Schema schematico di varie strutture di scambiatori di calore

Classificazione per metodo di scambio termico: gli scambiatori di calore possono essere suddivisi in scambiatori di calore a partizioni, scambiatori di calore ad accumulo, scambiatori di calore indiretti collegati al fluido, scambiatori di calore a contatto diretto e scambiatori di calore multipli;

Classificato per destinazione: si divide in riscaldatore, preriscaldatore, surriscaldatore, evaporatore;

A seconda della struttura può essere suddiviso in: scambiatore di calore a testa flottante, scambiatore di calore a piastra tubiera fisso, scambiatore di calore a piastra tubiera a forma di U, scambiatore di calore a piastre e così via.

1. Scambiatore di calore a testa flottante

Vantaggi: elimina lo stress da differenza di temperatura, può funzionare ad alta temperatura e alta pressione, generalmente la temperatura è inferiore o uguale a 450 gradi, la pressione è inferiore o uguale a 6.4 MPa; il fascio tubiero dello scambiatore di calore può essere estratto per la pulizia e può essere utilizzato in occasioni soggette a incrostazioni o in cui il tubo è soggetto a corrosione.

Svantaggi: la struttura è complessa e la piccola testa flottante è soggetta a perdite interne. Il consumo di materiali metallici è elevato e il costo è di circa il 20% superiore a quello dei normali scambiatori di calore.

2. Scambiatore di calore tubolare

Vantaggi: struttura semplice e compatta, a basso costo;

Svantaggi: L’esterno del tubo non può essere pulito meccanicamente e c’è una grande differenza di temperatura tra la parete del tubo e la parete del guscio;

3. Scambiatore di calore a tubo a U

Vantaggi: il fascio tubiero può essere espanso e contratto liberamente, non c’è stress termico tra il tubo e il guscio, il passaggio del tubo è un doppio passaggio del tubo, il processo è lungo, l’effetto di scambio termico è buono e la capacità di sopportare la pressione è forte; il fascio tubiero è estraibile dal mantello, comodo per la manutenzione e la pulizia, ha una struttura semplice e di basso costo;

Svantaggi: pulizia scomoda nel tubo, difficile sostituire i tubi al centro del fascio tubiero, la distribuzione dei tubi non è abbastanza compatta, il fluido lato mantello è facile da cortocircuitare e pregiudica il trasferimento di calore lato mantello, e il il tubo si piegherà e si assottiglierà, quindi la parte del tubo diritto ha bisogno di un tubo più spesso, che lo limita Lo scambiatore di calore è adatto solo per le occasioni in cui la differenza di temperatura tra il tubo e il lato del guscio è grande, o il mezzo del lato del guscio è facile da la scala e il mezzo laterale del tubo sono puliti, ad alta temperatura, alta pressione e forte corrosività;

4. Scambiatore di calore a batteria ad immersione

Con il tubo a serpentina come elemento di scambio termico, in base alle diverse modalità di raffreddamento del fluido all’esterno del tubo, lo scambiatore di calore a serpentina si divide in tipo ad immersione e tipo a spruzzo.

Vantaggi: struttura semplice, fabbricazione, installazione, pulizia, ispezione e manutenzione convenienti, convenienti per la protezione dalla corrosione, cuscinetti ad alta pressione, basso costo, particolarmente adatti per il raffreddamento e la condensazione di fluidi ad alta pressione.

Svantaggi: l’attrezzatura è ingombrante, i materiali di consumo sono grandi e il trasferimento di calore dell’unità richiede più metallo;

5. Scambiatore di calore del tipo a involucro

Vantaggi: ampia area di scambio termico ed elevata efficienza di scambio termico;

Svantaggi: fastidiosa manutenzione, pulizia e smontaggio, ed è facile causare perdite alla connessione staccabile;

6. Scambiatore di calore a piastre a spirale

Vantaggi: buona efficienza di trasferimento del calore, funzionamento stabile, è possibile utilizzare più unità, elevata efficienza di trasferimento del calore, elevata affidabilità di funzionamento, bassa resistenza, ecc.;

Svantaggi: elevati requisiti per la qualità della saldatura, difficile manutenzione, peso elevato, scarsa rigidità e difficoltà di trasporto e installazione;

7. Scambiatore di calore con anello di compensazione

Quando il fluido è uno scambio di calore ad alta temperatura, lo stress termico sul lato del tubo e del guscio è relativamente grande e l’anello di rinforzo (o giunto di dilatazione) può eliminare lo stress termico. Il diverso grado di espansione termica del tubo, è adatto per l’occasione in cui la differenza di temperatura tra i due fluidi non è superiore a 70 e la pressione del fluido lato mantello non è superiore a 600 kPa.

8. Scambiatore di calore a tubi di calore

Caratteristiche: Elevata efficienza di trasferimento del calore, struttura compatta, piccola perdita di resistenza del fluido di scambio termico, cambio di forma flessibile, resistenza alla corrosione e forte adattabilità ambientale.

9. Scambiatore di calore incamiciato

Vantaggi: struttura semplice, fabbricazione e trasporto convenienti;

Svantaggi: l’area di scambio termico è limitata e il coefficiente di scambio termico non è elevato. È possibile aggiungere un agitatore o una serpentina per aumentare il coefficiente di scambio termico;

10. Scambiatore di calore a piastre alettate

Vantaggi: struttura compatta e leggera, elevato coefficiente di scambio termico, forte applicabilità;

Svantaggi: elevati requisiti di fabbricazione, processo complicato, facile da bloccare, non resistente alla corrosione, difficile da ispezionare e riparare, quindi è adatto solo per la pulizia di liquidi;