2)噴淋式蛇管換熱器? 噴淋式蛇管換熱器的結(jié)構(gòu)如圖9—13所示。此類換熱器常用于用冷卻水冷卻管內(nèi)熱流體。各排蛇管均垂直地固定在支架上,蛇管排數(shù)根據(jù)所需傳熱面積的多少而定。熱流體自下部總管流入各排蛇管,從上部流出再匯入總管。冷卻水由蛇管上方的噴淋裝置均勻地噴灑在各排蛇管上,并沿著管外表面淋下,該裝置通常置于室外通風處,冷卻水在空氣中汽化時,可以帶走部分熱量,以提高冷卻效果。與沉浸式蛇管換熱器相比,噴淋式蛇管換熱器具有檢修清洗方便、傳熱效果好等優(yōu)點。
(4)翅片管換熱器? 翅片管換熱器又稱管翅式換熱器,其結(jié)構(gòu)特點是在換熱管的外表面或內(nèi)表面或同時裝有許多翅片。常用翅片有縱向和橫向兩類,如圖9—14所示。
化工生產(chǎn)中常遇到氣體的加熱或冷卻問題,因氣體的對流傳熱系數(shù)較小,所以當換熱的另一方為液體或發(fā)生相變時,換熱器的傳熱熱阻主要在氣體一側(cè)。此時,在氣體一側(cè)設(shè)置翅片,既可增大傳熱面積,又可增加氣體的湍動程度,減少氣體側(cè)的熱阻,提高了傳熱效率。一般當兩流體的對流傳熱系數(shù)之比超過3:1時,可采用翅片換熱器。工業(yè)上常用翅片換熱器作為空氣冷卻器,用空氣代替水,不僅可在缺水地區(qū)使用,即使在水源充足的地方也較經(jīng)濟。
(二)? 板式換熱器
(1)夾套換熱器? 夾套換熱器的結(jié)構(gòu)如圖9—15所示。它由一個裝在容器外部的夾套構(gòu)成,容器內(nèi)的物料和夾套內(nèi)的加熱劑或冷卻劑隔著器壁進行換熱,器壁就是換熱器的傳遞面。其優(yōu)點是結(jié)構(gòu)簡單,容易制造,可與反應器或窗口構(gòu)成一個整體。其缺點是傳熱面積小;器內(nèi)流體處于自然對流狀態(tài),傳熱效率低;夾套內(nèi)部清洗困難。夾套內(nèi)的加熱劑和冷卻劑一般只能使用不易結(jié)垢的水蒸氣、冷卻水和氨等。夾套內(nèi)通蒸汽時,應從上部進入,冷凝水從底部排出;夾套內(nèi)通液體載熱體時,應從底部進入,從上部流出。
制造夾套換熱器時,由于夾套會進行水壓強度試驗,因此要防止夾套制造中底部連管高出造成夾套底部積水(液),熱載體進入夾套時汽化發(fā)生爆炸。
(2)平板式換熱器? 平板式換熱器簡稱板式換熱器,其結(jié)構(gòu)如圖9—16所示。它是由若干長方形薄金屬板疊加排列,夾緊組裝于支架上構(gòu)成。兩相鄰板的邊緣襯有墊片,壓緊后板間形成流體通道。每塊板的四個角上各開一個孔,借助于墊片的配合,使兩流體分別從同一塊板的兩側(cè)流過,通過板面進行換熱。除了兩端的兩板面外,每一塊板面都是傳熱面,可根據(jù)所需傳熱面積的變化,增減板的數(shù)量,板片是板式換熱器的核心部件。為使液體均勻流動,增大傳熱面積,促使流體湍動,常將板面沖壓成各種凹凸的波紋狀,常見的波紋形狀有水平波紋、人字形波紋和圓弧形波紋等,如圖9—17所示。
板式換熱器的優(yōu)點是結(jié)構(gòu)緊湊,單位體積設(shè)備提供的傳熱面積大;組裝靈活,可隨時增減板數(shù);板面波紋使液體湍動程度增強,從而具有較高的傳熱效率,裝拆方便,有利于清洗和維修。其缺點是處理量小,受墊片材料性能的限制操作壓力和溫度不能過高。此類換熱器適用于需要經(jīng)常清洗、工作環(huán)境要求十分緊湊、操作壓力在2.5MPa以下,溫度在35~200℃的場合。