術語熱交換器是指將熱量從一種介質傳遞到另一種介質往復爐排的設備。使用蒸汽鍋爐,燃燒氣體將其熱量傳遞給水以實現蒸發。它被稱為燃燒式熱交換器。該術語通常適往復爐排用于殼管式換熱器或板式換熱器,用于使用蒸汽等主要流體加熱過程。殼管式換熱器用于用水或蒸汽加熱空間供暖用水。它通常被稱為非儲熱器,由一個熱水儲存容器和一個內部初級加熱盤管組成。
熱交換器的類型:
板式換熱器:
蒸汽鍋爐對于制造業的加工操作來說是不可或缺的。工廠經理遵循往復爐排若干準則和實踐,以確保鍋爐系統運行無任何問題。腐蝕、結垢、結垢等鍋爐問題通常是不可避免的,一旦發現需要立即采取行動。但是,如果出現鍋爐過熱等問題,預防勝于治療。鍋爐過熱是一個嚴重的鍋爐問題,可能會對加工廠和操作人員造成嚴重傷害,使他們處于爆炸的危險之中。雖然先進的鍋爐配備了安全裝置以確保在鍋爐過熱之前鎖定部件,但謹慎的做法是了往復爐排解鍋爐過熱及其跡象以防止過熱。
什么是鍋爐過熱?
鍋爐過熱是由安全設備故障引起的。當輸送到中央供暖往復爐排系統的熱水無法循環時,蒸汽鍋爐會過熱。這通常是由于泵故障或系統堵塞所致。維持溫度、壓力、氣體和水供應的安全控制失效會導致鍋爐過熱。在某些情況下,它可能會導致稱為“失控鍋爐”的情況,這對工廠和操作團隊都是危險的。
隨著鍋爐系統過熱,鍋爐的內部部件面臨著巨大的壓力。它會導致無法修復的損壞,或者在嚴重的情況下導致鍋爐爆炸。隨著鍋爐過熱,組件可能會熔化并在附近釋放有毒煙霧。如今,具有自動往復爐排控制功能的先進蒸汽鍋爐會鎖定設備以防止過熱,并顯示錯誤消息以通知工廠經理。
板式換熱器包括一系列薄波紋金屬板,其中形成多個通道。當熱往復爐排量從初級流體蒸汽傳到穿過板的次級過程流體時,初級和次級流體流過交替的通道。
板的剛度隨著脊的波紋圖案而增加,在通道中產生湍流。與殼管式換熱器相比,它提高了傳熱效率,從而使板式換熱器的設計更加緊湊。
板式熱交換器允許在一個單元內冷凝和過冷冷凝水。如果往復爐排冷凝水排入大氣接收器,則可以通過降低冷凝水溫度來監測冷凝水。它導致減少通過接收器通風口損失到大氣中的閃蒸蒸汽量。
早些時候,板式換熱器主要用于食品加工業和熱水用途。然而,隨著設計的進步,板式換熱器更適用于蒸汽加熱應用。
墊片式板式換熱器:
墊片式板式換熱器由夾在框架中的板組成,框架用邊緣周圍的薄墊圈密封。板組用緊固螺栓壓緊在框架板和壓板之間。墊圈可抵抗板組中的熱疲勞和突然的壓力變化,最適合往復爐排用作即時熱水供應的蒸汽加熱器。
墊圈的工作溫度速率限制了蒸汽壓力。
釬焊板式換熱器:
顧名思義,這些板是在釬焊板式換熱器的真空爐中使用鎳或銅釬焊在一起的。與墊片板式換熱器相比,它以低成本提供更高的耐高壓和耐高溫性能。但是,它不能拆卸,需要化學清洗。
盡管釬焊板式換熱器設計堅固,但通常會面臨熱疲勞。為往復爐排防止熱應力,必須避免溫度和負載的突然或頻繁變化。它廣泛用于溫度變化緩慢的應用。
焊接板式換熱器:
焊接板式換熱器通過激光焊接技術將板組與板之間的焊縫固定在一起。與釬焊板式換熱器相比,它對壓力脈動和熱循環具有更強的抵抗力。高溫和高壓操作限制使換熱器具有更高的規格,非常適合重加工工業的應用。它廣泛用于高壓和高溫性能或加熱粘性組分,如油或碳氫化合物。
管殼式換熱器:
殼管式換熱器是制造過程中最常見的間接換熱器。管殼式熱交換器往復爐排包括一個圓柱形外殼,內含一束管。管端安裝在分隔一次流體和二次流體的管板上。
采用冷凝蒸汽作為加熱介質時,換熱器多為臥式,冷凝發生在管內。還執行過冷過程以從熱交換器中的冷凝物中回收多余的熱量。在需要高度過冷的情況下,建議改用單獨的冷凝水冷卻器。
換熱器的選擇:
選擇換熱器系統取決于換熱器的設計壓力、運行所需的時間以及待加熱流體的初始和最終溫度。建議將熱交換器蒸汽壓力保持在最低水平,以實現足夠的熱傳遞,從而最大限度地降低蒸汽疏水閥前的冷凝水溫度。
計算換熱器的蒸汽消耗量:
管殼式換熱器和板式換熱器是流動型應用的主要示往復爐排例。換熱器的尺寸通常根據滿負荷運行。在極少數情況下,啟動負載會被忽略。殼管式換熱器是防止熱量損失和操作人員往復爐排發生事故或受傷的理想選擇。板式換熱器設計緊湊,需要的表面積較小。
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