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板式換熱器出現(xiàn)于1920年代,應(yīng)用于食品行業(yè)。以板代替管與螺旋板式換熱器組合而成的換熱器結(jié)構(gòu)緊湊,傳熱效果好。正因?yàn)槿绱?,管殼式換熱器逐漸發(fā)展成多種形式。
人造板產(chǎn)業(yè)伴隨著經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展和鋼琴配件/m31100資源勘探項(xiàng)目包括:涼水延邊州機(jī)械電子工業(yè)歷史悠久,經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期發(fā)展,現(xiàn)已初具規(guī)模。據(jù)2005年統(tǒng)計(jì)、國(guó)家規(guī)模、發(fā)展歷程及冷卻塔配件
上世紀(jì)30年代初,瑞典制造出第一臺(tái)螺旋板式換熱器。隨后英國(guó)人采用釬焊法制造了一種用銅及其合金材料制成的板翅式換熱器,用于航空發(fā)動(dòng)機(jī)的散熱。 1930 年代后期,瑞典生產(chǎn)出第一臺(tái)用于紙漿廠的板殼式換熱器。這一時(shí)期,為解決強(qiáng)腐蝕性介質(zhì)的換熱問(wèn)題,人們開(kāi)始關(guān)注采用新型材料制成的換熱器。 20世紀(jì)60年代左右,由于航天技術(shù)和尖端科學(xué)PE波紋管的飛速發(fā)展,迫切需要各種高效緊湊型換熱器。加上沖壓、釬焊和密封技術(shù)的發(fā)展,換熱器的制造工藝得到了改進(jìn)。進(jìn)一步完善,從而促進(jìn)了緊湊型板式換熱器的蓬勃發(fā)展和廣泛應(yīng)用。此外,從20世紀(jì)60年代開(kāi)始,為滿足高溫高壓條件下?lián)Q熱和節(jié)能的需要,典型的管殼式換熱器也得到進(jìn)一步發(fā)展。 20世紀(jì)70年代中期,為了加強(qiáng)傳熱,在研究開(kāi)發(fā)熱管的基礎(chǔ)上,產(chǎn)生了熱管換熱器。 根據(jù)換熱方式的不同,換熱器可分為混合式、蓄熱式和隔板式三種。 混合式換熱器是一種通過(guò)冷熱流體的直接接觸和混合來(lái)交換熱量的換熱器,也稱為接觸式換熱器。由于兩種流體混合交換后必須及時(shí)分離,因此這種換熱器適用于氣液之間的熱交換。例如化工廠、發(fā)電廠的冷卻水塔,熱水是從上往下噴,冷空氣是從下往上吸。相互接觸進(jìn)行熱交換,熱水被冷卻,冷空氣被加熱,然后根據(jù)兩種流體本身的密度差及時(shí)分離。 蓄熱式換熱器是利用冷熱流體在蓄熱室中交替流過(guò)蓄熱體(填料)表面進(jìn)行換熱的換熱器,如焦?fàn)t下方預(yù)熱空氣的蓄熱器。該型換熱器主要用于回收利用高溫廢氣的熱量。以回收冷能為目的的同類設(shè)備稱為蓄冷器,多用于空分裝置。 隔墻式換熱器的冷熱流體由實(shí)體隔墻隔開(kāi),換熱器通過(guò)隔墻進(jìn)行熱量交換,因此又稱為表面式換熱器。這種換熱器應(yīng)用最廣泛。 隔墻換熱器按傳熱面的結(jié)構(gòu)可分為管式、板式和其他類型。管式換熱器以管的表面為傳熱面,包括盤(pán)管式換熱器、套管式換熱器和管殼式換熱器;板面換熱器以板面為傳熱面,包括板式換熱器、螺旋板換熱器、板翅式換熱器、板殼式換熱器和傘式換熱器等;其他類型的熱交換器是為滿足某些特殊要求而設(shè)計(jì)的,例如刮板式熱交換器、旋轉(zhuǎn)板式熱交換器和空氣冷卻器。 流體在換熱器中的相對(duì)流動(dòng)方向一般有順流和逆流兩種。向下游流動(dòng)時(shí),入口處兩種流體溫差最大,并沿傳熱面逐漸減小,出口處溫差最小。逆流時(shí),兩種流體沿傳熱面的溫差分布比較均勻。在冷熱流體進(jìn)出口溫度一定的條件下,當(dāng)兩種流體無(wú)相變時(shí),逆流平均溫差最大,順流最小。 在完成相同換熱的條件下,采用逆流可以增大平均溫差,減小螺旋板換熱器的傳熱面積;如果換熱面積不變,采用逆流可以增加加熱或冷卻流體的消耗量。前者可節(jié)省設(shè)備費(fèi)用,后者可節(jié)省運(yùn)行費(fèi)用,因此在設(shè)計(jì)或生產(chǎn)中應(yīng)盡量采用逆流換熱。 當(dāng)冷熱兩種流體或其中一種發(fā)生相變(沸騰或冷凝)時(shí),由于相變過(guò)程中只有汽化潛熱放出或吸收,流體本身的溫度沒(méi)有變化,所以入口和流體的出口溫度相等,這意味著此時(shí)兩種流體之間的溫差與流體的流動(dòng)方向無(wú)關(guān)。除了順流和逆流兩種流向外,還有橫流和折流等流向。 在傳熱過(guò)程中,降低間壁式換熱器中的熱阻以提高傳熱系數(shù)是一個(gè)重要的問(wèn)題。熱阻主要來(lái)自于隔壁兩側(cè)傳熱面上粘附的流體薄層(稱為邊界層),以及換熱器使用過(guò)程中在壁兩側(cè)形成的污垢層。金屬壁的熱阻相對(duì)較小。 提高流體的流速和湍流度可以使邊界層變薄,降低熱阻,提高傳熱系數(shù)。但提高流體流量會(huì)增加能耗,因此合理的空冷器在設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)在降低熱阻和降低能耗之間進(jìn)行協(xié)調(diào)。為了降低污垢的熱阻,盡量延緩污垢的形成,并定期清潔傳熱面。 換熱器一般采用金屬材料制造,其中碳鋼和低合金鋼多用于制造中低壓換熱器;不銹鋼主要用于不同的耐腐蝕條件,奧氏體不銹鋼也可用作耐腐蝕的高低溫材料;銅、鋁及其合金多用于制造低溫?fù)Q熱器;鎳合金用于高溫條件;除了制造墊片零件,非金屬材料也開(kāi)始用于非金屬材料的生產(chǎn)。耐腐蝕換熱器,如石墨換熱器、氟塑料換熱器和玻璃換熱器。
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