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換熱器安全技術(shù)

  
評(píng)論: 更新日期:2011年01月13日

  (3)螺旋板式換熱器? 螺旋板式換熱器的結(jié)構(gòu)如圖9—18所示。它是由焊在中心隔板上的兩塊金屬薄板卷制而成,兩薄板之間形成螺旋形通道,兩板之間焊有—定數(shù)量的定距撐以維持通道間距,兩端用蓋板焊死。兩流體分別在兩通道內(nèi)流動(dòng)隔著薄板進(jìn)行換熱。其中一種流體由外層的一個(gè)通道流人,順著螺旋通道流向中心,最后由中心的接管流出;另一種流體則由中心的另一個(gè)通道流入,沿螺旋通道反方向向外流動(dòng),最后由外層接管流出。兩流體在換熱器內(nèi)作逆流流動(dòng)。

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  螺旋板式換熱器結(jié)構(gòu)緊湊;單位體積設(shè)備提供的傳熱面積大,約為列管換熱器的3倍;流體在換熱器內(nèi)作嚴(yán)格的逆流流動(dòng),可在較小的溫差下操作,能充分利用低溫能源;由于流向不斷改變,且允許選用較高流速,故傳熱系數(shù)大,約為列管換熱器的1—2倍,又由于流速較高,同時(shí)有慣性離心力作用,污垢不易沉積。其缺點(diǎn)是制造和檢修都比較困難;流動(dòng)阻力大,在同樣物料和流速下,其流動(dòng)阻力約為直管的3~4倍,操作壓強(qiáng)和溫度不能太高,一般壓強(qiáng)在2MPa以下,溫度則不能超過(guò)400℃。

  (4)板翅式換熱器? 板翅式換熱器為單元體疊加結(jié)構(gòu),其基本單元體由翅片、隔板及封條組成,如圖9—”(a)所示。翅片上下放置隔板,兩側(cè)邊緣由封條密封,并用釬焊焊牢,即構(gòu)成一個(gè)翅片單元體。將一定數(shù)量的單元體組合起來(lái),并進(jìn)行適當(dāng)排列,然后焊在帶有進(jìn)出口的集流箱上,便可構(gòu)成具有逆流、錯(cuò)流或錯(cuò)逆流等多種形式的換熱器,如圖9—19(b)、(c)、(d)所示。

  板翅式換熱器的優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)緊湊,單位體積設(shè)備具有的傳熱面積大;一般用鋁合金制造,輕巧牢固;由于翅片促進(jìn)了流體湍動(dòng),其傳熱系數(shù)很高;由于所用鋁合金材料,在低溫和超低溫下仍具有較好的導(dǎo)熱性和抗拉強(qiáng)度,故可在--273—200~C范圍內(nèi)使用;同時(shí)因翅片對(duì)隔板有支撐作用,其允許操作壓力也較高,可達(dá)5MPa。其缺點(diǎn)是易堵塞,流動(dòng)阻力大;清洗檢修困難。故要求介質(zhì)潔凈,同時(shí)對(duì)鋁不腐蝕。

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  (5)熱板式換熱器? 熱板式換熱器是一種新型高效換熱器,其基本單元為熱板,熱板結(jié)構(gòu)如圖9—20所示。這是將兩層或多層金屬平板點(diǎn)焊或滾焊成各種圖形,并將邊緣焊接密封成一體。平板之間在高壓下充氣形成空間,得到最佳流動(dòng)狀態(tài)的流道形式。各層金屬板厚度可以相等,也可以不相等,板數(shù)可以為雙層,也可以為多層,這樣就構(gòu)成了多種熱板傳熱表面形式。熱板式換熱器具有流動(dòng)阻力小,傳熱效率高,根據(jù)需要可做成各種開(kāi)關(guān)等優(yōu)點(diǎn),可用于加熱、保溫、干燥、冷凝等多種場(chǎng)合。作為一種新型換熱器,具有廣闊的應(yīng)用前景。

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  (三)? 熱管換熱器

  熱管換熱器是用一種稱為熱管的新型換熱元件組合而成的換熱裝置。熱管的種類很多,但其基本結(jié)構(gòu)和工作原理基本相同。以吸液芯熱管為例,如圖9—21所示,在一根密閉的金屬管內(nèi)充以適量的工作液,緊靠管子內(nèi)壁處裝有金屬絲網(wǎng)或纖維等多孔物質(zhì),稱為吸液芯。全管沿軸向分3段:蒸發(fā)段(又稱熱端)、絕熱段(又稱蒸汽輸送段)和冷凝段(又稱冷端)。當(dāng)熱流體從管外流過(guò)時(shí),熱量通過(guò)管壁傳給工作液,使其汽化,蒸汽沿管子的軸向流動(dòng),在冷端向冷流體放出潛熱而凝結(jié),冷凝液在吸液芯內(nèi)流回?zé)岫耍購(gòu)臒崃黧w處吸收熱量而汽化。如此反復(fù)循環(huán),熱量便不斷地從熱流體傳給冷流體。

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  熱管按冷凝液循環(huán)方式分為吸液芯熱管、重力熱管和離心熱管3種,吸液芯熱管的冷凝液依靠毛細(xì)管力回到熱端,重力熱管的冷凝液是靠重力流回?zé)岫?,離心熱管的冷凝液則依靠離心力流回?zé)岫恕?/p>

  熱管按工作液的工作溫度范圍分為4種:深冷熱管,在200K以下工作,工作液有氮、氫、氖、甲烷、乙烷等;低溫?zé)峁埽?00—550K范圍內(nèi)工作,工作液有氟里昂、氨、丙酮、乙醇、水等;中溫?zé)峁?,?50~750K范圍內(nèi)工作,工作液有導(dǎo)熱姆A、水銀、銫、水、鉀鈉混合液等;高溫?zé)峁埽?50K以上范圍內(nèi)工作,工作液有鉀、鈉、鋰、銀等。

  目前使用的熱管換熱器多為箱式結(jié)構(gòu),如圖9—22所示。把一組熱管合成一個(gè)箱形,中間用隔板分為熱、冷兩個(gè)流體通道,一般熱管外壁上裝有翅片,以強(qiáng)化傳熱效果。

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