换热器的类型

换热器的类型

传热设备在工业中有着广泛的应用。它们可以广义地定义为用于将热介质中的热量传递到冷介质中的设备。热交换器的设计和结构因其使用的地方和所涉及的换热介质的不同而不同。

换热设备根据其结构、所涉及的流体相及工作原理可分为多种类型。

板和框架交换器

板式换热器结构紧凑，比管壳式换热器便宜得多。如下图所示，这些交换器由一系列平行的波纹金属板组成，由位于每个矩形板角上的垫片(在下面的图中用孔表示)连接在一起。这些垫圈还包含热和冷流体，在原理图中分别用红色和蓝色表示。这一系列的板形成了交替填充冷热流体的腔室，因此每个波纹板将冷热流体分开，为这些流体之间的传热提供了很大的区域。两板之间的空间决定了传热系数和泵送成本。虽然推动液体通过该空间的压降可能很高，但通常每单位换热的压降要低于壳管式换热器。

这些交换器可用于低或中压力的流体，对于涉及空间限制的应用非常有效。

螺旋式热交换器

螺旋热交换器在结构上是非常基本的。它们由两个单独的螺旋室组成，如下图所示。这两个腔室容纳由螺旋金属板隔开的冷热液体。两侧传热系数高。热流和冷流在整个交换器中是逆流的。这些因素导致比管壳式换热器的表面积要求低得多。这些交换器可用于低、中等压力下的高粘性流体。

铝制热交换器

原则上，这些交换器与板框交换器类似，包括由薄金属片隔开的冷热流体的交替腔室。不同之处在于，形成一个腔室的两个金属板被波浪状的穿孔金属翅片隔开，金属翅片形成通道，允许流体通过。每个腔室的两个相对的侧面是密封的，另外两个侧面允许流体的流入和流出。密封边旋转90度为交替的室。所以热流和冷流之间的温度总是90度。这些交换器可以有效地用于广泛的应用，广泛的温度和压力条件。

空气冷却器

空气冷却器利用环境空气来冷却比环境空气温度高得多的液体(大约15⁰热流体流过翅片管，风扇将空气吹过翅片管。根据风扇是位于管道上方还是下方，冷却器可以分为诱导通风冷却器或强制通风冷却器。诱导通风冷却器拉动气流穿过管道。强制通风冷却器与风扇位于管道下方，推动气流通过管道。对于足够高的热负荷，如果有足够的水供应，使用冷却水而不是冷却空气可能更经济。

双管换热器

这些换热器具有“管中管式换热器”结构，因此得名。这些交换器中的双管通常有一个“u形管或发夹结构”．这种结构的原因是主要容纳管道的热膨胀而不涉及伸缩缝。这些交换器可用于高压、高温和高粘度的应用场合。通常有更多的腐蚀性流体通过内胆，内胆可以配备刮刀，便于清洗。内换热管可以在外表面上设置翅片，以增加增强传热的面积。

管壳交换器

是各种行业中使用最广泛的交换器。这为热壳管换热器的设计制定了一定的标准。管式换热器制造商协会标准是最广泛认可的热交换器设计标准。这些交换器的结构是由一个壳面和多个通过壳的小管组成。壳体可包含挡板，以诱导湍流和通过流体的横流来增加传热。这些管子由两端的管板固定在一起。在任何换热器中都可能有多个管侧和管侧通道。

这些交换器在设计上可能具有的灵活性是它们在各种应用中广泛使用的主要原因。这些交换器在温度和压力方面没有设计限制。这些交换机易于维护。这些交换器可以很容易地设计来适应热应力。