换热器,又称热交换器或热交换设备,是一种将热流体的部分热量传递给冷流体的设备,以满足规定的工艺要求。它广泛应用于化工、石油、动力、食品及其他许多工业生产领域,是工业生产中不可或缺的重要设备。
类型与结构
换热器根据传热原理、用途和结构等分类方式,可以分为多种类型:
按传热原理分类:
间壁式换热器:这是最常见的类型,包括管壳式换热器和板式换热器等。它们利用金属管束或板片作为传热面,热流体和冷流体分别在管内和管外流动或在板片之间的通道中逆向或顺向流动,热量通过金属壁面从高温流体一侧传导到低温流体一侧。
直接接触式换热器(又称混合式换热器):在这种类型的换热器中,两种流体相互混合并直接接触,通过混合对流的方式进行热量交换。例如,冷水塔和气体冷凝器等。
蓄热式换热器:热流体先将热量储存在固体介质(如陶瓷球或金属网状物)中,然后当冷流体流过时,储存的热量被释放出来传递给冷流体。
按用途分类:
加热器:用于将流体加热到所需的温度,被加热流体在加热过程中不发生相变。
预热器:用于流体的预热,以提高整套工艺装置的效率。
过热器:用于加热饱和蒸汽,使其达到过热状态。
蒸发器:用于加热液体,使之蒸发汽化。
再沸器:蒸馏过程的专用设备,用于加热已冷凝的液体,使之再受热汽化。
冷却器:用于冷却流体,使之达到所需要的温度。
冷凝器:用于冷凝饱和蒸汽,使之放出潜热而凝结液化。
按结构分类:
管式换热器:通过管子壁面进行传热,按传热管的结构不同,可分为列管式换热管、套管式换热器、蛇管式换热器和翅片管式换热器等几种。其中,管壳式换热器(又称列管式换热器)应用最广,具有结构简单、坚固耐用、造价低廉、用材广泛、清洗方便、适应性强等优点。
板式换热器:通过板面进行传热,按传热板的结构形式,可分为平板式换热器、螺旋板式换热器、板翅式换热器和热板式换热器。
特殊形式换热器:指根据工艺特殊的要求而设计的具有特殊结构的换热器,如回转式换热器、热管式换热器等。