各種類型換熱器結構原理及特點（圖文并茂）

板式換熱器的構造原理、特點

      板式換熱器是由許多波紋形的傳熱板片，按一定的間隔，通過橡膠墊片壓緊組成的可拆卸的換熱設備。板片組裝時，兩組交替排列，板與板之間用粘結劑把橡膠密封板條固定好，其作用是防止流體泄漏并使兩板之間形成狹窄的網(wǎng)形流道，換熱板片壓成各種波紋形，以增加換熱板片面積和剛性，并能使流體在低流速成下形成湍流，以達到強化傳熱的效果。板上的四個角孔，形成了流體的分配管和泄集管，兩種換熱介質分別流入各自流道，形成逆流或并流通過每個板片進行熱量的交換。

 

 

板式換熱器結構圖

 

 

螺旋板式換熱器的構造原理、特點

 

“螺旋板式換熱器是用薄金屬板壓制成具有一定波紋形狀的換熱板片,然后疊裝,用夾板、螺 栓緊固而成的一種換熱器。工作流體在兩塊板片間形成的窄小而曲折的通道中流過。冷熱流 體依次通過流道,中間有一隔層板片將流體分開,并通過此板片進行換熱。螺旋板式換熱器是一種高效換熱器設備,適用汽-汽、汽-液、液-液,對液傳熱。”

 

結構形式可分為

 

不可拆式（Ⅰ型）螺旋板式及可拆式（Ⅱ型、Ⅲ型）螺旋板式換熱器。

 

螺旋板式換熱器結構圖

 

 

列管式換熱器的構造原理、特點

 

列管式換熱器（又名列管式冷凝器），按材質分為碳鋼列管式換熱器，不銹鋼列管式換熱器和碳鋼與不銹鋼混合列管式換熱器三種，按形式分為固定管板式、浮頭式、U型管式換熱器，按結構分為單管程、雙管程和多管程，傳熱面積1～500m2，可根據(jù)用戶需要定制。

 

列管式換熱器結構圖

 

管殼式換熱器的構造原理、特點

 

管殼式換熱器(shell and tube heat exchanger)又稱列管式換熱器。是以封閉在殼體中管束的壁面作為傳熱面的間壁式換熱器。這種換熱器結構簡單、造價低、流通截面較寬、易于清洗水垢；但傳熱系數(shù)低、占地面積大。可用各種結構材料（主要是金屬材料）制造，能在高溫、高壓下使用，是應用最廣的類型。

管殼式換熱器有固定管板式汽-水換熱器、帶膨脹節(jié)管殼式汽-水換熱器、浮頭式汽-水換熱器、U形管殼式汽-水換熱器、波節(jié)型管殼式汽-水換熱器、分段式水-水換熱器等幾種類型。管殼式換熱器的主要控制參數(shù)為加熱面積、熱水流量、換熱量、熱媒參數(shù)等。

 

 

管殼式換熱器結構圖

 

容積式換熱器的構造原理、特點

 

 

容積式換熱器主要由管箱，管束，殼體，安全控制裝置，溫度調節(jié)器，溫度計，壓力表等組成。

容積式換熱器工作原理：

容積式換熱器屬于間壁式換熱器，它利用一種固體壁面將進行熱交流的兩種流隔開，使它們通過壁面進行傳熱，進而實現(xiàn)兩流體進行換熱的工藝目的。容積式換熱器，其罐體內充滿水，冷水自換熱器底部進入，熱水從罐體頂部流出。在水流動過程中會形成局部滯流區(qū)（令水區(qū)），換熱不充分，水溫上升較慢，尤其在臥式容積式換熱器中更為明顯。

特點：

1、容積式換熱器熱媒溫降大。汽水換熱時，凝結水出水溫度約50℃，回水管上下需設疏水器，給使用維修帶來方便，水-水換熱時，熱溫降為同型換熱器的2～2.5倍，120～150℃的高溫熱水換熱后可降至70～75℃。

2、容積式換熱器換效果好，散熱效果好，散熱損失小，節(jié)能。同時，以蒸汽為熱媒時，能回收約占整個換熱量的15%凝結水熱量。

3、冷水區(qū)小，容積利用率高。

4、保持了容積式換熱器貯水量大，水頭損失低，供水安全穩(wěn)定，方便清垢之優(yōu)點。

浮頭式換熱器的構造原理、特點

 

浮頭式換熱器其一端管板與殼體固定，而另一端的管板可以在殼體內自由浮動。殼體和管束對熱膨脹是自由的，故當兩種介質的溫差較大時，管束與殼體之間不會產生溫差應力。浮頭端設計成可拆結構，使管束可以容易地插入或抽出，這樣為檢修和清洗提供了方便。這種形式的換熱器特別適用于殼體與換熱管溫差應力較大，而且要求殼程與管程都要進行清洗的工況。

 

浮頭換熱器結構圖

 

管式換熱器的構造原理、特點

 

列管式換熱器利用熱傳導和熱輻射的原理，煙道氣通過管程與逆流通過殼程的空氣進行能量交換，從而達到輸出潔凈熱空氣的目的。該換熱器結構緊湊，運行可靠，列管采用耐高溫的薄壁波紋管，增加發(fā)傳熱面積和換熱效率。廣泛應用于化工、制藥、輕工等行業(yè)廢氣余熱利用和空氣加熱。

 

管式換熱器結構圖

 

熱管換熱器的構造原理、特點

 

 

熱管是一種高效傳熱元件，其導熱能力比金屬高幾百倍至數(shù)千倍。熱管還具有均溫特性好、熱流密度可調、傳熱方向可逆等特性。用它組成熱管換熱器不僅具有熱管固有的傳熱量大、溫差小、重量輕體積小、熱響應迅速等特點，而且還具有安裝方便、維修簡單、使用壽命長、阻力損失小、進、排風流道便于分隔、互不滲漏等特點。

 

熱管是由內壁加工有槽道的兩端密封的鋁（軋）翅片管經清洗并抽成高真空后注入最佳液態(tài)工質而成，隨注入液態(tài)工質的成分和比例不同，分為KLS低溫熱管換熱器、GRSC-A中溫熱管換熱器、GRSC-B高溫熱管換熱器。熱管一端受熱時管內工質汽化，從熱源吸收汽化熱，汽化后蒸汽向另一端流動并遇冷凝結向散熱區(qū)放出潛熱。冷凝液借毛細力和重力的作用回流，繼續(xù)受熱汽化，這樣往復循環(huán)將大量熱量從加熱區(qū)傳遞到散熱區(qū)。熱管內熱量傳遞是通過工質的相變過程進行的。將熱管元件按一定行列間距布置，成束裝在框架的殼體內，用中間隔板將熱管的加熱段和散熱段隔開，構成熱管換熱器。

 

熱管是由美國發(fā)明的，最初被用于航天技術和核反應堆，以解決向陽面和背陰面受熱不均勻。20世紀90年代被用于民用空調，由于其優(yōu)越的導熱性，受到越來越廣泛的重視，目前在計算機、雷達等高科技領域被廣泛應用。

 

熱管換熱器結構圖

 

 

 

汽水換熱器的構造原理、特點

 

該換熱器是在板式換熱器的基礎上加裝降溫與降壓器而組成的，利用調節(jié)器對高蒸汽或高溫水進行一級換熱使之降之150℃以下。進入板式換熱器進行換熱，適用于高溫蒸汽及高溫水(150℃以上)。這種裝置集板式換熱器同時具有降溫與降壓器的優(yōu)點。使換熱器更加充分地進行熱量交換。

空氣換熱器的構造原理、特點

 

加熱爐窯為了降低能耗，在煙道中設置空氣換熱器，以回收煙氣中的大量余熱，達到節(jié)約燃料、降低生產成本，提高燃燒溫度、增加爐子的產量?？諝鈸Q熱器是余熱利用的理想設備，在軋鋼加熱爐、熱處理爐、煅造加熱爐等各種工業(yè)爐窯上得到廣泛應用。爐用空氣換熱器的種類很多， 目前國內外絕大多數(shù)采用的是金屬換熱器，空氣換熱器是利用爐窯排出的尾氣熱量將空氣預熱至一定的溫度后返回爐內助燃或用于其它設備。金屬換熱器具有體積小、熱交換效率高、嚴密性好、結構簡單等特點。

 

波紋管換熱器的構造原理、特點

 

產品特點一種新型的強化傳熱節(jié)能型高效換熱設備，在傳統(tǒng)列管式換熱器的基礎上，采用強化傳熱技術，是對傳統(tǒng)各類換熱器的重大突破。公稱通徑DN325～2000mm；公稱壓力P0.6～.4Mpa；換熱管規(guī)格Ф19,Ф25,Ф32,Ф42.壁厚0.5～1.0；工作介質水－水、汽－水、油－水、油－油等多種換熱介質?？倐鳠嵯禂?shù)水－水K＝2000～3500w/㎡；汽－水K＝2500～4000w/㎡；其它介質視介質物理性能及工況而定。優(yōu)性能傳熱效率高，防腐能力好，不污、不堵、不易結垢，無需維護，密封可靠，運行平穩(wěn)，占地少，節(jié)省投資。

石墨換熱器的構造原理、特點

 

圓塊孔式石墨換熱器由柱形不滲透性石墨換熱塊、石墨上下蓋和其間的氟氧橡膠（或柔性石墨）O型圈及金屬外殼、壓蓋等組裝而成。是目前較先進、性能較優(yōu)越的一種石墨換熱器。圓柱形石墨換熱塊有較高的結果強度，并易與解決密封問題；在密封中采用氟橡膠（或柔性石墨）O型圈密封介質，加裝壓力彈簧作為熱脹冷縮的自動補償，以起到密封保持作用；采用短通道提高紊流程度使設備結構度高、耐溫耐壓性能強、抗熱沖擊性能好、體積利用率高、傳熱效果好并便于裝拆檢修。設備縱向孔走腐蝕性介質，橫向孔走非腐蝕性介質。

 

換熱機組的構造原理、特點：

 

換熱機組是一次熱網(wǎng)與用戶之間的直接橋梁，從一次熱網(wǎng)得到熱量，自動連續(xù)地轉換為用戶需要的生活用水及采暖用水，適用于空調（供暖供冷），采暖，生活用水（洗浴）或其他換熱回路（如地板供熱，工藝水冷卻等）。