工程技術人員而言，在設計換熱器時，對于型式的合理選擇、經濟運行和降低成本等方面應有足夠的重視，必要時，還得通過計算來進行技術經濟指標分析、投資和操作費用對比，從而使設計達到該具體條件下的最佳設計。

換熱器設計基本要求

隨(sui)著經(jing)濟的(de)發展(zhan)，各種不(bu)(bu)同型式和(he)種類的(de)換(huan)(huan)熱器發展(zhan)很快，新結構、新材料的(de)換(huan)(huan)熱器不(bu)(bu)斷涌現。為了(le)適(shi)應(ying)發展(zhan)的(de)需要，中(zhong)國對某(mou)些種類的(de)換(huan)(huan)熱器已(yi)經(jing)建立了(le)標準，形成了(le)系列(lie)。完善(shan)的(de)換(huan)(huan)熱器在(zai)設計或選(xuan)型時(shi)應(ying)滿足以下基本要求：

1、合理地實現(xian)所(suo)規定的工藝條件；

2、結構(gou)安全(quan)可(ke)靠；

3、便于制造、安裝(zhuang)、操作和(he)維修；

4、經(jing)濟上(shang)合理。

板式換熱器設計標準

1、高效節能：其(qi)換熱系數在3000～4500kcal/m2·°C·h，比(bi)管殼(ke)式換熱器的熱效率高3~5倍。

2、結構緊湊：板式(shi)換熱(re)器板片緊密(mi)排列，與其他換熱(re)器類(lei)型相(xiang)比(bi)，板式(shi)換熱(re)器的占地面積和(he)占用空間(jian)較少，面積相(xiang)同(tong)換熱(re)量的板式(shi)換熱(re)器僅為管殼式(shi)換熱(re)器的1/5。

3、容易清洗拆裝方便(bian)：板式換熱(re)器靠夾(jia)緊(jin)螺栓將夾(jia)固(gu)板板片(pian)夾(jia)緊(jin)，因此拆裝方便(bian)，隨時(shi)可以打開清洗，同時(shi)由于板面(mian)光(guang)潔，湍(tuan)流程度高，不易結(jie)垢。

4、使用壽命長：板式(shi)換熱(re)器采用不銹鋼(gang)或鈦合金(jin)板片壓制，可(ke)耐各(ge)種腐蝕介質，膠墊(dian)可(ke)隨意更(geng)換，并可(ke)方便在、拆裝檢修。

5、適(shi)應性強(qiang)：板式換熱器(qi)板片(pian)為獨立元件，可按要求隨意增(zeng)減流程(cheng)，形式多樣；可適(shi)用于各種(zhong)不(bu)同的、工藝的要求。

6、不(bu)串(chuan)液：板式(shi)換熱器(qi)密(mi)封槽(cao)設置(zhi)泄(xie)液液道，各(ge)種(zhong)介質(zhi)不(bu)會串(chuan)通，即使出現泄(xie)露，介質(zhi)總是向外(wai)排出。[詳細>>]

1、安裝換熱(re)器(qi)的基礎必須(xu)滿足以使換熱(re)器(qi)不發(fa)生下沉(chen)，或使管道把過大的變形(xing)傳到傳熱(re)器(qi)的接管上。

基(ji)礎一(yi)(yi)般分為兩種(zhong)：一(yi)(yi)種(zhong)為磚(zhuan)砌(qi)的鞍形基(ji)礎，換熱(re)器上(shang)沒(mei)有鞍式支座而直接放在鞍形基(ji)礎上(shang)，換熱(re)器與(yu)基(ji)礎不(bu)加固定，可以(yi)隨著熱(re)膨脹的需要自由移動。另一(yi)(yi)種(zhong)為混凝(ning)土基(ji)礎，換熱(re)器通過(guo)鞍式支座由地(di)腳螺(luo)栓將其與(yu)基(ji)礎牢固的連(lian)接起(qi)來。

2、在安裝換熱器(qi)之前應(ying)嚴格的進行基礎質量(liang)的檢查和(he)驗(yan)收工(gong)作，主要(yao)項(xiang)目如(ru)下：

基礎表(biao)面概況(kuang)；基礎標高，平面位置，形狀和主要尺(chi)寸以及預留孔(kong)是(shi)否符合實際要求；地腳螺(luo)栓的位置是(shi)否正確，螺(luo)紋情況(kuang)是(shi)否良好(hao)，螺(luo)帽和墊圈是(shi)否齊全；放置墊鐵的基礎表(biao)面是(shi)否平整等。

3、基礎(chu)(chu)驗收完畢后，在安裝釬焊式(shi)板式(shi)換熱器(qi)之前在基礎(chu)(chu)上放墊(dian)(dian)鐵(tie)(tie)，安放墊(dian)(dian)鐵(tie)(tie)處的(de)(de)基礎(chu)(chu)表面必(bi)須鏟平，使兩(liang)者能很(hen)好的(de)(de)接觸。墊(dian)(dian)鐵(tie)(tie)厚(hou)度(du)可以調整，使換熱器(qi)能達到設計的(de)(de)水(shui)平高度(du)。墊(dian)(dian)鐵(tie)(tie)放置后可增加(jia)換熱器(qi)在基礎(chu)(chu)上的(de)(de)穩定性(xing)，并將其重量通(tong)過墊(dian)(dian)鐵(tie)(tie)均(jun)勻(yun)地傳遞(di)到基礎(chu)(chu)上去。墊(dian)(dian)鐵(tie)(tie)可分為平墊(dian)(dian)鐵(tie)(tie)、斜墊(dian)(dian)鐵(tie)(tie)和開口(kou)墊(dian)(dian)鐵(tie)(tie)。其中(zhong)，斜墊(dian)(dian)鐵(tie)(tie)必(bi)須成對使用。地腳螺栓兩(liang)側(ce)均(jun)應有墊(dian)(dian)鐵(tie)(tie)，墊(dian)(dian)鐵(tie)(tie)的(de)(de)安裝不應妨(fang)礙換熱器(qi)的(de)(de)熱膨(peng)脹(zhang)。

4、換熱器(qi)就(jiu)位后(hou)(hou)需用水平(ping)(ping)儀(yi)對(dui)換熱器(qi)找平(ping)(ping)，這樣(yang)可(ke)使各接(jie)(jie)管(guan)都(dou)能在(zai)不受力的(de)(de)情況(kuang)下(xia)連接(jie)(jie)管(guan)道。找平(ping)(ping)后(hou)(hou)，斜墊鐵可(ke)與芝座(zuo)焊(han)牢，但不得與下(xia)面的(de)(de)平(ping)(ping)墊鐵或滑板焊(han)死。當(dang)兩(liang)個以上重(zhong)疊式換熱器(qi)安裝時(shi)，應(ying)在(zai)下(xia)部換熱器(qi)找正完畢，并且地腳螺栓充分固定后(hou)(hou)，再安裝上部換熱器(qi)。可(ke)抽(chou)管(guan)束(shu)換熱器(qi)安裝前應(ying)抽(chou)芯檢查，清掃，抽(chou)管(guan)束(shu)時(shi)應(ying)注意保護密封面和折流板。移動和起(qi)吊管(guan)束(shu)時(shi)應(ying)將(jiang)管(guan)束(shu)放(fang)置在(zai)專用的(de)(de)支承(cheng)結構上，以避免損傷換熱管(guan)。

5、根據換熱(re)器的(de)形式，應(ying)在管(guan)式板式換熱(re)器的(de)兩端(duan)留有足(zu)夠的(de)空間(jian)來滿足(zu)條件（操(cao)作）清洗(xi)、維(wei)修的(de)需要。

浮頭式換熱器(qi)的(de)固(gu)定頭蓋(gai)(gai)(gai)端應留(liu)有足夠(gou)的(de)空間以便(bian)能從殼體內抽出管束(shu)，外頭蓋(gai)(gai)(gai)端必須也留(liu)出一(yi)米以上的(de)位置以便(bian)裝拆(chai)外頭蓋(gai)(gai)(gai)和浮頭蓋(gai)(gai)(gai)。

6、固定管(guan)(guan)板式換(huan)熱(re)器的(de)兩(liang)(liang)端應留出(chu)足(zu)夠的(de)空間以便能抽(chou)出(chu)和更換(huan)管(guan)(guan)子，并(bing)且用機械(xie)法(fa)清洗管(guan)(guan)內時。兩(liang)(liang)端都可以對(dui)管(guan)(guan)子進(jin)行刷(shua)洗操作，U形(xing)管式換(huan)熱器的固定頭(tou)蓋應留(liu)(liu)出足(zu)夠的空間(jian)以(yi)(yi)便抽出管束，也(ye)可在其(qi)相對(dui)的一端留(liu)(liu)出足(zu)夠的空間(jian)以(yi)(yi)便能拆卸殼(ke)體。

7、換熱器不得在超過銘牌規定的條件下運行。應經常對管，殼程介質的溫度及壓降進行監督，分析換熱管的泄漏和結垢情況。[詳細>>]

1、除垢清洗

根據垢量確定清(qing)洗循(xun)(xun)環(huan)時間(jian)和藥劑量，在清(qing)洗槽循(xun)(xun)環(huan)水(shui)內按比例加入(ru)配置好的除垢清(qing)洗劑將全部鍋(guo)爐垢質清(qing)洗下來

2、清(qing)水清(qing)洗

將清洗設備(bei)和鍋爐連(lian)接(jie)好(hao)后，要用清水循環清洗10分鐘，檢查系(xi)統狀態，是否有泄漏，同時將浮銹清洗掉。

3、剝離防腐清洗

按比例在清(qing)(qing)洗(xi)(xi)槽循環水內加入表面剝離劑和緩釋(shi)劑，循環清(qing)(qing)洗(xi)(xi)20分鐘，使垢質(zhi)和清洗的(de)各(ge)部(bu)件的(de)分離，同時對沒有結垢的(de)物(wu)體表面進(jin)行防腐處(chu)理。

4、鈍化鍍(du)膜處理

加入鈍化鍍膜劑，對鍋爐清洗系統進行鈍化鍍膜處理，防治管路和部件腐蝕以及新的銹垢生成。[詳細>>]