工业换热方式

传热过程必须通过一定的设备来实现,此类设备称为热交换器或称换热器。就设备内冷、热流体的换热方式而言,可分为间壁式、直接接触式和蓄热式三种类型。

冷却塔

①直接接触式换热,在此类换热器中,参与换热的冷、热流体直接接触,相互混合而换热,故又称为混合式传热。该类型换热器结构简单,设备及操作费用均较低,传热效率高,适用于两流体允许直接混合的场合。如热气体的水冷或热水的空气冷却,工业上首选此类换热方式。常见的这类换热器有凉水塔、喷洒式冷却塔、喷射冷凝器等。

蓄热器

②蓄热式换热,在此类换热器中,充填有耐火砖等固体蓄热材料。热、冷流体交替进入蓄热室,热流体将热量储存在蓄热体中,然后通人冷流体吸取热量,从而达到换热的目的。通常在生产中采用两个并联的蓄热器交替使用,此类换热器结构简单,可耐高温,其缺点是设备体积庞大,传热效率低且不能完全避免两流体的混合。常用于高温气体热量的回收或冷却,如煤制气过程的气化炉等。在冶金行业中比较常用。

列管式换热器

③间壁式换热在多数情况下,化工工艺上不允许冷、热流体直接接触,故直接接触式传热和蓄热式传热在工业上并不很多,工业上应用最多的是间壁式传热过程。这类换热器的特点是在冷、热两种流体之间用一金属壁(或石墨等导热性能好的非金属壁)隔开,以便使两种流体在不相混合的情况下进行热量传递,热量由热流体通过壁面传给冷流体。它适合化工生产中要求两流体进行换热时不能有混合的场合。

列管式换热器

因此,间壁式换热器应用最广泛,形式多样,各种管式和板式结构的换热器均属此类。此外,还有中间载热体式换热,又称热媒式换热。此类换热器是将两个间壁式换热器由在其中循环的载热体(称为热媒)连接起来,载热体在高温流体换热器中从热流体吸收热量后,带至低温流体换热器传给冷流体。此类换热器多用于核能工业、冷冻技术及余热利用中。热管式换热器即属此类。



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