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关 键 词：西宁回收板式换热器
行 业：化工 化工机械设备 化工反应设备
发布时间：2020-11-16
刮板式换热器
刮板式换热器是借助刮板搅动料液并清洁传热面以加快传热效率的换热器，刮板式换热器不仅适合低粘度料液，尤其适合高粘度或含颗粒料液快速换热。高粘度料液由于粘度大或流动慢，在超高温杀菌处理 中，一般换热器的传热面易生成焦化膜，采用刮板式换热器适合。在乳品、蕃茄酱、豆乳和果汁等无菌包装食品生产中，常将数台刮板式换热器串联，枪送泵将料液建续通过换热器进行预热、杀菌和冷却，然后无菌包装。
中文名 刮板式换热器 外文名 Scraped surface heat exchanger 应 用 高粘度料液 特 点 加快传热效率
目录
1 概述
2 刮板式换热器的结构
3 料掖在物料筒内的流型
概述
刮板式换热器是借助刮板搅动料液并清洁传热面以加快传热效率的换热器，刮板式换热器不仅适合低粘度料液，尤其适合高粘度或含颗粒料液快速换热。高粘度料液由于粘度大或流动慢，在超高温杀菌处理 中，一般换热器的传热面易生成焦化膜，采用刮板式换热器适合。在乳品、蕃茄酱、豆乳和果汁等无菌包装食品生产中，常将数台刮板式换热器串联，枪送泵将料液建续通过换热器进行预热、杀菌和冷却，然后无菌包装。进行刮板式换热器机械设计前，首先要对料液的物性、料液在换热器内的流型、热传递的特点作研究，并对传热系数、平均温度差、流体阻力等进行计算。获得结构设计所必需的设计参数，才能保证生产过程连续和处理工艺达到要求。
刮板式换热器的结构
右图为刮板换热器的基本结构。它是一个多层圆筒体，圆筒体内装有一刮板搅拌器，以强化料液的搅动不致焦化。换热器由物料筒，加热或冷却介质的夹套、搅拌器和抽封组成。搅拌器的刮板用定位销悬挂在搅拌轴上，轴高速转动时，由于离心力和流体阻力使其与物料筒内壁面紧贴，连续刮掉与传热面接触的料液复盖膜，不断地清洁传热面让新的料液再与传热面接触，从而提高热传导效率，加热燕汽或冷却水在夹套内流动，输送泵将料液充满并流过物料筒与搅拌轴间的环形通道，两流体逆向流动并通过物料筒壁进行热交换。料液在物料筒内流动的通道约占物料简截面积的20~40%。用于无菌包装的刮板式换热器，其轴封是个重要的部件，通常采用蒸汽或无菌水式轴封，防止轴转动时料液受外界环境渗入而污染 [2] 。
料掖在物料筒内的流型
料液通过物料筒时，在不同的轴向流速和搅拌速度作用下呈各种流型，它是研究刮板式换热器换热机理，料液温度分布和滞留时间及流体阻力等实际间题的基础。
理论上，伴有径向混流的塞流是料液理想流型，而料液的实际流动可以看成是轴向流与旋转流两者的结合。一般情况，料液在物料筒内的轴向流多为层流，而旋转流则可能是层流也可能是端流。轴向流动的雷诺数(Rer)和旋转流动的雷诺数(Rer)，各自描述流体方向的流动状态。
当轴向流与旋转流均呈层流流动时，其流型总体上呈螺旋状向前运动，料液轴向流速的分布在不同半径处各不相同，而径向的混流有限，其分布规律与料液的径向粘度有关(见图2A)。当轴向流动仍为层流而旋转流呈揭流时，其流型为由旋转流构成的旋涡并在轴向层流推动下沿轴向呈螺旋状缓慢地推进。这些旋妈将随旋转流的雷诺数不断提高面逐渐变得无规则流动，旋涡造成料液的径向与轴向混合，混合效应取决于轴向混合强度与轴向流速的比值。(见图2B)
夹套式换热器：
这种换热器是在容器外壁安装夹套制成，结构简单；但其加热面受容器壁面限制，传热系数也不高.为提高传热系数且使釜内液体受热均匀，可在釜内安装搅拌器.当夹套中通入冷却水或无相变的加热剂时，亦可在夹套中设置螺旋隔板或其它增加湍动的措施，以提高夹套一侧的给热系数.为补充传热面的不足，也可在釜内部安装蛇管. 夹套式换热器广泛用于反应过程的加热和冷却。 [1]
沉浸式蛇管换热器：
这种换热器是将金属管弯绕成各种与容器相适应的形状，并沉浸在容器内的液体中.蛇管换热器的优点是结构简单，能承受高压，可用耐腐蚀材料制造；其缺点是容器内液体湍动程度低，管外给热系数小.为提高传热系数，容器内可安装搅拌器。 [1]
喷淋式换热器：
这种换热器是将换热管成排地固定在钢架上，热流体在管内流动，冷却水 从上方喷淋装置均匀淋下，故也称喷淋式冷却器.喷淋式换热器的管外是一层湍动程度较高的液膜，管外给热系数较沉浸式增大很多.另外，这种换热器大多放置在空气流通之处，冷却水的蒸发亦带走一部分热量,可起到降低冷却水温度，增大传热推动力的作用.因此，和沉浸式相比，喷淋式换热器的传热效果大有改善。套管式换热器套管式换热器是由直径不同的直管制成的同心套管，并由U形弯头连接而成.在这种换热器中，一种流体走管内，另一种流体走环隙，两者皆可得到较高的流速，故传热系数较大.另外，在套管换热器中，两种流体可为纯逆流，对数平均推动力较大。套管换热器结构简单，能承受高压，应用亦方便(可根据需要增减管段数目). 特别是由于套管换热器同时具备传热系数大，传热推动力大及能够承受高压强的优点。 [1]
板式换热器：
板式换热器高清图
板式换热器高清图
典型的间壁式换热器，它在工业上的应用有着悠久的历史，而且至今仍在所有换热器中占据主导地位。主体结构由换热板片以及板间的胶条组成。长期在市场占据主导地位，但是其体积大，换热效率低，更换胶条价格昂贵（胶条的更换费用大约占整个过程的1/3-1/2）。主要应用于液体-液体之间的换热，行业内常称为水水换热，其换热效率在5000w/m2.K。为提高管外流体给热系数，通常在壳体内安装一定数量的横向折流档板。折流档板不仅可防止流体短路，增加流体速度，还迫使流体按规定路径多次错流通过管束，使湍动程度大为增加。常用的档板有圆缺形和圆盘形两种，前者应用更为广泛.。由于中国新版GMP的推出，板式换热将逐渐退出食品，饮料，制药等卫生级别高的行业。 [1]
管壳式换热器：
管壳式换热器图解
管壳式换热器图解
管壳式(又称列管式) 换热器是管壳式换热器主要有壳体、管束、管板和封头等部分组成，壳体多呈圆形，内部装有平行管束或者螺旋管，管束两端固定于管板上。在管壳换热器内进行换热的两种流体，一种在管内流动，其行程称为管程；一种在管外流动，其行程称为壳程。管束的壁面即为传热面。管子的型号不一，过程一般为直径16mm 20mm或者25mm三个型号，管壁厚度一般为1mm，1.5mm，2mm以及2.5mm。进口换热器，直径低可以到8mm，壁厚仅为0.6mm。大大提高了换热效率，2012年来也在国内市场逐渐推广开来。管壳式换热器，螺旋管束设计，可以大限度的增加湍流效果，加大换热效率。内部壳层和管层的不对称设计，大可以达到4.6倍。这种不对称设计，决定其在汽-水换热领域的广泛应用。大换热效率可以达到14000w/m2.k，大大提高生产效率，节约成本。同时，由于管壳式换热器多为金属结构，随着中国新版GMP的推出，不锈钢316L为主体的换热器，将成为饮料，食品，以及制药行业的必选。 [1]
双管板换热器 也称P型换热器：
该热换器是在管壳式换热器的两头各加一个管板，可以有效防止泄漏造成的污染。市场上国产品牌较少，价格昂贵，一般在10万元以上，进口可以到几十万，符合新版GMP规定，虽价格昂贵，但决定其市场广阔。 [1]
混合式
混合式热交换器是依靠冷、热流体直接接触而进行传热的，这种传热方式避免了传热间壁及其两侧的污垢热阻，只要流体间的接触情况良好，就有较大的传热速率。故凡允许流体相互混合的场合，都可以采用混合式热交换器，例如气体的洗涤与冷却、循环水的冷却、汽-水之间的混合加热、蒸汽的冷凝等等。它的应用遍及化工和冶金企业、动力工程、空气调节工程以及其它许多生产部门中。按照用途的不同，可将混合式热交换器分成以下几种不同的类型：(1)冷却塔(或称冷水塔)在这种设备中，用自然通风或机械通风的方法，将生产中已经提高了温度的水进行冷却降温之后循环使用，以提高系统的经济效益。例如热力发电厂或核电站的循环水、合成氨生产中的冷却水等，经过水冷却塔降温之后再循环使用，这种方法在实际工程中得到了广泛的使用。(2)气体洗涤塔(或称洗涤塔)在工业上用这种设备来洗涤气体有各种目的，例如用液体吸收气体混合物中的某些组分，除净气体中的灰尘，气体的增湿或干燥等。但其广泛的用途是冷却气体，而冷却所用的液体以水居多。空调工程中广泛使用的喷淋室，可以认为是它的一种特殊形式。喷淋室不但可以像气体洗涤塔一样对空气进行冷却，而且还可对其进行加热处理。但是，它也有对水质要求高、占地面积大、水泵耗能多等缺点：所以，在一般建筑中，喷淋室已不常使用或仅作为加湿设备使用。但是，在以调节湿度为主要目的的纺织厂、卷烟厂等仍大量使用！(3)喷射式热交换器在这种设备中，使压力较高的流体由喷管喷出，形成很高的速度，低压流体被引入混合室与射流直接接触进行传热，并一同进入扩散管，在扩散管的出口达到同一压力和温度后送给用户。(4)混合式冷凝器这种设备一般是用水与蒸汽直接接触的方法使蒸汽冷凝。 [1]
蓄热式
蓄热式换热器用于进行蓄热式换热的设备。内装固体填充物，用以储蓄热量。一般用耐火砖等砌成火格子（有时用金属波形带等）。换热分两个阶段进行。第一阶段，热气体通过火格子，将热量传给火格子而储蓄起来。第二阶段，冷气体通过火格子，接受火格子所储蓄的热量而被加热。这两个阶段交替进行。通常用两个蓄热器交替使用，即当热气体进入一器时，冷气体进入另一器。常用于冶金工业，如炼钢平炉的蓄热室。也用于化学工业，如炉中的空气预热器或燃烧室，人造石油厂中的蓄热式裂化炉。热式换热器一般用于对介质混合要求比较低的场合。 [1]
陶瓷
陶瓷换热器是一种新型的列管式高温热能回收装置，主要成份为碳化硅，可以广泛用于冶金、机械、建材、化工等行业，直接回收各种工业窑炉排放的850－1400℃高温烟气余热，以获得高温助燃空气或工艺气体。
陶瓷换热器
陶瓷换热器
研制成的这种装置的换热元件材料系一种新型碳化硅工程陶瓷，它具有耐高温和抗热冲击的优异性能，从 1000 ℃ 风冷至室温，反复50 次以上不出现裂纹；导热系数与不锈钢等同；在氧化性和酸性介质中具有良好的耐蚀性。在结构上成功地解决了热补偿和较好地解决了气体密封问题。该装置传热效率高，节能效果显着，用以预热助燃空气或加热某些过程的工艺气体，可节约一次能源，燃料节约率可达30 %－55%，并可强化工艺过程，显着提高生产能力。陶瓷换热器的生产工艺与窑具的生产工艺基本相同，导热性与抗氧化性能是材料的主要应用性能。它的原理是把陶瓷换热器放置在烟道出口较近，温度较高的地方，不需要掺冷风及高温保护，当窑炉温度1250-1450℃时，烟道出口的温度应是1000-1300℃，陶瓷换热器回收余热可达到450-750℃，将回收到的的热空气送进窑炉与燃气形成混合气进行燃烧，这样直接降低生产成本，增加经济效益。陶瓷换热器在金属换热器的使用局限下得到了很好的发展，因为它较好地解决了耐腐蚀，耐高温等课题。它的主要优点是：导热性能好，高温强度高，抗氧化、抗热震性能好。寿命长，维修量小，性能可靠稳定，操作简便
板式热交换器
板式热交换器(heat-exchangers of the plate type,plate heat exchanger,plate type heat exchanger)
系由部压成形之凹凸不锈钢板组成，两相板片之山形凹凸纹路成180度相反组合，因此板式热交换器两板片之间凹凸脊线形成交错之接触点，待接触点以真空焊接结合后，便构成板式热交换器耐高压之交错流道体系，这些交错的流道系统便是使板式热交换器之流体产生强烈紊流而达到高热传效果之原因。
中文名 板式热交换器
材 质 不锈钢、钛合金
外文名 Plate heat exchanger
应用领域 制冷、暖通、空调、油冷
目
录
1特点
2应用领域
3维护板式换热器及换热器维修操作规程
1特点
1、板热交换器是由高分子合成纤维采用特殊工艺制成，具有透湿性能高、气密性好、抗撕裂、耐老化等特点，
2、板式热交换器产品节能效果达到了国外先进水平，寿命长而且温度传导性好，适用于室内外温差大湿差小的地区，
3、板式热交换器并可根据用户的要求配置加热、制冷、加湿、净化、消声等不同功能段。
4、板式热交换器通常使用不锈钢(sus 304,sus316)、钛合金在真空高温钎焊而成钎焊式,或者使用密封圈螺栓锁合成组合式
5、板式热交换器形成结构紧凑的板式热交换器，能够耐受持续高温和高压条件下的运行。
2应用领域
制冷、暖通、空调、油冷却等行业；热处理厂及铜焊厂；汽车零组建厂、机械五金与注塑机制造业者、家电冷气厂,船舶
3维护板式换热器及换热器维修操作规程编辑
板式换热器的操作规程 开始运行操作时，如两种介质压力不一样，要先应缓慢打开低压侧阀门，然后开入高压侧阀门。 停车运行时应缓慢切断高压侧流体，再切断低压流体，请注意这样做将大大有助于本设备之使用寿命 设备应在本产品规定的工作温度、压力范围下操作。超温超压可能破坏密封性能造成泄漏。禁止操作时猛烈冲击。 板式换热器清洗和维护 一般情况可不解体清洗，用水以与介质流动反方向冲洗，可冲出杂物，但压力不得高于工作压力，也可用对不锈钢无腐蚀性的化学清洗剂清洗。 如长时间使用，板片会有一定的沉积物结垢而影响换热效果，因此须定期拆洗。拆洗时将换热器解体，用棕刷洗刷板片表面污垢，也可用无腐蚀性的化学清洗剂洗刷。注意不得用金属刷洗刷，以免损伤板片影响防腐能力。 拆装方法： 普通式换热器：松开压紧螺栓，按顺序解体清洗后，严格按图纸流程顺序用工艺螺栓（即等于定位螺栓和压紧螺栓1.5倍长的螺栓，长出部分均为螺纹，直径与定位螺栓和压紧螺栓相同，由用户自行加工）。组装压紧，再换上定位螺栓均匀压紧到不泄漏，压紧尺寸不得小于尺寸A。 悬挂式换热器：松开螺栓后，将活动压紧板向支架一端移去。然后将每块板片移开分别洗刷后照原样装回压紧至不泄漏。 换热器使用一定时间后，如有松动泄露，可再均匀压紧螺栓至不泄漏，但如压紧到小于尺寸A时或密封垫老化，则必须对密封垫进行更换。 更换密封垫的方法，拉下旧垫片，用浸泡密封槽内剩余胶水，清洗干净，干燥后，再在槽内和密封垫背面薄薄涂上一层801强力胶，将密封垫嵌入槽内，四周均匀压紧，72小时后方可组装使用。
钎焊板式换热器
钎焊板式换热器是由一系列具有一定波纹形状的金属片叠装经过钎焊加工而成的一种新型高效换热器。各种板片之间形成薄矩形通道，通过板片进行热量交换。它与常规的管壳式换热器相比，在相同的流动阻力和泵功率消耗情况下，其传热系数要高出很多，在适用的范围内有取代管壳式换热器的趋势。
中文名 钎焊板式换热器 类 别 新型高效换热器 低工作温度 -160℃ 高工作温度 +225℃
目录
1 技术参数
2 应用场合
3 类型
技术参数
低工作温度
-160℃
高工作温度
+225℃
低工作压力
真空
低工作压力（制冷剂）
3.2MPa
大工作压力（水）
2.5MPa
单通道容积
0.4L
水侧大流量
105m3/h
回路组合形式
双回路、单回路
应用场合
a. 制冷：用作冷凝器和蒸发器。
b. 暖通空调：配合锅炉使用的中间换热器、高层建筑中间换热器等。
c. 化学工业：纯碱工业，合成氨，酒精发酵，树脂合成冷却等。
d. 冶金工业：铝酸盐母液加热或冷却，炼钢工艺冷却等。
e. 机械工业：各种淬火液冷却，减速器润滑油冷却等。
f. 电力工业：高压变压器油冷却，发电机轴承油冷却等。
g. 造纸工业：漂白工艺热回收，加热洗浆液等。
h. 纺织工业：粘胶丝碱水溶液冷却，沸腾硝化纤维冷却等。
i. 食品工业：果汁灭菌冷却，动植物油加热冷却等。
j. 油脂工艺：皂基常压干燥，加热或冷却各种工艺用液。
k. 集中供热：热电厂废热区域供暖，加热洗澡用水。
l. 其他：石油、医药、船舶、海水淡化、地热利用。
类型
用板材构成传热面的间壁式换热器。这类换热器结构紧凑，单位体积的传热面积较大。其主要类型有：
① 螺旋板式换热器 由两张保持一定间距的平行金属板卷制而成,冷、热流体分别在金属板两侧的螺旋形通道内流动。这种换热器的传热系数高（约比管壳式换热器高1～4倍），平均温度差大（因冷、热流体可作完全的逆流流动），流动阻力小，不易结垢；但维修困难。使用压力不超过2MPa。 板式换热器
② 平板式换热器 由一定形状的波纹薄板和密封垫片交互叠合，并用框架夹紧组装而成。冷、热流体分别在波纹板两侧的流道中流过，经板片进行换热。波纹板通常由厚度为0.5～3mm的不锈钢、铝、钛、钼等薄板冲制而成。平板式换热器的优点是传热系数高（约比管壳式换热器高2～4倍），容易拆洗，并可增减板片数以调整传热面积。操作压力通常不超过2MPa，操作温度不超过250℃。 板式换热器
③ 板翅式换热器 由封闭在带有冷、热流体进出口的集流箱中的换热板束构成。板束由平板和波纹翅片交互叠合,钎焊固定而成。冷、热流体流经平板两侧换热，翅片增加了传热面积，又促进了流体的湍动，并对设备有增强作用。板翅式换热器结构非常紧凑(换热面积达4400m2/m3),传热效果好，且使用压力可达15MPa。但它的制造工艺复杂，流道小,内漏不易修复，因而限用于清洁的无腐蚀性流体，如作空气分离用的换热器。
