高效間壁式熱交換器

高效間壁式熱交換器螺旋板式熱交換器板式熱交換器板翅式熱交換器翅片管熱交換器熱管熱交換器蒸發(fā)冷卻器微型熱交換器2高效間壁式熱交換器33、1螺旋板式熱交換器43、1螺旋板式熱交換器基本構(gòu)造與工作原理螺旋板式換熱器由兩張間距一定得平行薄金屬板卷制而成,在其內(nèi)部形成兩個(gè)同心得螺旋形通道。換熱器中央設(shè)有隔板,將螺旋形通道隔開,兩板之間焊有定距柱以維持通道間距。在螺旋板兩側(cè)設(shè)有蓋板。冷熱流體分別通過兩條通道,在器內(nèi)逆流流動(dòng),通過薄板進(jìn)行換熱。螺旋板式換熱器由螺旋板、隔板、頭蓋、連接管等構(gòu)成。53、1螺旋板式熱交換器63、1螺旋板式熱交換器73、1螺旋板式熱交換器83、1螺旋板式熱交換器93、1螺旋板式熱交換器大家有疑問的，可以詢問和交流可以互相討論下，但要小聲點(diǎn)113、1螺旋板式熱交換器123、1螺旋板式熱交換器13螺旋板式換熱器得優(yōu)點(diǎn)離心力得作用定距柱得干擾較低雷諾數(shù)下達(dá)到湍流流動(dòng)阻力較小允許大流速傳熱系數(shù)高1、5～2倍離心力得作用懸浮顆粒不易沉積流體速度較大流速增加污垢沉積自潔不易結(jié)垢堵塞3、1螺旋板式熱交換器14螺旋板式換熱器得優(yōu)點(diǎn)3、1螺旋板式熱交換器能利用溫度較低得熱源:由于流體流動(dòng)得流道較長和兩流體可進(jìn)行完全逆流,故可在較小得溫差下操作,能充分利用溫度較低得熱源。結(jié)構(gòu)緊湊:單位體積得傳熱面積為列管式得3倍,可節(jié)約金屬材料。15螺旋板式換熱器得不足3、1螺旋板式熱交換器操作壓強(qiáng)和溫度不宜太高:目前操作壓力一般不超過0、5~1MPa,溫度不超過250℃。不易檢修:因整個(gè)換熱器被焊成一體(Ⅰ型),一旦損壞,修理很困難。163、2板式熱交換器構(gòu)造和工作原理在固定壓緊板上交替排列金屬薄板和墊圈,然后按放活動(dòng)壓緊板,最后旋緊壓緊螺栓,即構(gòu)成一臺(tái)板式熱交換器。兩薄板與墊圈之間空間為冷熱流體得流道。主要有:平直翅片、波紋翅片、鋸齒翅片、多孔翅片、條片翅片、釘狀翅片。傳熱板片173、2板式熱交換器183、2板式熱交換器193、2板式熱交換器203、2板式熱交換器213、2板式熱交換器223、2板式熱交換器233、2板式熱交換器243、2板式熱交換器25板式換熱器得優(yōu)點(diǎn)波紋板片交叉相疊形成復(fù)雜流動(dòng)較低雷諾數(shù)下達(dá)到湍流較小得板間距傳熱系數(shù)高3、2板式熱交換器結(jié)構(gòu)緊湊:一般板間距為4~6mm,單位體積設(shè)備可提供得傳熱面為250~1000m2/m3(列管式換熱器只有40~150m2/m3)。平板式換熱器得金屬消耗量可減少一半以上。具有可拆結(jié)構(gòu):可根據(jù)需要,用調(diào)節(jié)板片數(shù)目得方法增減傳熱面積。操作靈活性大,檢修、清洗也都比較方便。26板式換熱器得缺點(diǎn)3、2板式熱交換器允許得操作壓強(qiáng)和溫度比較低:通常操作壓強(qiáng)低于1、5MPa,最高不超過2、0MPa,壓強(qiáng)過高容易泄露;操作溫度受墊片材料得耐熱性限制,一般不超過250℃。另外由于兩板得間距僅幾毫米,流通面積較小,而流速又不大,因而處理量較小。27板式換熱器得用途3、2板式熱交換器螺旋板式換熱器和平板式換熱器都具有結(jié)構(gòu)緊湊、材料消耗少,傳熱系數(shù)大得特點(diǎn),屬于新型得高效緊湊式換熱器。這類換熱器一般不耐高溫高壓,但對(duì)于壓強(qiáng)較低(1、5MPa),溫度不高(150℃

)或腐蝕性強(qiáng)必須用貴重材料得場(chǎng)合,則顯示出更大得優(yōu)越性,目前已廣泛應(yīng)用于食品、輕工和化學(xué)等工業(yè)。28板式換熱器得拓展3、2板式熱交換器板式熱交換器(可拆式)耐溫耐壓性能差:將薄板之間直接焊接,取代密封墊片連接形式(全焊式)耐溫耐壓能力增強(qiáng),但無法拆卸密封墊片與焊接組合形式(半焊式)應(yīng)用于兩種溫度和壓力相差較大得流體換熱場(chǎng)合29板翅式熱交換器就是一種高效、緊湊、輕巧得換熱器,過去由于制造成本高,僅用于宇航、電子、原子能等少數(shù)部門。現(xiàn)已逐漸用于石油化工及其她工業(yè)部門,取得良好效果。3、3板翅式熱交換器板翅式熱交換器得背景303、3板翅式熱交換器板翅式熱交換器結(jié)構(gòu)形式多樣,但其基本結(jié)構(gòu)元件相同,即在兩塊平行薄金屬板之間,加入特殊形狀得金屬翅片,將兩側(cè)面封死,即成為一個(gè)換熱基本元件。將各基本元件進(jìn)行適當(dāng)排列,并通過釬焊制成順流、逆流或錯(cuò)流得板翅式熱交換器得板束(芯體),然后再將帶由流體進(jìn)出口接管得集流箱焊在板束上,即成為板翅式換熱器。板翅式熱交換器得結(jié)構(gòu)313、3板翅式熱交換器板翅式熱交換器得優(yōu)點(diǎn):結(jié)構(gòu)緊湊(單位體積設(shè)備得傳熱面一般達(dá)到2500m2/m3,最高可達(dá)4300m2/m3);重量輕(鋁合金制造,在相同得傳熱面下,其重量約為列管式得十分之一);傳熱系數(shù)較高(由于翅片促進(jìn)了流體得湍動(dòng)并破壞了熱邊界層得發(fā)展);強(qiáng)度大(除增加傳熱面積外,翅片也提高芯體得強(qiáng)度)。板翅式熱交換器得特點(diǎn)323、3板翅式熱交換器鋁合金不僅導(dǎo)熱系數(shù)高,而且在零度以下操作時(shí),其延性和抗拉強(qiáng)度都很高,適用于低溫和超低溫得場(chǎng)合,可在絕對(duì)零度至200℃范圍內(nèi)使用,就是板翅式熱交換器得理想材料。同時(shí)因翅片對(duì)隔板有支撐作用,板翅式換熱器允許操作壓強(qiáng)也比較高,可達(dá)5MPa。這種換熱器得缺點(diǎn)就是設(shè)備流道很小,易堵塞,且清洗和檢修困難,故所處理得物料應(yīng)較潔凈或預(yù)先凈制;另外由于隔板得翅片多由薄鋁板制成,故要求介質(zhì)對(duì)鋁不腐蝕。板翅式熱交換器得應(yīng)用333、3板翅式熱交換器343、3板翅式熱交換器353、3板翅式熱交換器363、3板翅式熱交換器板翅式熱交換器中流體得流動(dòng)形式常采用順流、逆流或錯(cuò)流373、3板翅式熱交換器383、3板翅式熱交換器393、3板翅式熱交換器翅片得型式翅片得型式很多,有平直翅片、鋸齒翅片、多孔翅片、波紋翅片、釘狀制片、百葉窗式翅片、片條翅片等。我國目前常用得翅片型式有光直型翅片、鋸齒型翅片和多孔型翅片三種。403、3板翅式熱交換器翅片得型式413、3板翅式熱交換器鋸齒型式423、3板翅式熱交換器多孔型式433、3板翅式熱交換器波紋型式443、3板翅式熱交換器百葉窗式型式453、3板翅式熱交換器封條得型式463、3板翅式熱交換器導(dǎo)流片473、3板翅式熱交換器導(dǎo)流片483、3板翅式熱交換器導(dǎo)流片493、3板翅式熱交換器流動(dòng)形式503、3板翅式熱交換器流動(dòng)形式513、4翅片管熱交換器翅片管熱交換器就是管式熱交換器得拓展,由基管和翅片組成,就是一種帶翅(肋)得管式熱交換器。熱交換器中,當(dāng)兩種流體得對(duì)流傳熱系數(shù)相差較大時(shí),可以通過在傳熱系數(shù)較小得一側(cè)加翅片可以強(qiáng)化傳熱。523、4翅片管熱交換器翅片管熱交換器得基管通常就是圓管,也有扁平管和橢圓管。翅片可以各自加在每根單管上,也可以同時(shí)與數(shù)根管子相連接。533、4翅片管熱交換器543、4翅片管熱交換器翅片管得類型與選擇553、4翅片管熱交換器就是否需要設(shè)置翅片何處設(shè)置翅片視管內(nèi)外傳熱系數(shù)設(shè)置在傳熱系數(shù)較小側(cè)管內(nèi)外傳熱系數(shù)接近,兩側(cè)均需設(shè)置翅片管得類型與選擇563、4翅片管熱交換器圓形翅片矩形翅片傳熱系數(shù)不足使氣流流經(jīng)翅片時(shí)產(chǎn)生擾流,破壞邊界層翅片管得類型與選擇573、4翅片管熱交換器翅片管得類型與選擇管片按制造方法分為整體翅片、焊接翅片、高頻焊翅片和機(jī)械連接翅片。583、4翅片管熱交換器翅片管得類型與選擇593、4翅片管熱交換器翅片管得類型與選擇603、4翅片管熱交換器翅片管得類型與選擇613、5熱管熱交換器1944年:通用發(fā)動(dòng)機(jī)公司得Gaugler

首先提出了熱管得工作原理,但就是她得想法當(dāng)時(shí)并沒有被廣泛地采納利用。1963年:美國LosAlamos國家實(shí)驗(yàn)室得Grouer重新獨(dú)立發(fā)明了這種傳熱元件,并進(jìn)行了性能測(cè)試實(shí)驗(yàn),將她正式命名為熱管(HeatPipe)。1965年:Cotter首次提出了較完整得熱管理論。70年代以來:熱管技術(shù)飛速發(fā)展;我國也自70年代開始,展開了對(duì)熱管得研究和應(yīng)用?，F(xiàn)在:熱管在電子工業(yè)、余熱回收、新能源等方面得到了廣泛應(yīng)用。熱管熱交換器概述623、5熱管熱交換器熱管得組成及工作原理以吸液芯熱管為例管殼毛細(xì)多孔材料(管芯)蒸氣通道液體工作原理:工作液體在熱端吸收熱量而沸騰氣化,產(chǎn)生得蒸氣流至冷端冷凝放出潛熱,冷凝液返回至熱端,再次吸熱沸騰氣化。如此反復(fù)循環(huán),熱量不斷從熱端傳至冷端。633、5熱管熱交換器熱管工作得主要任務(wù)就是從加熱段吸收熱量,通過內(nèi)部相變傳熱過程,把熱量輸送到冷卻段,從而實(shí)現(xiàn)熱量轉(zhuǎn)移,完成這一轉(zhuǎn)移有六個(gè)同時(shí)發(fā)生又相互關(guān)聯(lián)得主要過程:(1)熱量從熱源通過熱管管殼和吸液芯(包括工作液體)傳遞到氣-液分界面(2)液體在蒸發(fā)段內(nèi)得氣-液分界面上蒸發(fā)(3)蒸氣腔內(nèi)得蒸氣從蒸發(fā)段流到冷卻段(4)蒸氣在冷卻段內(nèi)得氣-液分界面上得凝結(jié)(5)熱量從氣-液分界面通過吸液芯、液體和管壁傳給冷源(6)在吸液芯內(nèi)由毛細(xì)作用使冷凝液從冷卻段回流到蒸發(fā)段643、5熱管熱交換器熱量由蒸發(fā)段輸入后,毛細(xì)材料中得工作液受熱蒸發(fā),蒸氣順著蒸氣通道流向冷凝段;在冷凝段,蒸氣受到冷凝結(jié)成液體,放出熱量;凝結(jié)液體再沿多孔材料靠毛細(xì)力得作用流回蒸發(fā)段。653、5熱管熱交換器663、5熱管熱交換器熱管得分類按凝結(jié)液得回流作用力來劃分吸液芯熱管兩相熱虹吸管旋轉(zhuǎn)熱管重力輔助熱管典型熱管673、5熱管熱交換器

熱管管殼作用將熱管得工作部分封閉起來,在熱管兩端部接受和放出熱量,中部絕熱,并承受一定得壓力。要求a在整個(gè)工作壓力范圍內(nèi)不發(fā)生工質(zhì)泄露,壽命夠長;b管殼材料與工質(zhì)必須相容,避免有腐蝕和氣體產(chǎn)生得現(xiàn)象出現(xiàn);c管殼材料經(jīng)得住工藝除氣工程中得高溫;d管殼結(jié)構(gòu)既能承受內(nèi)部最大得蒸汽壓力,又能兼顧降低管壁熱阻,管壁盡可能薄;e管殼材料濕潤性好,導(dǎo)熱系數(shù)高。材料不繡鋼,銅,鋁,鎳,玻璃,陶瓷683、5熱管熱交換器

熱管管芯作用:產(chǎn)生毛細(xì)抽吸力,使液體由冷凝段回流到蒸發(fā)段要求:a起到有效得毛細(xì)泵作用;b與工質(zhì)、管壁材料必須相容;c具有較高滲透率且傳熱性能好;d具有足夠得剛性,以保證吸液芯與管壁緊密接觸;e便于加工,性能可靠,經(jīng)濟(jì)性好。分類:a緊貼管壁得單層或多層網(wǎng)芯693、5熱管熱交換器703、5熱管熱交換器b燒結(jié)粉末管芯c軸向槽道式管芯d組合管芯一定數(shù)目得金屬粉末或金屬