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换热器有哪些不同类型?

作者: 发布时间:2024-03-01 13:11:40点击:234

换热器有哪些不同类型?

描述:换热器根据不同的应用拥有不同的设计和要求,接下来Micet Craft将介绍一下最常用的三种换热器类型。

换热器都是通过将热流体和冷流体穿过一块金属的相对两侧来对流体进行冷却和加热的。来自于一种流体的热量通过金属(导热性良好)传递到另一种流体中,而它们没有流体接触。高流体速度,高湍流,高表面积接触和较大的温差都有助于更有效的热传递。然而,不同的设计可以会有不同的工作效率,具体取决于实际应用。

一般来说,常见的换热器有三种:板框式换热器,管壳式换热器,双管换热器。它们都可以在各种传热应用中有效,但是在优化效率,成本和空间上在很大程度上取决于安装热交换器的特定过程。在这篇博客中,我们描述了用于最常用的板框式、管壳式和双管换热器。

板框式换热器

板框式换热器也叫板式换热器。板框式换热器是一种使用金属板在两种流体之间传递热量的换热器。使用空气或气体以及较低速度流体流动的热交换器会使用这种布置。板框式换热器的设计特点是波纹平行板通过垫圈控制在板表面上的冷热流体交替流动。

框架板和压力板通过紧固螺栓将垫片板压缩在一起。垫片板和压板悬挂在上杆和下导杆之间。简单的机械设计可以通过添加或移出轻松清洁和改变容量。

冷或热介质与处理过的流体在交替的通道中进行流动,热量从较热的通道传递到较冷的通道。与管壳式换热器相比,板框式换热器通常具有较小的体积和成本。两者之间的另一个区别是,与管壳式的中高压流体相比,板式换热器通过用于中低压流体。

因为在板框式换热器中板之间的路径相对狭窄以及板的波纹设计会产生湍流,因此它的设计非常适合加热低至中等粘度的流体。当流体具有中等粘度(稠度)或包含少量颗粒时,板与板之间的较宽间隙有助于维持流量要求,并且允许颗粒在板之间通过时不会阻碍流动。

标准的板通常具有人字形图案,以更大限度的提高在高压下的板强度。板可能有不同的人字形角度,已优化特定压降的传热效率。较宽的流板接触点较少,一次有助于防止堵塞。它们对于通过液体或蒸汽加热的原汁应用非常有效。

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板框式换热器的优点:

初始购买成本低。

有许多配置可供选择。

更高的传热效率。

由于换热器的高湍流减少了结垢。

可以实现显著的温度交叉。

占地面积较小。

 

板框式换热器的缺点:

更窄的允许压力和温度范围。

狭窄的流路容易堵塞/结垢。

垫片单元需要专门的打开和关闭程序。

由于管壁较薄,材料的选择至关重要。

板框式换热器的典型应用包括:

几乎没有颗粒的低到中等粘度产品:牛奶,奶油,冰淇淋混合物,饮料,啤酒,啤酒麦芽汁等。

管壳式换热器

这种类型的换热器系列以及各种结构修改可能是行业中应用最广泛和最常用的换热器。管壳式换热器有封闭在密封的圆柱形压力容器(即壳)内的单个管或一系列平行管(即管束)构成。这些装置的设计使得一种流体流过较小的管,而另一种流体围绕its/their的外部流动,并在密封壳内的it/them之间的流动。

管壳式换热器根据所涉及的管壳式换热器的数量进行进一步的分类,通常情况下压力大于30 bar且温度大于260℃的管壳式换热器通常用于高压应用。这是因为管壳式换热器的形状可以承受高压。

这种类型的换热器具有一些安装在两个管板之间的小口径管,主要流体通过这些管移动。管束设置在外壳内,二级流体通过外壳并在管表面上方移动。在核工程中,会将核反应堆堆芯产生的热量传递给水蒸气。为了增加传递的热量和产生的功率,必须更大化热交换表面,这是通过使用管来获得的。每个蒸汽发生器可以包含300016000根罐子,每根管子的直径约为19mm

管壳式换热器的优点:

广为人知和理解。

最通用的换热器服务类型。

最宽的允许压力和温度范围。

坚固的机械结构。

管壳式换热器的缺点:

换热效率低于其他类型的换热器。

经受流动诱发振动。

不太适合温度交叉条件。

在壳侧包含可能导致腐蚀的停滞区。

流量分布不均匀。

管壳式换热器的典型应用包括:

中低粘度产品: 根据所选的具体产品,可能包含不同大小的颗粒,包括果肉、果泥、WFI、乳液、凝胶、高污染乳制品的饮料。

双管换热器

双管换热器是管壳式换热器的一种形式,采用最简单的换热器设计和配置,由两个或多个同心圆柱形pipestubes(一个较大的管和一个或多个较小的管)组成。根据管壳式换热器的设计,一种流体流过较小的管,另一种流体在较大的管内围绕较小的管流动。这种类型的换热器以最基本和最实惠而闻名。它的尺寸使其称为狭小空间的理想选择,为制造过程的布局提供了一些额外的灵活性。

就设计和维护而言,更便宜的换热器之一是双管换热器,使其成为小型工业的理想选择。虽然这种换热器在设计和维护上简单且便宜,但其效率低以及大规模占用空间大,导致现代工业使用更高效的换热器,如管壳式换热器。

双管换热器的优点:

您可以以较低的资金成本获得良好的换热效率。

与管壳式换热器相比,它们体积小,不需要太多的维护空间,而传热是可以接受的。

由于它们很受欢迎,所有部件都已标准化,维修和保养非常容易。

它们具有灵活的设计,并且可以轻松完成其他添加和移除的部件。

您可以在高压和高温下使用这种类型的交换器。

换热器的设计允许更多的热膨胀,而无需任何膨胀节。

双管换热器的缺点:

它们通常用于逆流设计,不能用于某些应用,但是这并不意味着它们不能在并行流中使用。

它们在传热方面有局限性,而不是复杂的设计,应该用于低热量负荷。

这种类型的换热器泄漏现象更常见(与更多单元配对)。

双管换热器的典型应用包括:

其实,很难涵盖双管换热器的所有应用。仅举几例,它们在高温和高压的应用中很受欢迎,例如锅炉和压缩机,以及在工程系统中的显热和冷却。

正如您所了解的一样,换热器的样式可能会因许多变量而有很大差异,这可能会使您为酿造过程的正确选择显得令人生畏。在后面的博客中我们将为您介绍啤酒厂应该如何选择换热器。当然,如果您计划开启啤酒厂或拓展您的啤酒厂,您也可能联系我们获得交钥匙解决方案或拓展方案。

 


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