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換熱器安全技術

  
評論: 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構如圖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流動隔著薄板進行換熱。其中一種流體由外層的一個通道流人,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通道流入,沿螺旋通道反方向向外流動,最后由外層接管流出。兩流體在換熱器內作逆流流動。

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  螺旋板式換熱器結構緊湊;單位體積設備提供的傳熱面積大,約為列管換熱器的3倍;流體在換熱器內作嚴格的逆流流動,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,故傳熱系數大,約為列管換熱器的1—2倍,又由于流速較高,同時有慣性離心力作用,污垢不易沉積。其缺點是制造和檢修都比較困難;流動阻力大,在同樣物料和流速下,其流動阻力約為直管的3~4倍,操作壓強和溫度不能太高,一般壓強在2MPa以下,溫度則不能超過400℃。

  (4)板翅式換熱器? 板翅式換熱器為單元體疊加結構,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,兩側邊緣由封條密封,并用釬焊焊牢,即構成一個翅片單元體。將一定數量的單元體組合起來,并進行適當排列,然后焊在帶有進出口的集流箱上,便可構成具有逆流、錯流或錯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)點是結構緊湊,單位體積設備具有的傳熱面積大;一般用鋁合金制造,輕巧牢固;由于翅片促進了流體湍動,其傳熱系數很高;由于所用鋁合金材料,在低溫和超低溫下仍具有較好的導熱性和抗拉強度,故可在--273—200~C范圍內使用;同時因翅片對隔板有支撐作用,其允許操作壓力也較高,可達5MPa。其缺點是易堵塞,流動阻力大;清洗檢修困難。故要求介質潔凈,同時對鋁不腐蝕。

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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,熱板結構如圖9—20所示。這是將兩層或多層金屬平板點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,板數可以為雙層,也可以為多層,這樣就構成了多種熱板傳熱表面形式。熱板式換熱器具有流動阻力小,傳熱效率高,根據需要可做成各種開關等優(yōu)點,可用于加熱、保溫、干燥、冷凝等多種場合。作為一種新型換熱器,具有廣闊的應用前景。

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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,但其基本結構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充以適量的工作液,緊靠管子內壁處裝有金屬絲網或纖維等多孔物質,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)。當熱流體從管外流過時,熱量通過管壁傳給工作液,使其汽化,蒸汽沿管子的軸向流動,在冷端向冷流體放出潛熱而凝結,冷凝液在吸液芯內流回熱端,再從熱流體處吸收熱量而汽化。如此反復循環(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管力回到熱端,重力熱管的冷凝液是靠重力流回熱端,離心熱管的冷凝液則依靠離心力流回熱端。

  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;低溫熱管,在200—550K范圍內工作,工作液有氟里昂、氨、丙酮、乙醇、水等;中溫熱管,在550~750K范圍內工作,工作液有導熱姆A、水銀、銫、水、鉀鈉混合液等;高溫熱管,在?50K以上范圍內工作,工作液有鉀、鈉、鋰、銀等。

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

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