針對換熱器中的兩種流體到底誰走管程、誰走殼程,有很多因素需要考慮,總的來說,無論選擇哪種走法,根本要求是要利于傳熱,有利于減少壓降,并且對材料的消耗要小,使用安全,維修方便等,一般要滿足以下原則:
1、對于粘度很大的流體,應該選擇殼程,因為殼程流道截面和方位都在不斷變化,而且從減小壓降的要求看,選擇殼程更為合適。
2、當換熱器流體溫差很大,由于壁面的溫度和換熱系數大的介質溫度接近,換熱系數大的流體選擇殼程能減小管束和殼體間的差脹;如果流體溫差小,換熱系數值又相差很大時,讓換熱系數大的流體走管程比較方便。
3、和外部溫差大的流體走管程可以減小熱損失,減小殼體的變形;流體容許壓降小的走殼程較好。
4. 飽和蒸汽宜走殼程,以便于及時排出冷凝液,且蒸汽較潔凈,不易污染殼程;
5. 被冷卻的流體宜走殼程,可利用殼體散熱,增強冷卻效果;
6. 有毒流體宜走管程,以減少流體泄漏;
要想知道換熱器的加熱方式,首先我們要了解水蒸氣加熱方法都有哪些分類。水蒸汽加熱法亦可分為直接加熱與間接加熱兩種。
直接蒸汽加熱使蒸汽直接通入被加熱液體中,因冷凝而生成的冷凝水則與液體混合。間接加熱系使蒸汽與被加熱的流體為一傳熱壁所隔開,則冷凝水不致與被加熱的流體混合。使用熱管換熱器應注意以下幾個問題:(1)通過抽煙機的廢氣溫度不得大于200℃。顯然,只有當液體不與水發生反應,或雖為水所稀釋但不致影響其品質時,才可采用直接蒸汽加熱。
換熱器的直接蒸汽加熱設備有三種類型:1.開口管蒸汽加熱器 此為簡單的一種,開口蒸汽管通入被加熱的液體內。2.鼓泡式蒸汽加熱器 蒸汽由裝于器底盤管或環管上的小孔鼓泡而入于液體,同時發生攪拌作用。除盤管外,也可使用若干平行的直管作為鼓泡管。3.無聲蒸汽噴流加熱器 蒸汽噴流將液體自側面小孔引入加熱器噴嘴。2、要求傳熱過程“不好”,這種情況要求換熱器在傳熱的時候慢一些,因為化工廠有很多高溫設備或者是輸送高溫介質的管道,這些管道的表面zui好有保溫材料,可以有效避免熱量散失,對于低溫設備或者運輸低溫介質的管道,加上保溫材料可以有效防止熱量傳進去。由于蒸汽和液體在噴嘴內直接混合,發生于上述二種形式的嘈聲幾乎完全消失,故稱無聲蒸汽噴流加熱器。在直接蒸汽加熱器的操作中,一般在蒸汽管上裝一單向閥,故雖當蒸汽管中的壓強降低時,液體亦不致被吸入蒸汽管內。
列管式換熱器擁有很簡單的結構,緊湊的結構簡單的造型使得它的制造成本很低,清理各方面需要注意的就是管外是不能夠利用機械來進行清洗的。這種管板與換熱器的管束進行相對應的連接的方式比較普遍,我們一般會把管板與外殼進行焊接并制作頂蓋,在焊接的頂蓋和殼體中附有管道這是為了能夠讓流體進出的。海源管式換熱器在換熱管的外面有很多的擋板,這些擋板是與管束呈現直角形的。(1)結垢垢層增加了換熱器熱阻,降低了總傳熱速率,換熱量下降,值下降。管子、管板、外殼這三個器件的連接一般都是剛性的,在這組管道的內部和外部分別會有不同的溫度的液體流動。