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燃气锅炉所使用的换热器概述

文章作者:艺能锅炉   发布时间:2017-09-07
按照用途,燃气锅炉换热器可分为预热器、冷却器、冷凝器、蒸发器等。冷凝器和蒸发器是带有相变的换热过程,其换热系数很高。

在工程上,将某种流体的热量以一定的传热方式传递给其他流体的设备,称为热交换器,也就是换热器。换热器是以传热为其主要过程和目的设备,在工业生产中应用极为普遍,锅炉尾部的省煤器、空气预热器是换热器的典型代表。在各个生产领域中,要挖掘能源利用的潜力必须合理组织热交换过程并利用和回收余热,这通常与换热器的合理设计与使用关系密切。随着科学和生产技术的发展,不同的换热器使用者都要求换热器的类型与结构要与其工艺相适应,流体的种类、流体的运动、设备的压力和温度、耐腐蚀、耐磨损等也都必须满足生产过程的要求。近代科学技术的发展,促使了能够适应高温高压或低温低压等恶劣条件的高强度、高效率的紧凑式换热器的发展。尽管换热器种类层出不穷,换热器仍可按照其一些共同特点进行区分。
  (1)按照用途,燃气锅炉换热器可分为预热器、冷却器、冷凝器、蒸发器等。冷凝器和蒸发器是带有相变的换热过程,其换热系数很高。
  (2)按照制造材料,燃气锅炉换热器可分为金属换热器、陶瓷换热器、塑料换热器、石墨换热器等,其中以钢制换热器应用最为广泛。
  (3)按温度工况又可分为热流密度、温度稳定的换热器和传热面上的热流密度、温度都随时间而改变温度工况不稳定的换热器。
  (4)按照冷热流体相对流动,可分为:
  顺流式:冷热流体同向顺流流动;
  逆流式:冷热流体反向顺流流动;
  错流式:冷热流体流动方向相互垂直。若冷热流体相
  互交叉四次以上时,根据总体流动趋势可将其看成顺流式或逆流式;
  混流式:冷热流体的相对流动方向既存在逆流又存在顺流的部分。
  (5)按照热量传递的方法,燃气锅炉换热器可以分为间壁式、混合式和蓄热式三类,这种分类方式是换热器的基本的分类方法。
  混合式换热器:在这种换热器内,冷热流体直接接触进行传热传质,混合式换热器无接触热阻等,换热系数大,用于冷热两种流体可以相互接触的地方。由于该种换热器中冷热介质相互接触,因而工业上应用受到限制。
  蓄热式换热器:这种换热器有固体壁面,冷热两种流体轮流的同壁面接触而进行传热。当热流体通过固体壁面时,热量传递给固体壁面,壁面温度升高,冷流体流过时,热量从固体壁面传递给冷流体,壁面温度降低,如此反复进行传热。
  间壁式换热器:热流体和冷流体间有一个固体壁面将其隔开,热流体和冷流体分别在壁面两侧流动,不会直接接触,热量通过壁面进行传递。间壁式换热器的冷热流体不直接接触,各自的流动状态较为独立,因此适用性好,是使用范围最广、用量最大的一类换热器。
  按照传热壁面的形状,间壁式换热器又可分为管式换热器、板式换热器、夹套式换热器以及各种异型传热面组成的特殊形式的换热器。
  (6)按照换热器结构,可以分为浮头式换热器、固定管板式换热器、填料函式换热器、U型管式换热器、蛇管式换热器、双壳程换热器、单套管换热器、多套管换热器、外导流筒换热器、折流杆式换热器、热管式换热器、插管式换热器和滑动管板式换热器等。
  (7)当冷热流体的传热系数相差过大时,需要在传热系数小的一侧增强换热。按照强化传热元件的不同可以分为:螺纹管换热器、波纹管换热器、异型管换热器、表面多孔管换热器、螺旋扁管换热器、螺旋槽管换热器、环槽管换热器、纵槽管换热器、翅管换热器、螺旋绕管式换热器、T型翅片管换热器、新结构高效换热器、内插物换热器和锯齿管换热器等。
  燃气锅炉所使用的冷凝式换热器,在国内外的很多研究中,用水作为冷却介质时,有些使用了直接接触式的冷凝换热器,这种换热器的优点是冷凝效果好,烟气直接与水接触冷却冷凝,无管壁热阻和污垢热阻,换热系数高,热能回收效果好,同时烟气经过水洗之后,烟气中烟尘、NOx等大气污染物大部分被溶解在水中,环保效果突出,用于对水质要求不高的地方时节能效果较好,而且烟气中冷凝下来的水也可以被利用。但是直接接触式冷凝换热器水被烟气所污染,在卫生条件要求较高的地方无法直接利用,需要设置二次回路,加大了投资和管理难度。

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