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一篇看明白:板式换热器和壳管式换热器

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一篇看明白:板式换热器和壳管式换热器

     今天和大家一起探讨下板式换热器和壳管式换热器的区别。

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换热器如何分类?

       按传热方式可分为:间壁式换热器、蓄热式换热器、流体连接间接式换热器、直接接触式换热器、复式换热器。

       按用途可分为:加热器、预热器、过热器、蒸发器。

       按结构可分为:浮头式换热器、固定管板式换热器、U形管板换热器、板式换热器等。

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壳管式与板式换热器不同点之一:结构

1、壳管式换热器结构:

       管壳式换热器由壳体、传热管束、管板、折流板(挡板)和管箱等部件组成。壳体多为圆柱形,内有管束,管束两端固定在管板上。传热有两种热流体和冷流体,一种是管内流体,称为管侧流体;另一种是管外流体,称为壳侧流体

       为了提高管外流体的传热系数,通常在管壳内设置若干挡板。挡板可以提高壳程内流体的速度,使流体按规定的距离多次穿过管束,提高流体的湍流度。

换热管可在管板上等边三角形或方形布置。等边三角形布置紧凑,管外流体湍流程度高,传热系数大。方形布置便于清洁管外,适用于易结垢的流体。

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2、板式换热器结构:

       可拆卸板式换热器是由许多冲压有波纹薄板按一定间隔,四周通过垫片密封,并用框架和压缩螺钉重叠而成。板和垫片的四个角孔构成了流体分配器和集液管。同时,冷流体和热流体被合理地分离,以便它们在每个板的两侧被分离。在通道中流动,通过板进行热交换。

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板式换热器

壳管式与板式换热器不同点之一:分类

1、壳管式换热器分类:

     (1)固定管板换热器管板与管壳两端管束为一体,结构简单,但仅适用于冷、热流体温差不大,壳程无需机械清洗时的换热操作。当温差稍大,壳侧压力不太高时,可在壳上安装弹性补偿环,以减小热应力。

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       (2)浮头换热器管束一端的管板可以自由浮动,完全消除了热应力,整个管束可以从壳体中拉出,便于机械清洗和维护。浮头换热器应用广泛,但其结构复杂,成本高。

       (3)U形管换热器的每根管子弯成U形,两端固定在上下两区的同一管板上。在管箱隔板的帮助下,分为进、出口两室。换热器完全消除了热应力,其结构比浮头式结构简单,但管程不易清洗。

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U型管式换热器

     (4)涡流热膜换热器采用最新的涡流热膜换热技术,通过改变流体运动状态来提高换热效果。当介质通过涡流管的表面时,它会对涡流管的表面产生强烈的冲刷,从而提高传热效率,最高可达10000 W/m2。同时,该结构具有耐腐蚀、耐高温、耐高压、防垢等功能。

2、板式换热器分类:

      (1)按单位空间换热面积大小,板式换热器属于紧凑型换热器,主要与管壳式换热器比较。传统的管壳式换热器占地面积较大。

      (2)根据工艺的使用,有不同的名称:板式加热器、板式冷却器、板式冷凝器、板式预热器。

      (3)按工艺组合可分为单向板式换热器和多向板式换热器。

      (4)根据两种介质的流向,可分为平行板换热器、逆流板换热器和横流板换热器。后两种更常用。

      (5)根据转轮的间隙大小,可分为常规的间隙板式换热器和宽间隙板式换热器。

      (6)根据波纹磨损情况,板式换热器有更详细的区别,不再重复,请参考:板式换热器的波纹形式。

      (7)根据是否是一套完整的产品,可分为单板式换热器和板式换热器单元。

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板翅式换热器

壳管式与板式换热器不同点之一:特点

1、壳管式换热器特点:

    (1)高效节能,该换热器传热系数为6000-8000W/(m2·k)。

    (2)全不锈钢生产,使用寿命长,可达20年。

    (3)将层流改为湍流,提高了传热效率,降低了热阻。

    (4)传热快,耐高温(400摄氏度),耐高压(2.5兆帕)。

    (5)结构紧凑,占地面积小,重量轻,安装方便,节省土建投资。

    (6)设计灵活,规格齐全,实用性强,节约资金。

    (7)它具有广泛的应用条件,适用于各种介质的压力、温度范围和热交换。

    (8)维护成本低,操作简单,清洗周期长,清洗方便。

    (9)采用纳米热膜技术,可显著提高传热系数。

   (10)广泛应用于热电、工矿、石油化工、城市集中供热、食品医药、能源电子、机械轻工业等领域。

   (11)在传热管外表面轧制有散热片的铜管,导热系数高,传热面积大。

   (12)导板引导壳程流体在热交换器中的断线中连续流动。导板之间的距离可以根据最佳流量进行调整。结构坚固,能满足大流量甚至超大流量、高脉动频率的壳程流体的传热。

   (13)壳程流体为油时,适用于低粘度、清洁的导热油。

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浮头式换热器

2、板式换热器特点

(1)传热系数高

       由于不同的波纹板是反向的,形成复杂的通道,使波纹板之间的流体在三维旋转流中流动,在较低雷诺数(一般Re=50-200)下可产生湍流,因此传热系数较高,一般考虑红色为管壳式的3-5倍。

(2)对数平均温差大,末端温差小

       在管壳式换热器中,管程和管程分别有两种流体流动。一般来说,它们是横流的,且对数平均温差修正系数很小。大多数板式换热器都是平行或逆流流动,修正系数一般在0.95左右。此外,板式换热器中的冷热流体流动与换热器中的冷热流体流动是平行的。

       热表面和无旁路使板式换热器端部温差小,对水的传热可小于1℃,而管壳式换热器一般为5℃。

(3)占地面积小

       板式换热器结构紧凑,单位体积传热面积是管壳式换热器的2-5倍。与管壳式换热器不同的是,它不需要为管束的抽取预留维修位置。因此,为了达到相同的传热能力,板式换热器占地面积约为管壳式换热器的1/5-1/8。

(4)容易改变换热面积或流程组合

       只要增加或减少几个板,就可以达到增加或减少传热面积的目的。通过改变板型布置或更换多个板型,可以实现所需的工艺组合,使管壳式换热器的换热面积适应新的换热条件。增加管壳式换热器的换热面积几乎是不可能的。

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夹套换热器

(5)重量轻

       板式换热器的板厚仅为0.4-0.8 mm,壳管式换热器的管厚为2.0-2.5 mm。管壳式换热器比板式换热器框架重得多。板式换热器一般只占管壳重量的1/5左右。

(6)价格低

       板式换热器材料相同,换热面积相同,价格比管壳式换热器低40%~60%。

(7)制作方便

       板式换热器的传热板经过冲压加工,具有很高的标准化程度,可大批量生产。管壳式换热器通常是手工制造的。

(8)容易清洗

       框架板式换热器只要松开压力螺栓,就可以松开板式换热器管束,拆下板式换热器进行机械清洗。这对于需要经常清洗的设备的换热过程非常方便。

(9)热损失小

       在板式换热器中,只有换热板的壳板暴露在大气中,热损失可以忽略不计,不需要采取保温措施。

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