固管板式换热器

固管板式换热器概述介绍：

换热器按照结形式可分为：固管板式换热器、浮头式换热器；U形管换热器；填料函式换热器。

固管板式换热器由两端管板和壳体。由于其结简单，运用比较。

固管板式换热器是种现物料之间热量递的节能设备，是在石油、化工、石油化工、冶金、电力、轻工、食等行业普遍应用的种工艺设备。在炼油、化工装置换热器占总设备数量的40%左右，占总投的30%-45%。随着节能技术的发展，应用域不断扩，利用换热器进行温和低温热能回收带来了的经济效益。

 

固管板式换热器工作原理：

固管板式换热器管程和壳程，流过不同温度的流体，通过热交换完换热。当两流体的温度差较时，为了避较的温差应力，通在壳程的适当位置上，增加个补偿圈（膨胀节）。当壳体和管束热膨胀不同时，补偿圈发生缓慢的弹变形来补偿因温差应力引起的热膨胀。

固管板式换热器的两端管板采用焊接方法与壳体连接固。换热管可为光管或低翅管。其结简单，制造本低，能得到较小的壳体内径，管程可分样，壳程也可用纵向隔板分程，规格范围广，故在工程应用。

固管板式换热器结：

固管板式换热器要有外壳、管板、管束、盖（又称封头）等部件。在圆形外壳内，装入平行管束，管束两端用焊接或胀接的方法固在管板上，两块管板与外管直接焊接，装有或出口管的盖用螺栓与外壳两端法兰相连。它的是结简单，没有壳侧封连接，相同的壳体内径排管，在有折流板的流动旁路小，管程可以分任何管程数，因两个管板由管子互相支撑，故在各种管壳式换热器它的管板薄，造低，因而得到应用。这种换热器的缺是：壳程清洗困难，有温差应力存在。当冷热两种流体的平均温差较，或壳体和热管材料膨胀系数相差较，热应力过材料的许用应力时，在壳体上需设膨胀节，由于膨胀节强度的限制，壳程压力不能太。这种换热器适用于两种介质温差不，或温差较但壳程压力不，及壳程介质清洁，不易结垢的场合。

固管板式换热器见故障及对策：

在生产过程，由于热交换器管板受水分冲刷、气蚀和微量化学介质的腐蚀，管板焊缝处经出现渗，导致水和化工材料出现合，生产工艺温度难以控制，致使生其它产，严影响产，降低产等。冷凝器管板焊缝渗后，企业通利用补焊的方法进行修复，管板内部易产生内应力，且难以消除，致使其它换热器出现渗，企业通过打压，验设备修复情况，反复补焊、验，2～4人需要几天时间才能修复完，使用几个月后管板焊缝再次出现腐蚀，给企业带来人力、物力、财力的浪费，生产本的增加。通过福世蓝分子复合材料的腐蚀和抗冲刷，通过提对换热器的保护，这样不仅理了换热器存在的焊缝和砂眼问题，避了使用后化学物质腐蚀换热器金属表面和焊接，在以后的期维修时，也可以涂抹福世蓝分子复合材料来保护露的金属；即使使用后出现了渗现象，也可以通过福世蓝技术及时修复，避了长时间的堆焊维修影响生产。正是由于此种细化的管理，才使得换热器渗问题出现的概率降低，不仅降低了换热器的设备采购本，了产、生产时间，提了产竞争力。

固管板式换热器清洗要求：

　　 1．隔离设备系，并将管板式换热器里面的水排放干净。
　　 2．采用压水清洗管道内存留的淤泥、藻类等杂质后，封闭系。
　　 3．在隔离阀和交换器间装上 球阀 （不小于1英寸=2.54厘米），进水和回水口都应安装。
　　 4．接上输送泵和连接导管，使清洗剂从换热器的底部泵入，从部流出。
　　 5．开始向换热器里泵入所需要的 福世泰克 清洗剂（比例可根据具体情况调整）。
　　 6．反复循环清洗到的清洗时间。随着循环的进展和沉积物的溶解，反应时产生的气体也会增，应通过放气阀将余的空气排出。随着空气的排出，凝汽器内的空间会增，可加入适当的水，不要开始就注入量的水，可能会造水的溢出。
　　 7． 循环要时查清洗剂的，可以使用PH 试纸测。如果溶液保持在PH2‐3时，那么清洗剂仍然。如果清洗剂的PH 达到5‐6时，需要再添加适量福世泰克清洗剂。终溶液的PH在2‐3时保持30分钟没有明变化，明达到了清洗效果。
　　 注意：福世泰克清洗剂可以回收后复使用，排放会造浪费。
　　 8． 达到清洗时间后，回收清洗溶液。并用清水反复冲洗交换器，直到冲洗干净至，用PH试纸测PH6~7。
　　 9． 完清洗后既可开机运行。也可以打压试验，看是否有泄现象。如果有泄，可以采用美嘉华 分子复合材料 进行修复保护，并且可以延长设备的使用。
　　 10. 设备稳后，记下当的介质过流量、工作压力、换热效率等数据。
　　 11. 比较清洗和清洗后数的变化，就可以计算出该企业每个小时所节省的电费、煤费等生产费用及提的工作效率，这正是企业采用福世泰克技术应用的补偿。
　　 12．同样的操作方法也可用于板式、框架式的热交换器清洗。
　　 13. 如企业需要设备进行钝化预膜处理，可按以下流程进行操作：将 钝化预膜剂 按稀释比泵入设备（同时在循环槽内悬挂试片）；按时间循环、浸泡；测预膜效果（红法或蓝法）；排放；水冲洗干净至（用PH试纸测PH6~7）。
　　 14. 钝化预膜后，采用风机等通风设备将系吹干，可确保并提升钝化预膜效果。

固管板式换热器分类：

间壁式换热器的类型 ：

夹套式换热器：这种换热器是在容器外壁安装夹套制,结简单;但其加热面受容器壁面限制,热系数也不.为提热系数且使釜内液体受热均匀,可在釜内安装搅拌器.当夹套通入冷却水或相变的加热剂时,亦可在夹套设置螺旋隔板或其它增加湍动的措施,以提夹套侧的 给热系数 .为补充热面的不足,也可在釜内部安装蛇管. 夹套式换热器用于反应过程的加热和冷却。
沉浸式蛇管换热器：这种换热器是将金属管弯绕各种与容器相适应的形状,并沉浸在容器内的液体.蛇管换热器的是结简单,能承受压,可用腐蚀材料制造;其缺是容器内液体湍动程度低,管外给热系数小.为提热系数,容器内可安装搅拌器。
喷淋式换热器：这种换热器是将换热管排地固在钢架上，热 流体 在管内流动,冷却水 从上方 喷淋装置 均匀淋下,故也称喷淋式冷却器.喷淋式换热器的管外是层湍动程度较的液膜,管外给热系数较沉浸式增很.另外,这种换热器放置在空气流通之处,冷却水的蒸发亦带走部分 热量 ,可起到降低冷却水温度,增热动力的作用.因此,和沉浸式相比,喷淋式换热器的热效果有改善。
套管式换热器： 套管式换热器是由直径不同的直管制的 同心 套管,并由U形弯头连接而.在这种换热器,种流体走管内,另种流体走环隙,两者皆可得到较的流速,故热系数较.另外,在套管换热器,两种流体可为纯逆流,对数平均动力较。套管换热器结简单,能承受压,应用亦方便(可根据需要增减管数目). 别是由于套管换热器同时具备热系数,热动力及能够承受压强的,在 压 生产过程(例如操作压力为3000气压的压聚乙烯生产过程)所用的换热器几乎部是套管式。
板式换热器： 典型的间壁式换热器,它在工业上的应用有着悠的史,而且至今仍在所有换热器占据导地位。体结由换热板片以及板间的胶条。长期在市场占据导地位，但是其体积，换热效率低，换胶条格昂贵（胶条的换费用约占整个过程的1/3-1/2）.要应用于液体-液体之间的换热，行业内称为水水换热，其换热效率在5000w/m2.K。
　　 为提管外流体给热系数,通在壳体内安装数量的横向折流档板。折流档板不仅可防止流体短路,增加流体速度,还迫使流体按规路径次错流通过管束,使湍动程度为增加。用的档板有圆缺形和圆盘形两种,者应用为.。
管壳式换热器：管壳式(又称列管式) 换热器是管壳式换热器要有壳体、管束、管板和 封头 等部分,壳体呈圆形,内部装有平行管束或者螺旋管，,管束两端固于管板上。在管壳换热器内进行换热的两种流体,种在管内流动,其行程称为管程；种在管外流动,其行程称为壳程。管束的壁面即为热面。管子的型号不，过程般为直径16mm 20mm或者25mm三个型号，管壁厚度般为1mm，1.5mm，2mm以及2.5mm。换热器，直径低可以到8mm，壁厚仅为0.6mm。提了换热效率，在内市场逐渐广开来。管壳式换热器，螺旋管束设计，可以限度的增加湍流效果，加换热效率。内部壳层和管层的不对称设计，可以达到4.6倍。这种不对称设计，决其在汽-水换热域的应用。换热效率可以达到14000w/m2.k，提生产效率，节约本。
　　 同时，由于管壳式换热器为金属结，随着我版GMP的出，不锈钢316L为体的换热器，将为饮料，食，以及行业的选。
双管板换热器 也称P型换热器：是在管壳式换热器的两头各加个管板，可以防止泄造的污染。而产较少，格昂贵，般在10万元以上，可以到几十万。符合版GMP规，虽格昂贵，但决其市场广阔。

合式换热器：

合式热交换器 是依靠冷、热流体直接接触而进行热的，这种热方式避了热间壁及其两侧的污垢热阻，只要流体间的接触情况良，就有较的热速率。故凡允许流体相互合的场合，都可以采用合式热交换器，例如 气体 的洗涤与冷却、循环水的冷却、汽-水之间的合加热、蒸汽的冷凝等等。它的应用遍及化工和冶金企业、动力工程、空气调节工程以及其它许生产部门。
　　 按照用途的不同，可将合式热交换器分以下几种不同的类型：
(1)冷却塔(或称冷水塔)
　　 在这种设备，用自然通风或机械通风的方法，将生产已经提了温度的水进行冷却降温之后循环使用，以提系的经济效益。例如热力发电厂或核电站的循环水、合氨生产的冷却水等，经过水冷却塔降温之后再循环使用，这种方法在际工程得到了的使用。
(2)气体洗涤塔(或称洗涤塔)
　　 在工业上用这种设备来洗 涤气 体有各种目的，例如用液体吸收气体合物的某些分，除净气体的灰尘，气体的增湿或干燥等。但其的用途是冷却气体，而冷却所用的液体以水居。空调工程使用的喷淋室，可以认为是它的种殊形式。喷淋室不但可以像气体洗涤塔样对空气进行冷却，而且还可对其进行加热处理。但是，它也有对水质要求、占地面积、 水泵 耗能等缺：所以，在般建筑，喷淋室已不使用或仅作为加湿设备使用。但是，在以调节湿度为要目的的纺织厂、卷烟厂等仍量使用!
(3)喷射式热交换器
　　 在这种设备，使压力较的流体由喷管喷出，形很的速度，低压流体被引入合室与射流直接接触进行热，并同进入扩散管，在扩散管的出口达到同压力和温度后送给用户。
(4)合式冷凝器
　　 这种设备般是用水与蒸汽直接接触的方法使蒸汽冷凝。

蓄热式换热器：

蓄热式换热器 用于进行蓄热式换热的设备。内装 固体 填充物，用以贮蓄热量。般用火砖等砌火格子（有时用金属波形带等）。换热分两个阶进行。阶，热气体通过火格子，将热量给火格子而贮蓄起来。二阶，冷气体通过火格子，接受火格子所储蓄的热量而被加热。这两个阶交替进行。通用两个蓄热器交替使用，即当热气体进入器时，冷气体进入另器。用于冶金工业，如炼钢平炉的蓄热室。也用于化学工业，如煤气炉的空气预热器或 燃烧室 ，人造石油厂的蓄热式裂化炉。
　　 蓄热式换热器般用于对介质合要求比较低的场合。

陶瓷换热器：

陶瓷换热器：是种型的列管式温热能回收装置，要份为碳化硅，可以用于冶金、机械、建材、化工等行业，直接回收各种 工业窑炉 排放的850－1400℃温烟气余热，以得温助燃空气或工艺气体。
　　 研制的这种装置的换热 元件 材料系种型碳化硅工程陶瓷，它具有温和抗热冲击的异能，从 1000 ℃ 风冷至室温，反复50 次以上不出现裂纹；导热系数与 不锈钢 等同；在氧化和酸介质具有良的蚀。在结上功地了热补偿和较地了气体封问题。该装置热，节能效果，用以预热助燃空气或加热某些过程的工艺气体，可节约次能，燃料节约率可达30 %－55%，并可强化工艺过程，提生产能力。
　　 陶瓷换热器的生产工艺与窑具的生产工艺基本相同，导热与抗氧化能是材料的要应用能。它的原理是把陶瓷换热器放置在 烟道 出口较近，温度较的地方，不需要掺冷风及温保护，当 窑炉 温度1250-1450℃时，烟道出口的温度应是1000-1300 ℃ ，陶瓷换热器回收余热可达到450-750 ℃ ，将回收到的的热空气送进窑炉与 燃气 形合气进行燃烧，这样直接降低生产本，增加经济效益。
　　 陶瓷换热器在金属换热器的使用局限下得到了很的发展， 因为它较地了腐蚀，温等课题 。它的要是：导热能，温强度，抗氧化、抗热震能。长，维修量小，能可靠稳，操作简便。

固管板式换热器发展史：

板式换热器

二十世纪20年代出现 板式换热器 ，并应用于 食工业 。以板代管制的换热器，结紧凑，热效果，因此陆续发展为种形式。30年代初， 瑞典 制 螺旋板换热器 。接着英用 钎焊 法制造出种由铜及其合金材料制的 板翅式换热器 ，用于飞机发动机的散热。30年代末，瑞典又制造出台 板壳式换热器 ，用于纸浆工厂。在此期间，为了强腐蚀介质的换热问题，人们对型材料制的换热器开始注意。

板面式换热器

　　 60年代左右，由于空间技术和的迅速发展，迫切需要各种能紧凑型的换热器，再加上冲压、钎焊和封等技术的发展，换热器制造工艺得到进步完善，从而动了紧凑型 板面式换热器 的蓬勃发展和应用。此外，自60年代开始，为了适应温和压条件下的换热和节能的需要，典型的管壳式换热器也得到了进步的发展。70年代期，为了强化热，在和发展热管的基础上又创制出热管式换热器。
　　 换热器按热方式的不同可分为合式、蓄热式和间壁式三类。
　　 合式换热器是通过冷、热流体的直接接触、合进行热量交换的换热器，又称接触式换热器。由于两流体合换热后须及时分离，这类换热器适合于气、液两流体之间的换热。例如，化工厂和发电厂所用的 凉水塔 ，热水由上往下喷淋，而冷空气自下而上吸入，在填充物的水膜表面或飞沫及水滴表面，热水和冷空气相互接触进行换热，热水被冷却，冷空气被加热，然后依靠两流体本身的度差得以及时分离。
　　 蓄热式换热器是利用冷、热流体交替流经蓄热室的蓄热体(填料)表面，从而进行热量交换的换热器，如炼焦炉下方预热空气的蓄热室。这类换热器要用于回收和利用温废气的热量。以回收冷量为目的的同类设备称蓄冷器，用于空气分离装置。
　　 间壁式换热器的冷、热流体被固体间壁隔开，并通过间壁进行热量交换的换热器，因此又称 表面式换热器 ，这类换热器应用广。
　　 间壁式换热器根据热面的结不同可分为管式、板面式和其他型式。 管式换热器 以管子表面作为热面，包括蛇管式换热器、套管式换热器和管壳式换热器等；板面式换热器以板面作为热面，包括板式换热器、螺旋板换热器、板翅式换热器、板壳式换热器和 伞板换热器 等；其他型式换热器是为满足某些殊要求而设计的换热器，如 刮面式换热器 、 转盘式换热器 和 空气冷却器 等。
　　 换热器流体的相对流向般有顺流和逆流两种。顺流时，入口处两流体的温差，并沿热表面逐渐减小，至出口处温差为小。逆流时，沿热表面两流体的温差分布较均匀。在冷、热流体的进出口温度的条件下，当两种流体都相变时，以逆流的平均温差顺流小。
　　 在完同样热量的条件下，采用逆流可使平均温差增，换热器的热面积减小；若热面积不变，采用逆流时可使加热或 冷却流体 的消耗量降低。者可节省 设备费 ，后者可节省操作费，故在设计或生产使用应尽量采用逆流换热。
　　 当冷、热流体两者或其种有物相变化(沸腾或冷凝)时，由于相变时只放出或吸收汽化潜热，流体本身的温度并变化，因此流体的进出口温度相等，这时两流体的温差就与流体的流向选择关了。除顺流和逆流这两种流向外，还有错流和折流等流向。
　　 在热过程，降低间壁式换热器的热阻，以提热系数是个要的问题。热阻要来于间壁两侧粘滞于热面上的流体薄层(称为边界层)，和换热器使用在壁两侧形的污垢层，金属壁的热阻相对较小。
　　 增加流体的流速和扰动，可减薄边界层，降低热阻提给热系数。但增加流体流速会使能量消耗增加，故设计时应在减小热阻和降低能耗之间作合理的协调。为了降低污垢的热阻，可设法延缓污垢的形，并期清洗热面。
　　 般换热器都用金属材料制，其碳素钢和低合金钢用于制造、低压换热器；不锈钢除要用于不同的腐蚀条件外， 奥氏体不锈钢 还可作为、低温的材料；铜、铝及其合金用于制造低温换热器；镍合金则用于温条件下； 非金属材料 除制作垫片件外，有些已开始用于制作非金属材料的蚀换热器，如石墨换热器、 氟塑料换热器 和 玻璃换热器 等。