什么是換熱器

換熱器是在不同溫度的兩種或兩種以上流體間實現(xiàn)熱量傳遞的節(jié)能設備，對于大面積供熱而言，換熱器的存在必不可少。

PART1換熱器分類

按照換熱器的傳熱方式，換熱器可分為三大類：

直接接觸式換熱器，也叫混合式換熱器，是冷熱流體進行直接接觸并換熱的設備。通常情況下，直接接觸的兩種流體是氣體和汽化壓力較低的液體； 蓄能式換熱器的工作原理，是利用固體物質的導熱特性，具體而言，熱介質先將固體物質加熱到一定溫度，冷介質再從固體物質獲得熱量，通過此過程可實現(xiàn)熱量的傳遞； 間壁式換熱器，也是利用了中介物的熱傳導，冷、熱兩種介質被固體間壁隔開，并通過間壁進行熱量交換。對于供熱企業(yè)而言，間壁式換熱器的應用最為廣泛。根據(jù)結構的不同，它還可劃分為管式換熱器、板式換熱器和熱管換熱器。

PART2常見換熱器

01管殼式換熱器

管殼式換熱器又稱列管式換熱器。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。這種換熱器結構較簡單，操作可靠，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，是目前應用最廣的類型。

根據(jù)所采用的補償措施，管殼式換熱器可分為固定管板式換熱器、浮頭式換熱器、U型管式換熱器、填料函式換熱器四種類型。

02固定管板式換熱器

固定管板式換熱器是管殼式換熱器的一種。固定管板式換熱器兩端的管板采用焊接的方式與殼體連接，主要由外殼、管板、管束、頂蓋（封頭）等部件構成。

固定管板式換熱器的優(yōu)點是：?結構簡單；?在相同的殼體直徑內(nèi)，排管數(shù)最多，旁路最少；?每根換熱管都可以進行更換，且管內(nèi)清洗方便。 固定管板式換熱器的缺點是：?殼程不能進行機械清洗；? 當換熱管與殼體的溫差較大（大于50℃）時會產(chǎn)生溫差應力，解決措施是在殼體上設置膨脹節(jié)，因而殼程壓力受膨脹節(jié)強度的限制不能太高；?只適用于流體清潔且不易結垢，兩流體溫差不大或溫差較大但殼程壓力不高的工作場合。

03浮頭式換熱器

浮頭換熱器是管殼式換熱器的一種，它有一端管板不與外殼相連，可以沿軸向進行自由浮動，也稱為浮頭。浮頭由浮動管板、鉤圈和浮頭端蓋組成，是可拆連接，管束可從殼體內(nèi)抽出。

浮頭式換熱器的優(yōu)點是：

?若換熱管與殼體有溫差存在，即殼體或換熱管膨脹時，不會產(chǎn)生溫差應力；

?管束可從殼體內(nèi)抽出，便于管內(nèi)和管間的清洗。

浮頭式換熱器的缺點是：

?結構較復雜，用材量大，造價高；

? 如果浮頭蓋與浮動管板之間密封不嚴，會發(fā)生內(nèi)漏，造成兩種介質的混合。

04U型管式換熱器

U形管式換熱器是管殼式換熱器的一種，它由管板、殼體、管束等零部件組成。U型管式換熱器的每根管子都彎成U型，進出口分別安裝在同一管板的兩側，封頭用隔板分成兩室，由此，每根管子都可以自由伸縮，而與其他管子和殼體無關。

U型管式換熱器的優(yōu)點是：

? 管束可以自由浮動，無須考慮溫差應力，可用于大溫差場合；

? 它只有一塊管板，法蘭數(shù)量少，泄露點少、結構簡單；

? U型管式換熱器運行可靠，造價低。

U型管式換熱器的缺點是：

? 管內(nèi)清洗比較困難。由于管子需要有一定的彎曲半徑，管板的利用率較低；

? 管束最內(nèi)層的管間距大，殼程易短路。當管內(nèi)流速太高時，將會對U形彎管段產(chǎn)生嚴重的沖蝕，影響其使用壽命；

? 內(nèi)層管若損壞就不能更換，因而報廢率較高。

05噴淋式換熱器

噴淋式換熱器是管式換熱器的一種，是將換熱管成排地固定在鋼架上，熱流體在管內(nèi)流動，冷卻水從上方噴淋裝置均勻淋下，故也稱噴淋式冷卻器。噴淋式換熱器的管外是一層湍動程度較高的液膜，管外給熱系數(shù)較沉浸式增大很多。另外，噴淋式換熱器大多放置在空氣流通之處，冷卻水的蒸發(fā)亦帶走一部分熱量，可起到降低冷卻水溫度，增大傳熱推動力的作用。和沉浸式換熱器相比，噴淋式換熱器的傳熱效果大有改善。

噴淋式換熱器的優(yōu)點是：?結構簡單、造價便宜；
?可起到降低冷卻水溫度，增大傳熱推動力的作用；
? 能耐高壓；
? 便于檢修、清洗，水質要求低。 噴淋式換熱器的缺點是：?冷卻水噴淋不均會影響傳熱效果；
?只能安裝在室外。

06套管式換熱器

套管式換熱器是管式換熱器的一種，是由兩種尺寸不同的標準管連接而成的同心圓套管，外面的叫殼程，內(nèi)部的叫管程。兩種不同介質可在殼程和管程內(nèi)逆向流動（或同向）以達到換熱的效果。套管式換熱器通常由殼體（包括內(nèi)殼和外殼）、U型肘管、填料函等組成。

套管式換熱器的優(yōu)點是：? 結構簡單，能耐高壓；
? 傳熱面積可根據(jù)需要增減，應用方便。 套管式換熱器的缺點是：?管間接頭多，易泄露；
?占地面積較大，單位傳熱面消耗金屬量大。

07夾套式換熱器

夾套式換熱器是板式換熱器的一種，在容器外壁安裝夾套制成，結構簡單；但其加熱面受容器壁面限制，傳熱系數(shù)也不高。為提高傳熱系數(shù)且使釜內(nèi)液體受熱均勻，可在釜內(nèi)安裝攪拌器。當夾套中通入冷卻水或無相變的加熱劑時，亦可在夾套中設置螺旋隔板或其它增加湍動的措施，以提高夾套一側的給熱系數(shù)。為補充傳熱面的不足，也可在釜內(nèi)部安裝蛇管。夾套式換熱器廣泛用于反應過程的加熱和冷卻。

夾套式換熱器的優(yōu)點是：? 結構簡單；
?加工方便。 夾套式換熱器的缺點是：? 傳熱面積小，傳熱效率低。

08螺旋板式換熱器

螺旋板換熱器屬于板式換熱器的一種，是由兩張平行的金屬板卷制而成，在其內(nèi)部形成兩個同心的螺旋形通道。換熱器中央設置隔板，將螺旋形通道隔開，兩板之間焊有定距柱以維持通道間距。

螺旋板式換熱器的優(yōu)點是：? 傳熱系數(shù)高；
? 不易結垢和堵塞；
?能利用溫度較低的熱源；
? 結構緊湊。 螺旋板式換熱器的缺點是：? 操作壓強和溫度不宜太高；
? 不易檢修。

09熱管換熱器

熱管是由一根抽除不凝性氣體的密封金屬管內(nèi)充以一定量的某種工作液體而成。工作液體在熱端吸收熱量而沸騰汽化，產(chǎn)生的蒸汽流至冷端冷凝放出潛熱，冷凝液回至熱端，再次沸騰汽化。如此反復循環(huán)，熱量不斷從熱端傳至冷端。

熱管換熱器的優(yōu)點是：

? 結構簡單，使用壽命長，工作可靠；

?具有極高的導熱性、良好的等溫性；

? 冷熱兩側的傳熱面積可任意改變、可遠距離傳熱、可控制溫度。

熱管換熱器缺點是：

? 抗氧化、耐高溫性能較差。

PART3換熱器使用注意事項

?保持管網(wǎng)清潔。無論是在工作前還是工作完成后，都必須清洗管網(wǎng)，避免發(fā)生換熱器堵塞的現(xiàn)象。此外，要注意對除污器和過濾器的清洗，讓整個換熱工作順利完成。

?嚴格把關軟化水。在進行供熱介質處理前，要檢查系統(tǒng)中和軟化罐中的水質問題，確定水質合格后可注入。

?檢驗新系統(tǒng)。對于新近的系統(tǒng)，不能立刻使之與換熱器進行交替使用，而要使新系統(tǒng)在指定的時間段內(nèi)運行，在完成運行檢驗后，才能把換熱器并入系統(tǒng)中。這樣做的目的是避免管網(wǎng)中的雜質破壞換熱器的內(nèi)部設備。