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換熱器是什么
換熱器是(shi)將(jiang)熱流(liu)(liu)體(ti)的(de)(de)(de)部熱量(liang)傳遞給冷(leng)流(liu)(liu)體(ti)的(de)(de)(de)設備，又稱熱交換器。它的(de)(de)(de)主要功(gong)能是(shi)保證(zheng)工藝(yi)過程對(dui)介質所要求的(de)(de)(de)特(te)定(ding)溫度。
它可(ke)以在不同溫(wen)(wen)度的(de)兩種或兩種以上流體(ti)間實現物料之間傳遞(di)熱(re)量(liang)，使(shi)熱(re)量(liang)由溫(wen)(wen)度較(jiao)高的(de)流體(ti)傳遞(di)給溫(wen)(wen)度較(jiao)低(di)的(de)流體(ti)，使(shi)流體(ti)溫(wen)(wen)度達到流程規定(ding)的(de)指標，以滿(man)足(zu)工(gong)藝條(tiao)件的(de)需要，同時換熱(re)器也是提高能源利用率的(de)主要設備之一。
換熱器的作用
換熱(re)器(qi)(qi)(qi)的(de)(de)(de)應用(yong)廣泛，日常生活中(zhong)取(qu)暖(nuan)用(yong)的(de)(de)(de)暖(nuan)氣散熱(re)片、汽(qi)輪機(ji)裝置中(zhong)的(de)(de)(de)凝汽(qi)器(qi)(qi)(qi)和(he)航(hang)天(tian)火箭上的(de)(de)(de)油冷(leng)卻器(qi)(qi)(qi)等，都是換熱(re)器(qi)(qi)(qi)。在石油、化(hua)工(gong)、輕工(gong)、制藥、能源等工(gong)業生產(chan)中(zhong)，換熱(re)器(qi)(qi)(qi)常常用(yong)作(zuo)把低溫(wen)流體加熱(re)或者把高溫(wen)流體冷(leng)卻，把液體汽(qi)化(hua)成蒸(zheng)汽(qi)或者把蒸(zheng)汽(qi)冷(leng)凝成液體。換熱(re)器(qi)(qi)(qi)既可(ke)是一(yi)種單(dan)元(yuan)設備(bei)(bei)，如加熱(re)器(qi)(qi)(qi)、冷(leng)卻器(qi)(qi)(qi)和(he)凝汽(qi)器(qi)(qi)(qi)等；也可(ke)是某一(yi)工(gong)藝設備(bei)(bei)的(de)(de)(de)組成部分，如氨合成塔內(nei)的(de)(de)(de)換熱(re)器(qi)(qi)(qi)。換熱(re)器(qi)(qi)(qi)是化(hua)工(gong)生產(chan)中(zhong)重要的(de)(de)(de)單(dan)元(yuan)設備(bei)(bei)，根據統計，熱(re)交換器(qi)(qi)(qi)的(de)(de)(de)噸位約(yue)占整個工(gong)藝設備(bei)(bei)的(de)(de)(de)20%有的甚至高達30%，其重(zhong)要性(xing)可想而知。[詳細>>]
換熱(re)(re)器(qi)的(de)(de)工作原(yuan)理是(shi)：換熱(re)(re)器(qi)中流體的(de)(de)相對流向一般有順流和逆(ni)流兩(liang)種。順流時，入(ru)口(kou)處兩(liang)流體的(de)(de)溫差最大，并沿傳(chuan)熱(re)(re)表(biao)(biao)面逐漸減小(xiao)。逆(ni)流時，沿傳(chuan)熱(re)(re)表(biao)(biao)面兩(liang)流體的(de)(de)溫差分布(bu)較均(jun)勻。
在(zai)(zai)冷、熱流(liu)體(ti)的(de)進出(chu)口(kou)溫度一定(ding)的(de)條件(jian)(jian)下，當兩種流(liu)體(ti)都(dou)無相(xiang)變時，以逆流(liu)的(de)平(ping)均溫差最大順流(liu)最小(xiao)。在(zai)(zai)完成同樣(yang)傳熱量的(de)條件(jian)(jian)下，采用(yong)逆流(liu)可(ke)(ke)使平(ping)均溫差增大，換熱器的(de)傳熱面(mian)積減小(xiao)；若(ruo)傳熱面(mian)積不變，采用(yong)逆流(liu)時可(ke)(ke)使加(jia)熱或(huo)冷卻(que)流(liu)體(ti)的(de)消耗(hao)量降低。前者(zhe)可(ke)(ke)節省設(she)備費(fei)，后者(zhe)可(ke)(ke)節省操(cao)作費(fei)，故在(zai)(zai)設(she)計或(huo)生產使用(yong)中應盡(jin)量采用(yong)逆流(liu)換熱。
換熱器原理其實就是通過熱傳導，將一邊物體的熱量傳遞給另一邊的物體。但是根據換熱器種類的不同具體的工作原理和使用方法也不同，比如空氣換熱器是主要用于干燥系統中空氣加熱，它是熱風裝置中的主要設備。[詳細>>]
1、前端(duan)管箱形式
A：平蓋(gai)管箱；
B：封頭管箱；
C：用于可(ke)拆管束與管板制成(cheng)一體的管箱；
N：與管(guan)(guan)板制成(cheng)一體(ti)的固定管(guan)(guan)板管(guan)(guan)箱；
D：特殊高壓管箱；
2、殼體形式
E：單程殼體；
F：具有縱向(xiang)隔板的雙程殼體；
G：分(fen)流；
H：雙分流；
I：U形(xing)管式換熱(re)器；
J：無隔板分流（或冷凝(ning)器殼體）；
K：斧式重沸器(qi)；
O：外導流；
3、后端結構型式
L：與A相似(si)的(de)固(gu)定管(guan)板結(jie)構(gou)；
M：與B相似的固(gu)定管(guan)板結構(gou)；
N：與C相似的固(gu)定管板結(jie)構(gou)；
P：填料函(han)式浮頭；
S：鉤圈(quan)式浮(fu)頭；
T：可抽式浮(fu)頭；
U：U形管(guan)式；
W：帶套管填料函式浮頭。[詳細>>]
換熱器按傳熱原理分類
1、表面式換熱器
表(biao)面(mian)式(shi)換(huan)熱(re)器(qi)是溫度不同的(de)(de)兩種(zhong)(zhong)流(liu)體(ti)在被壁面(mian)分(fen)開的(de)(de)空間(jian)里流(liu)動，通過壁面(mian)的(de)(de)導熱(re)和流(liu)體(ti)在壁表(biao)面(mian)對流(liu)，兩種(zhong)(zhong)流(liu)體(ti)之間(jian)進(jin)行換(huan)熱(re)。表(biao)面(mian)式(shi)換(huan)熱(re)器(qi)有管殼(ke)式(shi)、套管式(shi)和其他型式(shi)的(de)(de)換(huan)熱(re)器(qi)。
2、蓄熱式換熱器
蓄熱(re)(re)式換熱(re)(re)器通過(guo)固體物質(zhi)構成(cheng)的蓄熱(re)(re)體，把熱(re)(re)量(liang)從高溫(wen)流體傳(chuan)遞給(gei)低(di)溫(wen)流體，熱(re)(re)介(jie)質(zhi)先通過(guo)加熱(re)(re)固體物質(zhi)達(da)到一定溫(wen)度(du)后，冷介(jie)質(zhi)再通過(guo)固體物質(zhi)被加熱(re)(re)，使之達(da)到熱(re)(re)量(liang)傳(chuan)遞的目的。蓄熱(re)(re)式換熱(re)(re)器有旋(xuan)轉(zhuan)式、閥門切(qie)換式等。
3、流體連接間接式換熱器
流(liu)(liu)體(ti)(ti)(ti)連接(jie)間(jian)接(jie)式(shi)換(huan)熱(re)(re)(re)器，是把兩(liang)個(ge)表面(mian)式(shi)換(huan)熱(re)(re)(re)器由在(zai)其中循環的(de)熱(re)(re)(re)載(zai)(zai)體(ti)(ti)(ti)連接(jie)起來(lai)的(de)換(huan)熱(re)(re)(re)器，熱(re)(re)(re)載(zai)(zai)體(ti)(ti)(ti)在(zai)高溫(wen)(wen)流(liu)(liu)體(ti)(ti)(ti)換(huan)熱(re)(re)(re)器和低溫(wen)(wen)流(liu)(liu)體(ti)(ti)(ti)之間(jian)循環，在(zai)高溫(wen)(wen)流(liu)(liu)體(ti)(ti)(ti)接(jie)受熱(re)(re)(re)量(liang)，在(zai)低溫(wen)(wen)流(liu)(liu)體(ti)(ti)(ti)換(huan)熱(re)(re)(re)器把熱(re)(re)(re)量(liang)釋放給低溫(wen)(wen)流(liu)(liu)體(ti)(ti)(ti)。
4、直接接觸式換熱器
直接(jie)接(jie)觸(chu)式換熱器是兩(liang)種(zhong)流體直接(jie)接(jie)觸(chu)進(jin)行換熱的設備，例如，冷水塔(ta)、氣體冷凝器等。
換熱器按用途分類
1、加熱器
加(jia)熱(re)(re)器是把流(liu)體(ti)加(jia)熱(re)(re)到必要的溫度，但加(jia)熱(re)(re)流(liu)體(ti)沒有發生相的變化。
2、預熱器
預(yu)熱器預(yu)先加熱流體，為工序操作(zuo)提供標準的工藝參(can)數(shu)。
3、過熱器
過(guo)(guo)熱(re)(re)器用于把流體（工(gong)藝氣或(huo)蒸汽）加(jia)熱(re)(re)到過(guo)(guo)熱(re)(re)狀態。
4、蒸發器
蒸發(fa)器用于(yu)加熱流(liu)體(ti)，達到沸(fei)點以上(shang)溫度，使其(qi)流(liu)體(ti)蒸發(fa)，一(yi)般(ban)有相(xiang)的(de)變化。
按換熱器的結構分類
可分為：浮頭式(shi)換熱器(qi)(qi)、固(gu)定管(guan)板(ban)式(shi)換熱器(qi)(qi)、U形管板換熱器、板式換熱器等。[詳細>>]
換(huan)熱(re)器(qi)的類型(xing)很(hen)(hen)多，每種型(xing)式都有特(te)定的應用(yong)范圍(wei)。在(zai)某(mou)一種場合下性(xing)能(neng)很(hen)(hen)好的換(huan)熱(re)器(qi)，如果換(huan)到另一種場合可能(neng)傳熱(re)效(xiao)果和性(xing)能(neng)會有很(hen)(hen)大的改變。
因此，針(zhen)對具體情況正確地(di)選(xuan)擇換熱器的(de)(de)(de)類型(xing)，是很重要的(de)(de)(de)。換熱器選(xuan)型(xing)時需要考(kao)慮的(de)(de)(de)因素是多方面(mian)的(de)(de)(de)，主要有(you):
1、熱負荷及(ji)流量大小；
2、流體的性(xing)質；
3、溫度、壓(ya)力及(ji)允(yun)許壓(ya)降的范圍；
4、對(dui)清(qing)洗(xi)、維(wei)修的要求；
4、設備(bei)結(jie)構(gou)、材料、尺寸、重量；
6、價格(ge)、使用安(an)全(quan)性和壽(shou)命；
在換熱器選型中(zhong)，除考(kao)(kao)慮(lv)上述因(yin)素外，還應對結(jie)構強度、材(cai)料來(lai)源(yuan)、加工條件(jian)、密封性、安全性等方面(mian)加以考(kao)(kao)慮(lv)。所(suo)有(you)這些又常常是相(xiang)互制約、相(xiang)互影(ying)響的(de)，通過設計的(de)優化(hua)加以解決。
針對不(bu)同的(de)(de)(de)工藝條件及(ji)操作工況，我(wo)們有時使用特殊型(xing)式的(de)(de)(de)換(huan)熱器或(huo)特殊的(de)(de)(de)換(huan)熱管，以實現降低成本的(de)(de)(de)目(mu)的(de)(de)(de)。因此，應綜合考慮工藝條件和機械設計的(de)(de)(de)要求，正確選(xuan)擇合適的(de)(de)(de)換(huan)熱器型(xing)式來有效(xiao)地減(jian)少工藝過(guo)程(cheng)的(de)(de)(de)能量消耗。
對工程技術人員而言，在設計換熱器時，對于型式的合理選擇、經濟運行和降低成本等方面應有足夠的重視，必要時，還得通過計算來進行技術經濟指標分析、投資和操作費用對比，從而使設計達到該具體條件下的最佳設計。
換熱器設計基本要求
隨著經濟的(de)(de)發展，各種(zhong)不同型式和種(zhong)類的(de)(de)換(huan)熱(re)器(qi)發展很快，新(xin)結(jie)構、新(xin)材(cai)料的(de)(de)換(huan)熱(re)器(qi)不斷涌現(xian)。為了(le)適應(ying)發展的(de)(de)需(xu)要，中(zhong)國對某些種(zhong)類的(de)(de)換(huan)熱(re)器(qi)已經建(jian)立了(le)標準(zhun)，形成了(le)系列。完善的(de)(de)換(huan)熱(re)器(qi)在(zai)設計或(huo)選型時(shi)應(ying)滿足以(yi)下基本要求：
1、合理地實現(xian)所規定的工藝條件；
2、結構(gou)安全可(ke)靠(kao)；
3、便于制造(zao)、安裝、操(cao)作和維(wei)修(xiu)；
4、經濟上合理(li)。
板式換熱器設計標準
1、高效節能：其換(huan)熱系數(shu)在3000～4500kcal/m2·°C·h，比管殼(ke)式換熱器的熱效率高3~5倍。
2、結構緊(jin)湊：板(ban)(ban)式(shi)換(huan)(huan)熱(re)(re)器板(ban)(ban)片緊(jin)密(mi)排列(lie)，與其他(ta)換(huan)(huan)熱(re)(re)器類型相比，板(ban)(ban)式(shi)換(huan)(huan)熱(re)(re)器的占地面積(ji)和占用空間較少，面積(ji)相同換(huan)(huan)熱(re)(re)量的板(ban)(ban)式(shi)換(huan)(huan)熱(re)(re)器僅為管殼式(shi)換(huan)(huan)熱(re)(re)器的1/5。
3、容易(yi)清洗拆(chai)裝(zhuang)(zhuang)方便(bian)：板式換熱器(qi)靠夾(jia)緊(jin)螺(luo)栓(shuan)將(jiang)夾(jia)固板板片夾(jia)緊(jin)，因此拆(chai)裝(zhuang)(zhuang)方便(bian)，隨時可以(yi)打開清洗，同時由于板面光(guang)潔，湍(tuan)流程度高，不(bu)易(yi)結垢。
4、使用壽命長：板式換(huan)熱(re)器采用不銹鋼(gang)或(huo)鈦合(he)金板片壓制，可(ke)耐各種腐蝕介質，膠墊可(ke)隨意更換(huan)，并(bing)可(ke)方便在、拆裝檢修。
5、適(shi)(shi)應性強(qiang)：板(ban)式(shi)換熱器板(ban)片為獨立元(yuan)件，可(ke)按(an)要求(qiu)隨意增減流程(cheng)，形式(shi)多樣；可(ke)適(shi)(shi)用于各種不(bu)同的(de)、工藝的(de)要求(qiu)。
6、不串液(ye)：板式換熱(re)器密封槽設(she)置泄液(ye)液(ye)道，各種介質不會串通，即使出(chu)現泄露，介質總是向外排出(chu)。[詳細>>]
1、安裝換熱(re)器的基礎必(bi)須滿足(zu)以(yi)使(shi)換熱(re)器不發生下沉，或使(shi)管道(dao)把過大(da)的變形傳(chuan)到(dao)傳(chuan)熱(re)器的接管上。
基礎(chu)一般分為(wei)兩種(zhong)：一種(zhong)為(wei)磚(zhuan)砌(qi)的鞍(an)形基礎(chu)，換熱(re)器上沒有鞍(an)式(shi)支座(zuo)而直接放在鞍(an)形基礎(chu)上，換熱(re)器與(yu)基礎(chu)不加固定，可以隨著(zhu)熱(re)膨脹的需要自(zi)由(you)移動。另一種(zhong)為(wei)混凝(ning)土基礎(chu)，換熱(re)器通過鞍(an)式(shi)支座(zuo)由(you)地腳螺栓(shuan)將其與(yu)基礎(chu)牢固的連(lian)接起來。
2、在安裝換熱(re)器之前應嚴格的(de)進行(xing)基(ji)礎質量的(de)檢(jian)查和驗收工作，主要項目如(ru)下：
基(ji)(ji)礎(chu)表(biao)面(mian)(mian)概(gai)況(kuang)；基(ji)(ji)礎(chu)標高(gao)，平(ping)面(mian)(mian)位(wei)置，形狀和主要(yao)尺寸(cun)以(yi)及預(yu)留孔是否符合實際要(yao)求；地(di)腳螺栓(shuan)的(de)位(wei)置是否正確，螺紋情況(kuang)是否良好，螺帽(mao)和墊(dian)圈是否齊全；放置墊(dian)鐵的(de)基(ji)(ji)礎(chu)表(biao)面(mian)(mian)是否平(ping)整等。
3、基(ji)礎(chu)驗收(shou)完畢后，在安(an)裝釬焊式(shi)板式(shi)換(huan)(huan)熱(re)(re)器(qi)之(zhi)前在基(ji)礎(chu)上放墊(dian)(dian)鐵(tie)(tie)(tie)，安(an)放墊(dian)(dian)鐵(tie)(tie)(tie)處(chu)的(de)基(ji)礎(chu)表面必須鏟平，使(shi)兩者(zhe)能(neng)很好的(de)接觸。墊(dian)(dian)鐵(tie)(tie)(tie)厚度可以調整，使(shi)換(huan)(huan)熱(re)(re)器(qi)能(neng)達到(dao)設計的(de)水平高度。墊(dian)(dian)鐵(tie)(tie)(tie)放置后可增加換(huan)(huan)熱(re)(re)器(qi)在基(ji)礎(chu)上的(de)穩定性，并將其(qi)重量通過墊(dian)(dian)鐵(tie)(tie)(tie)均(jun)勻地傳(chuan)遞(di)到(dao)基(ji)礎(chu)上去。墊(dian)(dian)鐵(tie)(tie)(tie)可分為平墊(dian)(dian)鐵(tie)(tie)(tie)、斜墊(dian)(dian)鐵(tie)(tie)(tie)和開口墊(dian)(dian)鐵(tie)(tie)(tie)。其(qi)中(zhong)，斜墊(dian)(dian)鐵(tie)(tie)(tie)必須成對(dui)使(shi)用。地腳螺栓兩側均(jun)應(ying)有墊(dian)(dian)鐵(tie)(tie)(tie)，墊(dian)(dian)鐵(tie)(tie)(tie)的(de)安(an)裝不應(ying)妨礙換(huan)(huan)熱(re)(re)器(qi)的(de)熱(re)(re)膨脹。
4、換(huan)(huan)熱器(qi)就位后需用水平儀(yi)對換(huan)(huan)熱器(qi)找(zhao)(zhao)平，這樣可使各接管(guan)(guan)都能在不(bu)受力(li)的情況(kuang)下(xia)連接管(guan)(guan)道。找(zhao)(zhao)平后，斜墊鐵可與芝座焊牢，但不(bu)得與下(xia)面的平墊鐵或(huo)滑板焊死(si)。當兩個(ge)以上重疊式(shi)換(huan)(huan)熱器(qi)安(an)裝(zhuang)時(shi)(shi)，應(ying)在下(xia)部換(huan)(huan)熱器(qi)找(zhao)(zhao)正完畢，并且(qie)地腳螺栓充分固定(ding)后，再安(an)裝(zhuang)上部換(huan)(huan)熱器(qi)。可抽管(guan)(guan)束(shu)(shu)(shu)換(huan)(huan)熱器(qi)安(an)裝(zhuang)前應(ying)抽芯(xin)檢查，清(qing)掃，抽管(guan)(guan)束(shu)(shu)(shu)時(shi)(shi)應(ying)注意保護(hu)密封面和(he)折流板。移動和(he)起吊管(guan)(guan)束(shu)(shu)(shu)時(shi)(shi)應(ying)將管(guan)(guan)束(shu)(shu)(shu)放置在專用的支承結構上，以避(bi)免損傷換(huan)(huan)熱管(guan)(guan)。
5、根據換(huan)熱(re)器(qi)的(de)形式，應在管式板式換(huan)熱(re)器(qi)的(de)兩端留(liu)有足夠的(de)空間來滿足條件（操(cao)作）清洗、維修的(de)需(xu)要(yao)。
浮頭(tou)(tou)(tou)式換(huan)熱器(qi)的(de)(de)固(gu)定頭(tou)(tou)(tou)蓋端應留有(you)足夠的(de)(de)空(kong)間以(yi)(yi)便能從殼體內(nei)抽出管束，外頭(tou)(tou)(tou)蓋端必須也留出一米(mi)以(yi)(yi)上(shang)的(de)(de)位置以(yi)(yi)便裝拆外頭(tou)(tou)(tou)蓋和浮頭(tou)(tou)(tou)蓋。
6、固定管板式換熱(re)器的兩端(duan)應留出(chu)足(zu)夠的空間以便能(neng)抽出(chu)和更(geng)換管子，并且用機械法清洗(xi)管內時。兩端(duan)都可以對管子進行刷洗(xi)操作，U形管式換熱器的固(gu)定頭蓋應(ying)留出(chu)足夠(gou)的空間以(yi)便抽(chou)出(chu)管束，也(ye)可在(zai)其(qi)相對的一端留出(chu)足夠(gou)的空間以(yi)便能拆卸殼體。
7、換熱器不得在超過銘牌規定的條件下運行。應經常對管，殼程介質的溫度及壓降進行監督，分析換熱管的泄漏和結垢情況。[詳細>>]
1、除垢清洗
根據垢量確定清(qing)洗循環(huan)時間和藥劑(ji)量，在(zai)清(qing)洗槽循環(huan)水(shui)內按比例加入配置好的除垢清(qing)洗劑(ji)將全部鍋爐垢質清(qing)洗下來
2、清(qing)(qing)水清(qing)(qing)洗
將(jiang)清(qing)洗(xi)設備和鍋爐(lu)連(lian)接好后，要(yao)用(yong)清(qing)水(shui)循(xun)環清(qing)洗(xi)10分鐘，檢查(cha)系統(tong)狀態，是否有(you)泄(xie)漏，同時將浮銹(xiu)清(qing)洗掉。
3、剝離(li)防腐(fu)清洗
按比(bi)例在清(qing)洗(xi)槽循(xun)環(huan)水內加入表面剝離劑和緩釋劑，循(xun)環(huan)清(qing)洗(xi)20分(fen)鐘，使垢質和清(qing)洗的各部件(jian)的分(fen)離(li)，同(tong)時對沒有結垢的物體表面進行防腐處(chu)理(li)。
4、鈍化鍍膜處理
加入鈍化鍍膜劑，對鍋爐清洗系統進行鈍化鍍膜處理，防治管路和部件腐蝕以及新的銹垢生成。[詳細>>]
