熱交換器是一個(gè)通用術(shù)語,用于描述各種類型的設(shè)備,它們通過一個(gè)壁面將熱量從一個(gè)流體傳遞到另一個(gè)流體。管殼式換熱器是熱交換器的一種類型,而板式換熱器則是另一種。以下是它們之間的一些主要異同點(diǎn): 一、熱交換器和管殼式換熱器相同點(diǎn): 1.傳熱原理:無論是管殼式還是板式換熱器,它
熱交換器是一個(gè)通用術(shù)語,用于描述各種類型的設(shè)備,它們通過一個(gè)壁面將熱量從一個(gè)流體傳遞到另一個(gè)流體,有板式換熱器、管式換熱器兩種不同的換熱設(shè)備。管殼式換熱器是熱交換器的一種類型,以下是它們之間的異同點(diǎn):
一、熱交換器和管殼式換熱器相同點(diǎn)
1.傳熱原理:無論是管殼式換熱器還是其他類型的熱交換器,都是通過改變流體的流動(dòng)路徑來實(shí)現(xiàn)熱量的傳遞。具體來說,都是利用兩種流體之間的溫差,通過傳熱面進(jìn)行熱量的交換,使熱量從高溫流體傳遞到低溫流體,從而達(dá)到加熱或冷卻的目的。
2.材質(zhì)選擇:都可以根據(jù)具體需求選擇不同材質(zhì)的材料,以適應(yīng)不同的工業(yè)環(huán)境。例如,對(duì)于有耐腐蝕要求的場合,可以選擇不銹鋼、鈦合金等耐腐蝕材料來制造換熱器的部件。
二、熱交換器和管殼式換熱器不同點(diǎn)
1.結(jié)構(gòu)形式:
熱交換器:種類繁多,結(jié)構(gòu)各異。如板式換熱器采用多層薄板設(shè)計(jì),板片之間形成狹窄的通道,流體在板間流動(dòng)進(jìn)行傳熱;螺旋式換熱器則通過螺旋形的流道設(shè)計(jì),使流體在流動(dòng)過程中不斷改變方向,從而增大換熱面積。
管殼式換熱器:由一個(gè)外殼和內(nèi)部的管束組成,主要部件包括管束、外殼體、管板、接管箱等。一種流體在管內(nèi)流動(dòng),另一種流體在管外殼側(cè)流動(dòng),通過管壁進(jìn)行熱交換。
2.傳熱效率:
熱交換器:以板式換熱器為例,其傳熱系數(shù)通常在30008000W/(m2·K),是管殼式換熱器的35倍。這主要得益于板片導(dǎo)熱系數(shù)高、湍流強(qiáng)化傳熱以及對(duì)向流換熱等因素。
管殼式換熱器:管壁熱阻和殼程死區(qū)會(huì)減弱傳熱效果,綜合傳熱系數(shù)相對(duì)較低,一般為60008000W/m2·℃。
3.壓力損失:
熱交換器:板式換熱器的壓力損失一般為3060kPa,大于管殼式換熱器。這是因?yàn)榘迤薨櫾龃罅肆黧w湍動(dòng)力損失,對(duì)流掉頭時(shí)180°急轉(zhuǎn)彎的局部阻力大,且進(jìn)出口管路直徑小,摩擦阻力大。
管殼式換熱器:管程阻力一般只有1030kPa,殼程阻力更小,整體壓損較低。
4.抗壓能力:
熱交換器:如板式換熱器依靠螺栓壓緊,抗壓能力較弱,一般低于3MPa。
管殼式換熱器:采用圓筒形殼體,抗壓強(qiáng)度高,最高工作壓力可達(dá)30MPa,在高壓環(huán)境下更具優(yōu)勢(shì)。
5.適用工況:
熱交換器:板式換熱器等類型的熱交換器通常更適用于一些相對(duì)清潔的流體,以及對(duì)空間有一定限制的場景。例如,在制冷、空調(diào)等小流量、高傳熱效率的場合應(yīng)用廣泛。
管殼式換熱器:更適合處理高流量和高溫高壓的情況,其結(jié)構(gòu)較為堅(jiān)固,能夠適應(yīng)較為惡劣的工業(yè)環(huán)境,具有一定的耐腐蝕性,更能勝任一些工況較為苛刻的場合,例如含有顆粒物質(zhì)或腐蝕性較強(qiáng)的介質(zhì)。廣泛應(yīng)用于化工、石油、制藥等行業(yè)的大流量、高溫高壓傳熱場景。
6.清洗維護(hù):
熱交換器:板式換熱器的清洗較為方便,框架板式換熱器只要松開壓力螺栓,就可以松開板式換熱器管束,拆下板式換熱器進(jìn)行機(jī)械清洗。
管殼式換熱器:清洗相對(duì)復(fù)雜,尤其是管內(nèi)清洗,如U形管式換熱器管內(nèi)清洗因管子成U形而較困難,除管束外圍的換熱管外,其他換熱管更換也較為困難。不過,管殼式換熱器維護(hù)成本低,操作簡單,清洗周期長。
7.換熱面積:
熱交換器:板式換熱器的換熱面積主要通過板片的數(shù)量和形狀來實(shí)現(xiàn),優(yōu)化板片的數(shù)量和形狀是增大換熱面積的關(guān)鍵。
管殼式換熱器:換熱面積主要通過管子的數(shù)量和長度來實(shí)現(xiàn),增加管子的數(shù)量或長度可以有效增大換熱面積,提高熱交換效率。