蒸汽换热器
蒸汽换热器是以蒸汽为热源将水或空气加热的设备。它可以把蒸汽中的大量热值充分置换出来,用来加热水或空气。被加热的水或空气可集中输送到各类干燥烘干设备里。现代工业中,蒸汽已经是一种应用比较广泛的理想热载体。
中文名 蒸汽换热器 外文名 vapor heat exchanger 热源蒸汽 性 质 将水或空气加热的设备 两 类 直接加热设备 优 点 节能、噪音小等
目录
1 原理
2 分类
? 直接加热设备
? 间接换热设备
3 主要优点
4 操作规程
原理
进入芯体的蒸汽,沿侧壁斜向小孔高速喷出,其动能为水吸收,推动水沿芯体边缘切线方向流动,以较大角度与壳体内壁接触,受壳体阻拦而旋转。由于壳体容积设计合理。水流旋转速度适宜且稳定。旋转水流不仅能更好地吸收蒸汽动能、消除噪声,也将蒸汽流散形成大量的微小汽水单元合体,这种小体积的组合混合时产生的噪声很低。
分类
用蒸汽作热源加热水的设备分为两类:直接加热设备、间接加热设备。
直接加热设备
直接加热设备又可分为蒸汽加热喷射器、蒸汽混合器、喷淋式换热器、热敏传感换热机组。
一、蒸汽加热喷射器
利用蒸汽高流速产生负真空吸入水混合,此使用条件不仅要求蒸汽有一定的压力,而且还必须有一定动能才能混合。60年代因噪音问题未推广使用,90年代初由湖南西门机电解决噪音问题。蒸汽喷射器优点:设备简单,造价低,热能利用率高,不怕水垢。
蒸汽加热喷射器
二、蒸汽混合器
是将蒸汽通过同径多孔装置直接注入水中。蒸汽压力必须大于系统压力0.2MPa以上,蒸汽流量不可调,有噪音,在开启或关闭时蒸汽压力与系统压力有叠加现象,对采暖、空调系统有一定破坏力。在闭式系统中不能使用,是一种淘汰产品。
三、喷淋式换热器
是通过多孔装置将水直接以喷淋方式注入蒸汽中。可调节蒸汽流量,无噪音,0.2MPa低压蒸汽效果极佳。缺点:怕水中杂物堵塞喷淋孔,蒸汽压力波动大时换热器内易汽化。洗澡必须加储存水箱和水泵,不能等温换热。
喷淋式换热器特点:
混合加热是将蒸汽与水混合变为热水,其特点:基本没有热损,热效率几乎可达到100%。不怕结垢,冷凝水低于70℃
四、热敏传感换热机组
换热机组汽水直混式换热器,以高效热敏传感换热器为主机,将通用换热站内循稳压系统、控制系统等高度集成于一体,充分利用了当代流量变频控制、热量自动监测控制、远传网络通信控制等先进技术,使机组大
限度的实现自动化、智能化。整个机组统筹兼顾组合精良,量身定做,机组整机出厂,安装快捷方便,安装费用极低。
热敏传感换热机组特点:
1、传热迅捷、换热高效、换热效率可达100%。
2、冷凝水充分回收,循环利用,整个系统水自洁防垢,换热器、散热器及换热系统可保持长效稳定高效的热交换性能,大限度降低系统结垢现象,不会因难以克服的结垢弊端而降低系统换热效率。
3、换热器采用全不锈钢制作,产品结构设计科学,工艺制作精良,使用寿命长,可达20年以上。
4、关键部件采用德国先进工艺技术及订单加工,因而主机不受蒸汽压力及系统压力影响,有效消除噪音、汽击现象,整机运行平稳。
5、冷凝水被完全吸收和利用,系统没有特殊原因,无需设置补水装置,大大节约了系统用水及运行费用。
6、整套机组结构紧凑,占地面积小,大大节省土建投资,同时,由于换热效率极高,运行中系统又无需补水,整个机组节汽、节电、节水三位一体,为用户创造可观的节能效益。
7、机组具备高智能自动化控制功能,可实现超压、超温保护,断电蒸汽自动切断及室外温度自动补偿功能并可实现远程监控,为用户提供高枕无忧的运行平台。
8、应用领域广阔,可广泛用于热电、厂矿、食品医疗、机械轻工、民用建筑等领域的采暖、热水洗浴及其他用途。
9、应用条件宽泛,可用于较大压力、温度范围的热交换。
间接换热设备
特性
间接加热必须具备两个条件才能进行热能的位移。从传热公式
可以看出:
1、传导必须有温差,即△T≠0.不能等温换热,一般情况要求△T≥20℃,否则温差越小,换热面积越大。
2、K值。一种金属的传热系统K值为恒定值。如果金属表面生成0.1㎜厚水垢,K值相应减少几倍,换热面也相应减少几倍,在采暖、空调系统中用软水就是这个道理。因蒸汽与水是两个各自独立的系统,压力相互间不会影响。
蒸汽换热应采用二级换热:第一级为汽-水换热(利用潜热);第二级为水-水换热(利用显热)。在饱和蒸汽中,因潜热大于显热6-10倍,因工程造价原因,一般采用汽――水一级换热。
间接加热设备
间接加热设备
间接换热设备又可分为列管式换热器、螺旋板式换热器、波纹管式换热器、浮动盘管换热器、机械换热机组、涡流热膜换热器。
一、列管式换热器
采用层流传热,一级换热热效率不超过80%,冷凝水温度高,超过100℃,易汽化,蒸汽压力低于0.2MPa时,易产生蒸汽与水的冲击噪音,且有储存热水功能,水温上热下冷。份量重,易结垢。因检修需要一定抽管距离,且占地面积大,价格高,基本为淘汰产品。
二、螺旋板式换热器
采用层流传热,有两种不同材质:一种为碳钢,一种为不锈钢。热效率不超过80%,一次性使用无法维修。比列管式占地相对小,易结垢,造价低,冷凝水温度超过100℃.易汽化,蒸汽压力小于0.2MPa时,冷凝水与蒸汽产生汽水冲击噪声,因价格低廉不普遍被采用。
三、波纹管式换热器
采用振动和层流混合传热,一级换热热效率不超过80%,占地小,易结垢,冷凝温度超过100℃,易汽化,蒸汽压力小于0.2MPa时,水与蒸汽产生冲击噪声,因占小,90年代初为流行产品。
四、浮动盘管换热器
采用振动传热,该技术国内基本是引进美国技术发展而来。是利用蒸汽动能,换热面产生振动破坏水膜,层流变为稳流传热,是世界上比较先进的方法,并能利用温差自行脱落硬质水垢,但对微孔软水垢无效。因制造工艺而异,热效率约在80-90%左右。0.2MPa以下蒸汽易产生汽水冲击噪声。储存式上下温差大,有死水区。以及占地面小,价格稍微偏高,现在有很多地方采用,目前国内所有厂家未做过试验,蒸汽压力与水压多大时合适,振频率过大,水分子与换热面不接触,无法传热,过小又起不到破坏水膜的作用,影响传热系数。
五、机械换热机组
为两级换热:第一级将蒸汽通过喷淋方法变为高温水;第二级用水泵高流速(3M/S)在板式换热器中产生高速摩擦进而产生喘流换热器。这种换热器机组是目前国际上热效率高(97.8%),冷凝水低于100℃,0.2MPa以下蒸汽正常使用,但因占地大、造价高(比浮动盘管高5倍以上)、消耗电力、维修大、价格贵、无法普遍使用。
六、涡流热膜换热器
涡流热膜换热器采用新的涡流热膜传热技术,通过改变流体运动状态来增加传热效果,当介质经过涡流管表面时,强力冲刷管子表面,从而提高换热效率。高可达10000W/m2℃。
涡流热膜换热器
涡流热膜换热器
这种结构实现了耐腐蚀、耐高温、耐高压、防结垢功能。其它类型的换热器的流体通道为固定方向流形式,在换热管表面形成绕流,对流换热系数降低。
涡流热膜换热器的大特点在于经济性和安全性统一。由于考虑了换热管之间,换热管和壳体之间流动关系,不再使用折流板强行阻挡的方式逼出湍流,而是靠换热管之间自然诱导形成交替漩涡流,并在保证换热管不互相摩擦的前提下保持应有的颤动力度。换热管的刚性和柔性配置良好,不会彼此碰撞,既克服了浮动盘管换热器之间相互碰撞造成损伤的问题,又避免了普通管壳式换热器易结垢的问题。
性能特点
1.高效节能,该换热器传热系数为6000-8000W/m2.0C。
2.全不锈钢制作,使用寿命长,可达20年以上。
3.改层流为湍流,提高了换热效率,降低了热阻。
4.换热速度快,耐高温(400℃),耐高压(2.5Mpa)。
5.结构紧凑,占地面积小,重量轻,安装方便,节约土建投资。
6.设计灵活,规格齐全,实用针对性强,节约资金。
7.应用条件广泛,适用较大的压力、温度范围和多种介质热交换。
8.维护费用低,易操作,清垢周期长,清洗方便。
9.采用纳米热膜技术,显着增大传热系数。
10.应用领域广阔,可广泛用于热电、厂矿、石油化工、城市集中供热、食品医药、能源电子、机械轻工等领域。 [2]
主要优点
1、高效节能,热效率可达99%。蒸汽换热器能使蒸汽快速均匀地直接溶解于水中,且蒸汽和被加热液体的压差即使仅有0.04Mpa,蒸汽仍能较好地加入被加热液体中,故热损失小,热效率高。
2、热水温高:使用涡旋式加热器可获得较高温度的热水,其高加热温度敞口容器为98℃压力容器可达150℃。蒸汽换热器高工作压力是1.6Mpa。
3、振动小,噪音低:有利于改善周围环境,与花管式老式加热器比较,涡旋式消音加热器因采用内部旋流消声结构,噪音低于50db,振动大大降低。
4、总投资低:热源蒸汽直接进入水箱,可省却热水用泵房设备,节省投资。
5、操作维修简单:水、汽分开控制,故水箱内剩余冷水可重复加热,控温方便。
6、蒸汽换热器采用全不锈钢材质精加工而成,无需拆卸维修,使用寿命长。 [3]
操作规程
蒸汽换热器的操作规程一般是由几部分组成的,具体为:使用前的检查准备工作、使用时注意事项、投入使用、停用以及吹扫。
翅片式换热器
翅片式散热器是气体与液体热交换器中使用为广泛的一种换热设备。它通过在普通的基管上加装翅片来达到强化传热的目的。基管可以用钢管;不锈钢管;铜管等。翅片也可以用钢带;不锈钢带,铜带,铝带等。
翅片式换热器主要用于干燥系统中空气加热,是热风装置中的主要设备,散热器采用的热介质可以是蒸汽或热水,也可用导热油,蒸气的工作压力一般不超过0.8Mpa,热空气的温度在170℃以下。
中文名 翅片式换热器 外文名 finned heat exchanger 类 型 气体与液体热交换器 目 的 强化传热 用 途 用于干燥系统中空气加热 热空气的温度 150℃以下
目录
1 详细说明
2 选择
详细说明
翅片式散热器主要由空气流向间的三排并列螺旋翅片管束组成,SRZ型散热翅片管束的加工工艺是反0.5*10毫米的钢带用机械绕片方法,绕在18毫米无缝钢管上,然后进行热镀锌,也可用不锈钢管及不锈钢带制成全不锈钢散热,SRL型散热器则是用钢管和铝带轧制的翅片散热器,其单位长度的散热面积比SRZ型的更大。
翅片式换热器因采用机械绕片,散热翅片与散热管接触面大而紧,传热性能良好、稳定,空气通过阻力小,蒸气或热水流经钢管管内,热量通过紧绕在钢管上翅片传给经过翅片间的空气,达到加热和冷却空气的作用。
选择
通常情况下,翅片管换热器的间距与片高主要是影响着翅化比,翅化比和管内外介质的膜传热系数有很大的关系。如果管内外膜传热系数差异较大,应选择翅化比比较大的翅片管,如蒸汽加热空气。当一侧介质存在相变的情况下,传热系数的差异会较大,如冷热空气的交换,当热空气降低到露点以下,可以采用翅片管换热器。在无相变的空气与空气的换热情况下,或者水与水的热交换,通常以裸管比较适合。当然也可以采用低翅片管,因为此时属于弱给热系数,强化其中的任意一侧都是具有一定的效果的。不过,过大的翅化比作用并不明显,好的管内外接触面积同时强化,可以采用螺纹管或槽纹管。
翅片的片距主要是考虑积灰,结尘,易清洗等因素,同时需严格符合设备对压力降等要求。排列时,管与管之间的间距不易过大,一般>1mm以上适合布管即可。在换热的过程中,空气在流经翅片管换热器时,主要是翅片正反二个面参与换热。二支翅片管中间部位只有少量的辐射传热,换热效果不明显。此部位由于无翅片,无阻力,空气容易穿透。在空气加热的过程中,未经换热的冷空气会与从翅片中间穿过的已加热热空气形成中和,反而降低了换热的效果,对比国外的翅片管换热器,管间距仅比翅片外径大0.5mm,可见翅片管排列时,管间距的重要性。
换热器在炼油工业中的应用是十分广泛的,其重要性也是显而宜见的,换热设备利用率的高低直接影响到炼油工艺的效率以及成本的费用问题。据统计换热器在化工建设中约占投资的1/5,因此,换热器的利用率及寿命是值得研究的重要问题。由换热器的损坏原因来看,腐蚀是一个十分重要的原因,而且换热器的腐蚀是大量的普遍存在的,能够解决好腐蚀问题,就等于解决了换热器损坏的根本。要想防止换热器的腐蚀,就得弄清楚腐蚀的根源,现就换热器的腐蚀的原因从以下几方面进行讨论。
腐蚀
1·换热器的用材的选择 使用何种材料的决定因素是其经济性,管子材料有不锈钢,铜镍合金,镍基合金,钛和等,除了工业上不能使用焊接管的情况以外都使用了焊接管,耐蚀材料仅用于管程,壳程材料是碳钢。 2·换热器的金属腐蚀2.1 金属腐蚀的原理 金属腐蚀是指在周围介质的化学或电化学的作用下,并且经常是在和物理、机械或生物学因素的共同作用下金属产生的破坏,也即金属在它所处环境的作用下所产生破坏。2.2 换热器几种常见的腐蚀破坏类型2.2.1 均匀腐蚀 在整个暴露于介质的表面上,或者在较大的面积上产生的,宏观上均匀的腐蚀破坏叫均匀腐蚀。 2.2.2 接触腐蚀 两种电位不同的金属或合金互相接触,并浸于电解质溶解质溶液中,它们之间就有电流通过,电位正的金属腐蚀速度降低,电位负的金属腐蚀速度增加。2.2.3 选择性腐蚀 合金中某一元素由于腐蚀,优先进入介质的现象称为选择性腐蚀。2.2.4 孔蚀 集中在金属表面个别小点上深度较大的腐蚀称为孔蚀,或称小孔腐蚀、点蚀。2.2.5 缝隙腐蚀 在金属表面的缝隙和被覆盖的部位会产生剧烈的缝隙腐蚀。2.2.6 冲刷腐蚀 冲刷腐蚀是由于介质和金属表面之间的相对运动而使腐蚀过程加速的一种腐蚀。2.2.7 晶间腐蚀 晶间腐蚀是优先腐蚀金属或合金的晶界和晶界附近区域,而晶粒本身腐蚀比较小的一种腐蚀。 2.2.8 应力腐蚀破裂(SCC)和腐蚀疲劳SCC是在一定的金属一介质体系内,由于腐蚀和拉应力的共同作用造成的材料断裂。2.2.9 破坏 金属在电解质溶液中,由于腐蚀、酸洗、阴极保护或电镀,可以产生因渗而引起的破坏。3·冷却介质对金属腐蚀的影响 工业上使用多的冷却介质是各种天然水。影响金属腐蚀的因素很多,主要的几个因素及其对几种常用金属的影响:3.1 溶解氧 水中的溶解氧是参加阴极过程的氧化剂,因此它一般促进腐蚀。当水中氧的浓度不均匀时,将形成氧的浓差电池,造成局部腐蚀。对碳钢、低合金钢、铜合金和某些牌号的不锈钢而言,熔解氧是影响它们在水中腐蚀行为的重要因素。3.2 其他溶解气体 在水中无氧时CO2将导致铜和钢的腐蚀,但不促进铝的腐蚀。微量的氨腐蚀铜合金,但对铝和钢没有影响。H2S促进铜和钢的腐蚀,但对铝无影响。SO2降低了水的pH值,增加了水对金属的腐蚀性。3.3 硬度 一般说来,淡水的硬度增高对铜、锌、铅和钢等金属的腐蚀减小。非常软的水腐蚀性很强,在这种水中,不宜用铜、铅、锌。相反,铅在软水中耐蚀,在硬度高的水中产生孔蚀。3.4 pH值 钢在pH>11的水中腐蚀较小,pH<7时腐蚀增大。3.5 离子的影响 氯离子可以破坏不锈钢等钝化金属的表面,诱发孔蚀或SCC。3.6 垢的影响 淡水中的CaCO3垢。CaCO3垢层对传热不利,但是有利于防止腐蚀。4·传热过程对腐蚀的影响 金属在有传热和没有传热的条件下,腐蚀行为是不相同的。一般说来,传热使金属的腐蚀加剧,特别是在有沸腾、汽化或过热的条件下更明显。在不同介质中,或对不同的金属,传热的影响也不相同。5·防腐方法 知道了换热器各种腐蚀的原因,合理的选择防腐措施,才能达到高效利用设备的目的。
特氟龙换热器
特氟龙英文全称为Polytetrafluoroetylene,简称Teflon、PTFE、F4等。因为发音的缘故,通常又被称之为铁氟龙、铁富龙、特富龙、特氟隆等等(皆为Teflon 的译音)。特氟龙具有其他材料无法抗衡的综合优势,特别是特氟龙材料的温度特性和耐腐蚀性在换热器上的应用,使特氟龙换热器在耐腐蚀行业得到了广泛应用,如化工、酸洗、电镀、医药、阳极氧化等行业。
中文名 特氟龙换热器 外文名 Polytetrafluoroetylene 应用范围 化工、酸洗、阳极氧化等行业 特 点 体积小 重量轻 结构紧凑
特氟龙换热器具有超强的耐蚀防老化性能,由于其耐温性能极佳,既适用于蒸汽加热,亦适用于热水加热;
特氟龙换热器是一种新型耐腐蚀的换热器。主要的结果形式有管壳式和沉浸式两种。它具有无以伦比的化学稳定性和冷热稳定性(-250~260℃)。F4换热器管板和管束(φ3~10mm毛细管)均是采用先进的粉末冶金工艺烧结而成,各种性能优异。通过独特的、先进的焊接方法,使特氟龙换热器管束与管板之间的连接强度达到1.5 Mpa;
特氟龙换热器主要具有极好的耐腐蚀性能。由于特氟龙属化学惰性材料,除高温下的元素氟,熔融态碱金属、三氟化氯、六氟化铀、全氟外,几乎可以在所有的介质中工作。如:浓、氟酸、酸、、、、草酸、、、、、二甲、丙酮、、氯气、甲、各种有机溶剂等等;
特氟龙换热器抗结垢性好。由于聚管的化学惰性、表面光滑性、绕曲性和高膨胀系数,使其传热面很难结垢,大大减少了设备维修次数,保证了相对稳定的传热系数和生产的长期运行。
特氟龙换热器抗老化性能好。由于特氟龙中不含光敏基因,因而其具有优异的耐大气老化性。在强腐蚀介质中其使用寿命是不锈钢的20至30倍;
特氟龙换热器传热性能好。由于换热器采用的是薄壁管,壁厚仅有0.5mm、0.75mm、1mm,所以克服了特氟龙材料导热系数低的缺点,使其总传热系数可达150—300(W/m·K);
特氟龙换热器阻力小。由于特氟龙的摩擦系数很小、粗糙度低、润滑性能特好,因此流体在管束内的阻力比金属管小;
特氟龙换热器体积小 重量轻 结构紧凑。
梁山鑫泰二手设备购销部出售【兼回收】化工,制,饲料。食品设备调剂。 经营化工设备包括,分离。干燥,储存,过滤,反应。等整套生产线。 【二手分离机】,碟片分离机,二手管式分离机,二手淀粉分离机。 二手酵母分离机。乳品分离机。重油分离机,等国产进口分离设备。 【二手离心机】,二手卧式离心机,二手卧式螺旋沉降卸料离心机, 二手三足下卸料离心机,二手平板下卸料离心机,二手单机活塞推料离心机, 二手双级活塞推料离心机,二手吊袋离心机,二手上旋离心机,二手卧式螺旋过滤离心机。 【二手干燥机】二手闪蒸干燥机,二手真空回转双锥干燥机,二手震动流化床干燥机, 二手真空耙式干燥机,滚筒刮板干燥机,二手热风炉,二手制真空冷冻干燥剂。 【二手压滤机】二手板框压滤机,二手箱式压滤机,二手隔膜压滤机,二手余涂过滤机 二手叶片过滤机等。 【二手反应釜】二手搪瓷反应釜。不锈钢反应釜、 【储罐】,不锈钢储罐,不锈钢搅拌罐,加工定制不锈钢罐。 【二手饲料设备】二手饲料单机,整套鸡鸭鱼、水产饲料生产线、 【二手制设备】医中间体,针剂设备。 【二手锅炉】二手蒸汽锅炉