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使熱量從熱流體傳遞到冷流體的設備稱為換熱設備。換熱設備廣泛應用于煉油、化工、輕工、制藥、機械、食品加工、動力以及原子能工業(yè)部門當中。通常，在某些化工廠的設備投資中，換熱器占總投資的30%；在現(xiàn)代煉油廠中，換熱器約占全部工藝設備投資的40%以上；在海水淡化工業(yè)生產(chǎn)當中，幾乎全部設備都是由換熱器組成的。換熱器的先進性、合理性和運轉(zhuǎn)的可靠性直接影響產(chǎn)品的質(zhì)量、數(shù)量和成本。
根據(jù)不同的使用目的，換熱器可以分為四類：加熱器、冷卻器、蒸發(fā)器、冷凝器。按照傳熱原理和實現(xiàn)熱交換的形式不同可以分為間壁式換熱器、混合式換熱器、蓄熱式換熱器（冷熱流體直接接觸）、有液態(tài)載熱體的間接式換熱器四種。
衡量一臺換熱器好壞的標準是傳熱效率高，流體阻力小，強度足夠，結(jié)構合理，安全可靠，節(jié)省材料，成本低，制造、安裝、檢修方便。
在石油、化工生產(chǎn)中間壁式換熱器應用的最為廣泛。
間壁式換熱器
一、列管式換熱器的類型
列管式換熱器是目前石油、化工生產(chǎn)中應用最多的一種間壁式換熱器，根據(jù)它有無熱補償裝置可分為：固定管板式、帶膨脹節(jié)式、浮頭式、填料函式、U形管式換熱器等。
1．固定管板式列管換熱器
固定管板式列管換熱器主要由外殼、管板、管束、頂蓋（又稱封頭）等零部件構成。管外（管間）走一種流體，管內(nèi)走另一種流體，通過管壁進行傳熱。
2.U形管式換熱器
U形管式換熱器它的管束彎曲成U形，兩管口一端固定在管板上，U形管一端不固定，可以自由伸縮，所以沒有溫差力。并且結(jié)構簡單，只有一個管板，節(jié)省材料。但這種換熱器管內(nèi)流體為雙程，管束中心有一部分空隙。殼程流體容易走高溫、高壓、腐蝕性較大，但不易結(jié)垢的流體。管外可以走易結(jié)垢的流體。
二、列管式換熱器的主要部件和結(jié)構
列管式換熱器是由管子、管板、折流板、殼體、端蓋（管箱）等組成。其設計制造質(zhì)量的好壞直接影響換熱器的使用期限和生產(chǎn)的連續(xù)性。列管式換熱器最容易出現(xiàn)的故障就是管子和管板連接部分泄露。所以必須注意它們的連接方法和質(zhì)量。
板面式換熱器
1.螺旋板式換熱器
它是由兩塊金屬薄板按著一定距離卷焊而成，中心有一塊分隔擋板，在兩金屬板中形成兩條螺旋通道，上下兩端用端蓋密封。冷熱兩種流體分別各走一條螺旋通道，通過螺旋板進行熱交換。
2.板式換熱器
它是一種新型高效換熱器，由許多薄金屬板片平行排列而成。
每個金屬板都沖壓稱凸凹不平的規(guī)則波紋，相鄰兩塊板之間的周邊裝有墊片，組合時板的周邊與墊片被壓緊貼在一起，密封了板間間隙。采用不同厚度的墊片可以調(diào)節(jié)兩板面間的距離，改變通道橫截面大小。每塊板的四角上各開一孔道，其中兩個孔道用墊片與板面流道隔開，另兩個孔道與板面流到相通，兩種流體通過的孔道在相鄰的兩板上是錯開的，冷熱流體分別在同一板片的兩側(cè)流過，除兩端的板外，每一塊板的板面都是傳熱面。
其他類型換熱器
1.夾套式換熱器
它主要應用于反應器中，裝在反應器外部形成一個封閉的夾層，使流體進入夾層內(nèi)，通過器壁與反應器內(nèi)物料進行熱交換。它的結(jié)構比較簡單，能在物料反應的同時進行換熱，省去了另設換熱設備的麻煩。其缺點是由于夾套的傳熱面不大，夾套間隙比較狹窄，流體流動速度不大，傳熱系數(shù)不高。主要應用于用蒸氣加熱或用冷水冷卻控制反應器內(nèi)反應溫度和壓力的場合。因夾套內(nèi)無法清洗，故不適于容易生垢和帶有污物的介質(zhì)進入夾套。
2.蛇管式換熱器
蛇管式換熱器是把管子煨彎成螺旋彈簧狀或平面螺旋狀。主要應用于反應器內(nèi)液體進行熱交換，蛇管也可用于室外噴淋式換熱器。因為這種換熱器結(jié)構簡單，易于制造。對需要換熱面不大的場合比較適用，同時因管子能承受高壓而不易泄露，常被高壓流體的加熱或冷卻。
混合式換熱器
混合式換熱器是指冷熱兩種流體直接接觸混合而進行的傳熱過程。這種傳熱過程同時伴隨著傳質(zhì)過程，它主要應用在低壓蒸汽的冷凝和氣體的洗滌和凈化。
氣體洗滌器
石油化工生產(chǎn)過程中常遇到含塵氣體，采用旋風分離器只能除掉粒子較大的粉塵。就是把含塵氣體通入洗滌器。使氣體與水滴充分接觸后，固體粒子被水粘附，一同由底部流出，氣體從而得到了凈化。采用這種方法除塵效率較高，但耗水量大，氣體濕度增大，溫度降低，污水的處理量大。只有在水源充足、污水處理方便的條件下才能采用。
混合式冷凝器具有結(jié)構簡單，傳熱效率高等優(yōu)點，腐蝕性問題也比較容易解決。
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