在不同溫度的流體間傳遞熱能的裝置稱為熱交換器,簡稱為換熱器。
在換熱器中至少要有兩種溫度不同的流體,一種流體溫度較高,放出熱量;另一種流體則溫度較低,吸收熱量。在工程實踐中有時也會存在兩種以上流體參加換熱的換熱器,但它的基本原理與上述情形并無本質上的差別。 在食品、化工、石油、動力、制冷等行業中廣泛使用各種換熱器,它不僅可以單獨作為加熱器、冷卻器等使用,而且是一些化工單元操作的重要附屬設備,因此在化工生產中占有重要地位。
隨著換熱器在工業生產中的地位和作用不同,換熱器的類型也多種多樣,不同類型的換熱器各有優缺點,性能各異。在換熱器設計中,首先應根據工藝要求選擇適用的類型然后計算換熱所需傳熱面積,并確定換熱器的結構尺寸。
換熱器的選擇 換熱器的種類很多,根據其熱量傳遞的方法的不同,可以分為3種形式:堅壁式、直接接觸式和蓄熱式。
列管式換熱器的應用已有很悠久的歷史,現在,它被當作一種傳統的標準換熱設備在很多工業部門中大量使用,尤其在石油、化工、能源設備等部門所使用的換熱設備中,列管式換熱器仍處于主導地位。雖然列管式換熱器在傳熱效率、緊湊性和金屬耗量等方面不及某些新型換熱器,但它具有結構簡單、堅固耐用、適應性強、制造材料廣泛等獨特的優點,因而在換熱設備中仍處于主導地位。 同時板式換熱器也已成為、緊湊的換熱設備,大量應用于工業中。
列管換熱器主要特點:
(1) 耐腐蝕性:聚丙烯具有優良的耐化學品性,對于無機化合物,不論酸,堿、鹽溶液,除強氧化性物料外,幾乎直到100℃都對其無破壞作用,對幾乎所有溶劑在室溫下均不溶解,一般烷、徑、醇、酚、醛、酮類等介質上均可使用。
(2) 耐溫性:聚丙烯塑料熔點為164-174℃,一般使用溫度可達110-125℃。
(3) 無毒性:不結垢,不污染介質,也可用于食品工業。
(4) 重量輕:對設備安裝維修極為方便。
材質的選擇 一般換熱器常用的材料,有碳鋼和不銹鋼。