换热器在石油、化工、轻工、制药、能源等工业生产中,常常用作把低温流体加热或者把高温流体冷却,把液体汽化成蒸汽或者把蒸汽冷凝成液体。换热器既可是一种单元设备,如加热器、冷却器和凝汽器等;也可是某一工艺设备的组成部分,如氨合成塔内的换热器。换热器是化工生产中重要的单元设备,根据统计,热交换器的吨位约占整个工艺设备的20%有的甚**达30%,其重要性可想而知。
按照换热器原理进行分类
1、表面传热式
表面式换热器是温度不同的两种流体在被壁面分开的空间里流动,通过壁面的导热和流体在壁表面对流,两种流体之间进行换热。表面式换热器有管壳式、套管式和其他型式的换热器。
2、蓄热式
蓄热式换热器通过固体物质构成的蓄热体﹐把热量从高温流体传递给低温流体,热介质先通过加热固体物质达到一定温度后,冷介质再通过固体物质被加热,使之达到热量传递的目的。蓄热式换热器有旋转式、阀门切换式等。
3、流体连接间接式
流体连接间接式换热器,是把两个表面式换热器由在其中循环的热载体连接起来的换热器,热载体在高温流体换热器和低温流体之间循环,在高温流体接受热量,在低温流体换热器把热量释放给低温流体。
4、直接接触式换热器
换热器是将热流体的部分热量传递给冷流体的设备,又称热交换器。换热器是化工、石油、动力、食品及其它许多工业部门的通用设备,在生产中占有重要地位。换热器在形式上可分为卧式换热器与立式换热器两种,它们的区别主要有:
卧式换热器:稳定,能承受较高的工作压力和温度;占地大,安装空间净高要求不高,维护和清理方便,一般不需要平台;冷热两种流体可逆流、顺流;传热系数中等,加热停留时间短,换热效果中等。
立式换热器:稳定,需要垂直铺设,通常采用塔状结构;占地少,安装空间净高要求高,一般≮3.5m,要求塔裙高度较高,操作需要平台,拆卸清洗比较麻烦;结构紧凑,配管容易;冷热两种流体一般逆流;传热系数较大,加热滞留时间短,换热效果较好。
如果是采用塔底再沸器,卧式换热器内部充满换热液体,换热面积较大,而且热虹吸效果较好;立式换热器的换热面积和塔釜液位有关,在塔釜液位较低时换热效果较差。
根据结构划分换热器的类型,是从换热器面的型式上区别的,可分为管式、板式。
1、板式换热器是通过板片按照一定的距离进行相隔,通过密封垫片压制组成的通道。冷热介质,这两种存有温差的流体,会通过对流传热中从角孔进入板片通道,相邻的通道流体方向无论是逆流还是顺流,都会通过板片进行热量的交换。
2、管式的换热器有多层导热特性良好的材料叠合而成工作原理和热水器类似,管式换热器主要有壳体、管束、管板和封头等部分组成,壳体多呈圆形,内部装有平行管束,管束两端固定于管板上。
3、管式换热器主要有壳体、管束、管板和封头等部分组成,壳体多呈圆形,内部装有平行管束,管束两端固定于管板上。
板式换热器设备操作及维修保养:
1、设备使用前应检查压紧螺栓是否松动,压紧尺寸A是否符合说明书中规定的尺寸,如不符合规定,应均匀把紧螺栓,使其达到规定的尺寸。
2、使用前应对设备进行水压实验,对冷热两侧分别试压,试验压力为操作压力的1.25倍,保压时间为30分钟,各密封部位无泄露方可投入使用。
3、当设备用于卫生要求较高的食品工业或者行业时,使用前应对设备进行清洗,设备内的油污和杂物。
4、当操作介质含有大量泥沙或其它杂物时,设备前应置有过滤装置。
5、冷热介质进出口接管应按设备压紧板上的标示进行连接,否则,会影响设备操作性能。
6、设备操作时,应缓慢注入低压侧液体,然后再注入高压侧液体;停车时应缓慢切断高压侧液流体,再切断低压侧液流体。
7、设备长期运行后,板片表面将产生不同程度的水垢或沉淀物,这样会降低传热效率并增加流阻,因此设备应定期打开检查,污垢。清洗板片时,不得用金属刷子,以免划伤板片,降低腐蚀性能。
8、损坏的板片应及时进行更换,若没有备用板片,在允许的情况下,可以拆下两张相邻的板片(注意:拆下的板片不应是换向板片,而应是带四孔的板片),同时相应减少压紧尺寸A(没拆除一对板片,BR0.3型设备压紧尺寸减少13mm,BR0.5型设备压紧尺寸减少9mm)。
9、维修时,对于已经老化的密封垫片应进行更换,脱落的垫片应重新粘接,粘接进应清洗垫片槽,涂上粘接剂,将垫片摆正粘牢。
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