列管式换热器,由若干个管子组成一个列管式换热器,用以实现热量传递的设备。主要特点有:
(1)结构紧凑,体积小,重量轻。
(2)传热效率高,传热温差大。
(3)传热系数大,可达几十万瓦/平方米。
(4)管程、壳程采用全焊结构,不会有泄漏现象。
(5)在结构上要求比较严格,制造工艺较复杂。由于在加工过程中要增加管束的数量和重量,故成本较高。
列管式换热器是目前应用为广泛的一种换热设备。其主要由壳体、换热管、管接头和管束组成。它主要用于流体之间的热量传递和换热。在换热器中,管子的排列形式对其传热效果有很大影响,是决定换热器传热效率的关键因素之一,因此如何提高换热器的传热效率就成为人们研究的主要方向之一。
列管式换热器根据其结构形式分为两大类:一类是固定管板式换热器;另一类是活动管板式换热器。
1、固定管板式换热器
固定管板式换热器又称为平板式换热器,由壳体、管束、管接头和管板等组成,其中管子排列方式一般有三种:横向排列,纵向排列和折流板式。按传热介质的流动方式不同可分为:逆流传热、顺流传热和混合传热。其中逆流传热是指在流体流动方向上的换热,它是使两种流体在一定距离内,通过不同的流速而实现的热量交换。顺流传热是指两种流体在相同的速度下,在同一方向上进行的换热,这种换热器中两种流体不会相互影响,因此其性能比较稳定。而逆流传热则是两种流体在不同的流速下进行换热,由于这种换热器中两种流体流动方向不同,因此会影响到换热效果。固定管板式换热器因其结构紧凑、布置方便等特点在工业上得到了广泛应用。
2、活动管板式换热器
活动管板式换热器,简称为换热器,其主要特点是:(1)当需要进行流体分离时,可将分离后的两种流体分别加热或冷却后重新进入同一换热管中;(2)可将两种不同的热介质进行换热。这样既可对其中一种介质进行加热或冷却,又可以对其进行换热,从而得到所需的温度;(3)可以实现流体在不同温度间的切换;(4)两种介质之间可实现双向传热,且传热效率高。
目前活动管板式换热器已得到广泛应用。它主要用于化工、、食品饮料等部门的冷却、加热、冷却工艺中。
活动管板式换热器的优点是:(1)可以实现在不同温度之间的切换;(2)可以实现不同流动介质之间的双向传热;(3)能够实现流体在不同温度之间的切换;(4)可以实现流体在不同温度之间的双向传热。
3、研究现状及展望
列管式换热器的研究在我国起步较晚,但是随着近几年的发展,我国列管式换热器的研究工作已经取得了一定的成果。随着科学技术的发展,列管式换热器在国内外市场上得到了广泛的应用。但是目前我国列管式换热器存在着一些不足之处,比如:换热面积小、换热效率低、制造成本高等。这些都制约了列管式换热器在我国的应用和发展。
为了解决以上问题,今后应加强对列管式换热器换热性能影响因素的研究,同时还要加强对换热器传热性能预测模型的研究,这样才能提高列管式换热器在我国的应用和发展。此外,还应加强对列管式换热器在我国应用前景的研究,以此来提高列管式换热器在我国的应用和发展。