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换热设备基础知识

提高传热系数k值 提高容积利用率 容器罐体积小 不需串联运行
提高传热系数 k 值
1 1 1
k 1 2
提高 k 值的途径:
减小管径,降低壁厚,增大换热面积,增大α换热系数
措施:
改变管径:
原管径φ38×3 42×3.5 改为 φ19 ×2 25×2.5
增加导流和阻流装置,增大α2换热系数,提高容积利用系 数
工作原理:
利用换热器内外管进行冷、 热介质换热
没有贮热空间
用途:
主要用于建筑采暖系统, 或与贮热设备配套用于热 水供应系统
特点——
效率高,体积小, 但无贮热调节容积, 出水温度不稳定 水头损失大,
工作原理
板式换热器由传热板片、密封垫片、 框架和夹紧螺栓等组成。
密封垫片采用粘接,点粘或挂接 的方式固定于板片上,通过夹紧螺 栓,将安装在固定压紧板和活动压 紧板中间的若干张板片和密封垫片 夹紧,相邻两板片间就形成了流体 通道,
两种冷热不同的流体分别在同一板 片两侧的通道中流过,高温流体通 过板片将热量传递给低温流体,从 而实现换热的目的。
特点:
传热效率高、结构紧凑、操作灵 活、维修清洗方便。
特点:
具有自动调温控制器 换热系数大 体积小,换热、贮热 节能 无污染
特点:
热媒与冷水直接混合加热 形成供水
工作过程:
HRV01/02半容积式换热器
内循环泵——换热器的核心部件
作用:1Biblioteka 提高被加热水通过换热器流速,提高换热系数
2)克服被加热水流经换热器的阻力损失
3)使加热水在换热器和贮水罐内循环,容积利用率 高,可达100%
特点:
1)容积利用率100% 2)传热系数大 3)被加热水阻力损失小 4)换热器体积小,是容积式的1/2~1/3 5)节能,占地面积小,工程造价低。
底部加热, 对流传热 存在死水区
优点——
1)具有调节贮备容积,出水温度稳定,供 水安全可靠。
2)水头损失小,对热媒要求不严 3)结构简单,管理方便
缺点——
传热效果差,容积利用率低,不节能
死水区占20~30%
水质易受污染。 串联运行,占地面积大
构造:由壳体、换热管、导流板组成 特点:
1)效率高,换热效果好;
满足使用热水的水温、水量要求,供热安全、可靠;
2)生活热水侧阻力损失小,有利于冷热系统平 衡;
3)安全可靠、操作维修方便
4)节能,节省用房;投资少,运行管理方便
评价指标
传热系数k、阻力降、换热器效能、单位传热 面积价格
选型考虑因素:
传热效率、动力消耗、阻力、价格
快速式
特点:无贮热调节功能
——按工作原理划分
间壁式
固体壁面将热媒和被加热的冷 水隔开,通过对流和热传导传 递热量的换热设备叫间壁式换 热器。
热媒可以循环使用
混合式
热媒和被加热水直接接触混合
热媒不循环使用
——按换热器构造划分
管壳式 板式 螺旋板式
1)传统的容积式换热器
2)新型卧式容积式换热器
特点:
换热容积大,可提前加热;
要求有≮30~40min最大时耗热量的贮热容积
1)提高传热系数 k 值
盘管传热系数是U形管换热系数的 1.4 ~ 1.3 倍
2)提高容积利用率:达到 95 % 3)自动除垢
盘管换热器缺点
1)热媒易短路 2)汽-水换热时易产生噪音 3)管路振动易脱焊
特点:
换热与贮热部分完全分开
基本构造:
贮热水罐 内藏式快速换热器 内循环泵
Pg规定为0.6,1.0,1.6MPa;
允许工作温度: 碳钢为-20~200℃, 不锈钢为-20~250℃。
选用设备时,应通过适当的工艺计算,使设备通 道内的流体达到湍流状态(一般液体流速>=1 m/s,)
设备可卧放或立放,但用于蒸气冷凝时只能立放;
热媒、冷水——热交换设备中的流体
热媒——指用于加热冷水的蒸汽或高温水。 冷水——待加热的水。
热交换设备——又称换热设备或换热器
将热媒热量传递给冷水的设备 热交换设备的主要部件——加热器
U型管加热器 盘管加热器
容积式:
特点:具有换热与贮热功能、贮存热水多
半容积式
特点:换热与贮热分开
半即热式
特点:自动控温,贮热容积小
厌氧生物处理中的加热系统
产品特点:
该换热器属于改进型、快速换热 器,传热系数高、换热量大,是 传统容积式换热器的5-8倍。
适用范围:
广泛适用于一般工业及民用建筑 的热水供应,
如宾馆、饭店、医院、疗养院、体 育场所及工矿、小区集中供热等,
具有快速、节能、运行可靠等优 点。式换热器
传热系数高 公称压力
3)新型立式容积式换热器
4)浮动盘管容积式换热器
提问:
传统式与新型容积式换热器构造上有和不同
1)传统的容积式换热器
功能——具有加热、贮备热水两种功能 构造——由壳体、换热管组成
壳体材料是碳素钢 U形管是无缝钢管20、黄铜管H62
工作原理
热媒:蒸汽或高 温热水
出口温度小于 75℃
§1 换热设备的功能和分类 §2 常用换热器的构造和特点 §3 换热器的适用条件和选择 §4 换热器的计算
1、换热设备的用途 2、几个基本概念 3、换热设备分类
按贮热容积划分 按工作原理划分 按换热器构造划分
功能:
温度不同的两种流体相互交换热量的设备 叫换热设备,又称换热器。
用途: 建筑给水排水中的热水供应系统
改进方法
加热器采用交错双盘管结构 容积罐内设导流装置
特点:
传热系数k值高 容积利用率高,节能 系统简化,不需二级串联
特点:采用螺旋盘管换热器,换热
面积大,换热量大。
盘管构造
螺旋盘管 分配器 (或集水短管)
分配器作用:
均匀分配热媒 有阻尼,防止共振
盘管换热器优点
加热快,效率高,噪声低, 无振动,安全方便成本低
用途:
用于用量不大的一次性加 热或循环加热系统,如浴 池、游泳池。
常用换热器的类型 容积式换热器 半容积式换热器 半即热式换热器 快速式换热器 混合式换热器
1、选择换热器的基本要求 2、换热器性能评价指标 3、换热器的适用条件 4、换热器的选型
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