Diagrama schematică a diferitelor structuri ale schimbătorului de căldură

Clasificate după metoda de transfer de căldură: schimbătoarele de căldură pot fi împărțite în schimbătoare de căldură partiționale, schimbătoare de căldură de stocare a căldurii, schimbătoare de căldură indirecte conectate la fluid, schimbătoare de căldură cu contact direct și schimbătoare de căldură multiple;

Clasificat după scop: este împărțit în încălzitor, preîncălzitor, supraîncălzitor, evaporator;

În funcție de structură, acesta poate fi împărțit în: schimbător de căldură cu cap plutitor, schimbător de căldură cu țeavă fixă, schimbător de căldură cu foi în formă de U, schimbător de căldură cu plăci și așa mai departe.

1. Schimbător de căldură cu cap plutitor

Avantaje: Elimină stresul diferențial de temperatură, poate funcționa la temperaturi ridicate și presiune ridicată, în general temperatura este mai mică sau egală cu 450 de grade, presiunea este mai mică sau egală cu 6.4 MPa; pachetul tubului schimbătorului de căldură poate fi extras pentru curățare și poate fi utilizat în ocazii care sunt predispuse la scalare sau în care tubul este predispus la coroziune.

Dezavantaje: Structura este complexă, iar capul plutitor mic este predispus la scurgeri interne. Consumul de materiale metalice este mare, iar costul este cu aproximativ 20% mai mare decât cel al schimbătoarelor de căldură obișnuite.

2. Schimbător de căldură tubular

Avantaje: structură simplă și compactă, cost redus;

Dezavantaje: Exteriorul tubului nu poate fi curățat mecanic și există o diferență mare de temperatură între peretele tubului și peretele carcasei;

3. Schimbător de căldură cu tub U

Avantaje: fasciculul de tuburi poate fi extins și contractat liber, nu există tensiune termică între tub și carcasă, trecerea tubului este o trecere dublă a tubului, procesul este lung, efectul de schimb de căldură este bun și capacitatea de susținere a presiunii Este puternic; fasciculul de tuburi poate fi extras din carcasă, ceea ce este convenabil pentru întreținere și curățare, are o structură simplă și costuri reduse;

Dezavantaje: curățare incomodă în tub, dificil de înlocuit tuburile din mijlocul pachetului de tuburi, distribuția tuburilor nu este suficient de compactă, fluidul lateral al carcasei este ușor de scurtcircuitat și afectează transferul de căldură din partea carcasei și tubul se va îndoaie și va fi subțire, astfel încât partea dreaptă a tubului are nevoie de un tub mai gros, care îl limitează. Schimbătorul de căldură este potrivit numai pentru ocaziile în care diferența de temperatură dintre tub și partea carcasei este mare sau mediul lateral al carcasei este ușor de scara și mediul lateral al tubului este curat, temperatură ridicată, presiune ridicată și corozivitate puternică;

4. Schimbător de căldură cu bobină de imersie

Având tubul serpentin ca element de transfer de căldură, conform diferitelor metode de răcire a fluidului în afara tubului, schimbătorul de căldură serpentinic este împărțit în tipul de imersie și tipul de pulverizare.

Avantaje: structură simplă, fabricație convenabilă, instalare, curățare, inspecție și întreținere, convenabil pentru protecția împotriva coroziunii, rulment de înaltă presiune, cost redus, potrivit în special pentru răcirea fluidelor de înaltă presiune și condensare.

Dezavantaje: echipamentul este voluminos, consumabilele sunt mari, iar transferul de căldură al unității necesită mai mult metal;

5. Schimbător de căldură de tip carcasă

Avantaje: zonă mare de schimb de căldură și eficiență ridicată a transferului de căldură;

Dezavantaje: întreținere, curățare și demontare dificilă și este ușor să provocați scurgeri la conexiunea detașabilă;

6. Schimbător de căldură cu plăci în spirală

Avantaje: eficiență bună a transferului de căldură, funcționare stabilă, pot fi utilizate mai multe unități, eficiență ridicată a transferului de căldură, fiabilitate puternică a funcționării, rezistență scăzută etc .;

Dezavantaje: cerințe ridicate pentru calitatea sudării, întreținere dificilă, greutate mare, rigiditate slabă și transport și instalare dificile;

7. Schimbător de căldură cu inel de compensare

Când fluidul schimbă căldura la temperatură ridicată, stresul termic de pe partea tubului și a carcasei este relativ mare, iar inelul de întărire (sau îmbinarea de expansiune) poate elimina stresul termic. Diferitul grad de dilatare termică al tubului, este potrivit pentru ocazia în care diferența de temperatură dintre cele două fluide nu depășește 70 ℃ și presiunea fluidului lateral al carcasei nu depășește 600kPa.

8. Schimbător de căldură pentru conducte de căldură

Caracteristici: Eficiență ridicată a transferului de căldură, structură compactă, pierdere mică de rezistență a fluidului schimbător de căldură, schimbare flexibilă a formei, rezistență la coroziune și adaptabilitate puternică la mediu.

9. Schimbător de căldură cu manta

Avantaje: structură simplă, fabricație și transport convenabil;

Dezavantaje: Zona de transfer de căldură este limitată, iar coeficientul de transfer de căldură nu este mare. Se poate adăuga un agitator sau o bobină pentru a crește coeficientul de transfer de căldură;

10. Schimbător de căldură cu placă

Avantaje: structură compactă și ușoară, coeficient ridicat de transfer de căldură, aplicabilitate puternică;

Dezavantaje: cerințe ridicate de fabricație, proces complicat, ușor de blocat, nu rezistent la coroziune, dificil de inspectat și reparat, deci este potrivit doar pentru curățarea lichidelor;

Diagrama schematică a diferitelor structuri ale schimbătorului de căldură

Clasificate după metoda de transfer de căldură: schimbătoarele de căldură pot fi împărțite în schimbătoare de căldură partiționale, schimbătoare de căldură de stocare a căldurii, schimbătoare de căldură indirecte conectate la fluid, schimbătoare de căldură cu contact direct și schimbătoare de căldură multiple;

Clasificat după scop: este împărțit în încălzitor, preîncălzitor, supraîncălzitor, evaporator;

În funcție de structură, acesta poate fi împărțit în: schimbător de căldură cu cap plutitor, schimbător de căldură cu țeavă fixă, schimbător de căldură cu foi în formă de U, schimbător de căldură cu plăci și așa mai departe.

1. Schimbător de căldură cu cap plutitor

Avantaje: Elimină stresul diferențial de temperatură, poate funcționa la temperaturi ridicate și presiune ridicată, în general temperatura este mai mică sau egală cu 450 de grade, presiunea este mai mică sau egală cu 6.4 MPa; pachetul tubului schimbătorului de căldură poate fi extras pentru curățare și poate fi utilizat în ocazii care sunt predispuse la scalare sau în care tubul este predispus la coroziune.

Dezavantaje: Structura este complexă, iar capul plutitor mic este predispus la scurgeri interne. Consumul de materiale metalice este mare, iar costul este cu aproximativ 20% mai mare decât cel al schimbătoarelor de căldură obișnuite.

2. Schimbător de căldură tubular

Avantaje: structură simplă și compactă, cost redus;

Dezavantaje: Exteriorul tubului nu poate fi curățat mecanic și există o diferență mare de temperatură între peretele tubului și peretele carcasei;

3. Schimbător de căldură cu tub U

Avantaje: fasciculul de tuburi poate fi extins și contractat liber, nu există tensiune termică între tub și carcasă, trecerea tubului este o trecere dublă a tubului, procesul este lung, efectul de schimb de căldură este bun și capacitatea de susținere a presiunii Este puternic; fasciculul de tuburi poate fi extras din carcasă, ceea ce este convenabil pentru întreținere și curățare, are o structură simplă și costuri reduse;

Dezavantaje: curățare incomodă în tub, dificil de înlocuit tuburile din mijlocul pachetului de tuburi, distribuția tuburilor nu este suficient de compactă, fluidul lateral al carcasei este ușor de scurtcircuitat și afectează transferul de căldură din partea carcasei și tubul se va îndoaie și va fi subțire, astfel încât partea dreaptă a tubului are nevoie de un tub mai gros, care îl limitează. Schimbătorul de căldură este potrivit numai pentru ocaziile în care diferența de temperatură dintre tub și partea carcasei este mare sau mediul lateral al carcasei este ușor de scara și mediul lateral al tubului este curat, temperatură ridicată, presiune ridicată și corozivitate puternică;

4. Schimbător de căldură cu bobină de imersie

Având tubul serpentin ca element de transfer de căldură, conform diferitelor metode de răcire a fluidului în afara tubului, schimbătorul de căldură serpentinic este împărțit în tipul de imersie și tipul de pulverizare.

Avantaje: structură simplă, fabricație convenabilă, instalare, curățare, inspecție și întreținere, convenabil pentru protecția împotriva coroziunii, rulment de înaltă presiune, cost redus, potrivit în special pentru răcirea fluidelor de înaltă presiune și condensare.

Dezavantaje: echipamentul este voluminos, consumabilele sunt mari, iar transferul de căldură al unității necesită mai mult metal;

5. Schimbător de căldură de tip carcasă

Avantaje: zonă mare de schimb de căldură și eficiență ridicată a transferului de căldură;

Dezavantaje: întreținere, curățare și demontare dificilă și este ușor să provocați scurgeri la conexiunea detașabilă;

6. Schimbător de căldură cu plăci în spirală

Avantaje: eficiență bună a transferului de căldură, funcționare stabilă, pot fi utilizate mai multe unități, eficiență ridicată a transferului de căldură, fiabilitate puternică a funcționării, rezistență scăzută etc .;

Dezavantaje: cerințe ridicate pentru calitatea sudării, întreținere dificilă, greutate mare, rigiditate slabă și transport și instalare dificile;

7. Schimbător de căldură cu inel de compensare

Când fluidul schimbă căldura la temperatură ridicată, stresul termic de pe partea tubului și a carcasei este relativ mare, iar inelul de întărire (sau îmbinarea de expansiune) poate elimina stresul termic. Diferitul grad de dilatare termică al tubului, este potrivit pentru ocazia în care diferența de temperatură dintre cele două fluide nu depășește 70 ℃ și presiunea fluidului lateral al carcasei nu depășește 600kPa.

8. Schimbător de căldură pentru conducte de căldură

Caracteristici: Eficiență ridicată a transferului de căldură, structură compactă, pierdere mică de rezistență a fluidului schimbător de căldură, schimbare flexibilă a formei, rezistență la coroziune și adaptabilitate puternică la mediu.

9. Schimbător de căldură cu manta

Avantaje: structură simplă, fabricație și transport convenabil;

Dezavantaje: Zona de transfer de căldură este limitată, iar coeficientul de transfer de căldură nu este mare. Se poate adăuga un agitator sau o bobină pentru a crește coeficientul de transfer de căldură;

10. Schimbător de căldură cu placă

Avantaje: structură compactă și ușoară, coeficient ridicat de transfer de căldură, aplicabilitate puternică;

Dezavantaje: cerințe ridicate de fabricație, proces complicat, ușor de blocat, nu rezistent la coroziune, dificil de inspectat și reparat, deci este potrivit doar pentru curățarea lichidelor;