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熱交換器是一種在兩種未混合的流體之間交換或傳遞熱量的機械裝置。根據空間要求、應用、設計和係統內部流體流動的不同,換熱器有不同的類型。所有的熱交換器都包含不同的屏障,將液體分開並同時傳遞熱量。雙管換熱器是換熱器中最著名的一種,它的配置非常靈活。目前最簡單的雙管換熱器是一根小管子被另一根大管子包圍。本文主要介紹了雙管換熱器的不同方麵。
什麼是雙管換熱器?
一個雙管換熱器換熱器是由哪一種類型組成的同心管道分開的機械關閉.
正如這個熱交換器的名字所代表的那樣兩根管子交換熱量兩種液體.一個管道有熱流體,而另一個管道有冷流體。這種熱交換器也被稱為夾套u型管、夾套管、發卡管和管中管熱交換器。
雙管換熱器有一根小管子被另一根大管子包圍。一種流體在小管道內流動,另一種流體通過兩根管道之間的環空流動。
小管內壁是傳熱麵。整個傳熱過程在大管中進行。這樣,內部管道就像一個導電屏障。外側麵包含流經管道側麵或內部的流體。
這種熱交換器可以有一根或一束管道(但小於30根)。大管徑小於200mm。在某些條件下,管內設有垂直翅片以提高工質間的換熱係數。
雙管換熱器用於小的傳熱麵積(例如,14米2).串聯連接提高換熱麵積需要更多的空間和更多的附件,這導致更高的壓力損失。此外,不可能增加兩側流體通道的數量。
這種換熱器不是最適合髒的液體,因為髒的液體會堵塞它,而且這種換熱器的清洗非常困難。雙管換熱器的主要優點是操作方便,設計簡單。
雙管換熱器的建設成本相對較低,維護費用也最低。這些交換器是最好的明智的冷卻或加熱在高壓和高溫應用。
雙管換熱器技術條件
雙管換熱器是換熱器中最簡單的一種。下麵給出的圖表代表了這個熱交換器。如下圖所示,一個殼或管被另一個殼或管包圍。
這些類型的殼管式換熱器設計簡單明了,為客戶提供了多種選擇,可根據自己的要求選擇換熱器。市場上有多種定製換熱器,都是根據不同行業和項目的要求設計的。
雙管換熱器推薦用於小型應用。它們被用來在小麵積(即小於45平方米)內傳遞熱量。
為了使用這個交換器,你必須知道你的係統中液體的類型。由於殼體一側的流動空間很大,所以必須隻在殼體一側使用粘性流體。因此,在換熱器中利用蒸汽作為工質時,最好采用管道進行流動。
在選擇合適的換熱器之前,您需要確定您的項目的特性或條件。您還必須確定出口和進口溫度以及所需的傳熱速率。有了這些信息,您和您的賣家將更容易向商業上可用的交換器介紹您,並為您的交換器設計正確的管對。
如前所述,雙管換熱器具有模塊化和簡單的結構,但你必須記住,表麵積的增加會增加換熱器的成本。
簡單的說,如果你想買一個大表麵積的換熱器來傳遞熱量,你將需要為這樣的換熱器支付很高的價格。
讀也:板式換熱器的工作原理
雙管換熱器的種類
雙管換熱器按流體流量分為多種類型。雙管換熱器主要有以下兩種類型:
- 逆流熱交換器
- 並流式換熱器
1)逆流雙管換熱器
逆流式換熱器是雙管換熱器的一種。在逆流式換熱器中,一種工作流體的流動方向與另一種工作流體的流動方向相反。
在本次設計中,換熱器的換熱率最高,我們可以根據需要方便地對出口進行加熱或冷卻。
上麵給出的圖代表了出口和進口的位置。如圖所示,流體的流動方向相反,流體在兩端的溫差最大。
看看上麵給出的圖表,想象一下液體1是熱的,液體2是冷的。出口冷端溫度(T2)可以達到接近進口溫度T1.
你們知道,入口側(T1)的溫度大於出口側溫度(T1).但是,在逆流式換熱器的情況下,冷側流體的溫度可能會高於熱側出口的溫度,而平行流換熱器是不可能的。
最大的殼管式換熱器采用逆流設計,這是最有效的設計之一。逆流設計允許工作液體之間的最大溫度變化。
2)並流雙管換熱器
正如平行熱交換器的名字所代表的那樣,在這種熱交換器中,兩種流體都是朝同一個方向流動的。並流雙管換熱器進出口流體方向相同。
這種換熱器的效率和換熱速率都低於逆流式換熱器。但是,對於某些特定的應用程序,我們需要這種並行設計。
讀也:不同類型的殼管式換熱器
雙管換熱器的優缺點
雙管換熱器的優點
- 雙管換熱器成本低。
- 您可以以非常低的資金成本實現卓越的效率
- 這些熱交換器比殼管式熱交換器體積小。
- 它們不需要太多的安裝空間。
- 它們的維護成本比殼管式換熱器低。
- 他們有一個簡單的組裝和部件更換。
- 這些交換器的設計簡單而緊湊。
- 這種換熱器也是最好的高壓和溫度應用,如壓縮機而且鍋爐.
- 由於這些交換器非常受歡迎,這些都有標準化的部件,使他們的維護和維修容易。
- 這些交換器的結構允許更大的熱膨脹而不需要關節的膨脹。
雙管換熱器的缺點
- 雙管換熱器的管數比雙管換熱器低外殼和管.這意味著它的換熱速率比殼管式換熱器小。
- 它在橫流設計中不可用。因此,您不能將這些交換器用於某些特定的應用程序。
- 當您添加任何額外的單元時,由於連接數量的增加,泄漏的幾率會增加。
- 從拆卸的連接處泄漏的可能性很大。
- 這些熱交換器有傳熱限製,可以用於小麵積的應用。
雙管換熱器的應用
雙管換熱器由於其實用、美觀、簡潔的設計,應用範圍非常廣泛,難以覆蓋。其中包括:
- 雙管換熱器用於壓縮機和鍋爐,因為它們具有很高的壓力和溫度
- 工藝裝置的冷卻和加熱係統。
- 廢水處理
- 製冷
- 煉油
雙管換熱器設計
如果你知道你的雙管換熱器的特點和你的要求,你可以根據你的換熱要求來設計換熱器。
傳熱速率可由下式確定:
上式中:
問=流體之間的傳熱速率
U=傳熱係數
△Tlm=溫差
一個=傳熱表麵積
下麵給出的公式可以計算溫差△Tlm:
FAQ部分
為什麼逆流式換熱器更有效?
並聯熱交換器的效率比逆流熱交換器低,因為逆流熱交換器在整個流體路徑長度上產生更恒定的流體溫度差。
什麼是雙壁換熱器?
雙壁板式換熱器的工作原理與雙壁板式換熱器十分相似傳統板式換熱器,但主要的區別是,兩種流體之間的單獨的板是通過板對交換的,這對板是由兩個相同的板放置在彼此上,並焊接在舷窗周圍。
與殼管式換熱器相比,雙管式換熱器的主要缺點是什麼?
雙管換熱器的主要缺點是體積大。它們每單位傳熱麵積的金屬消耗高(即5倍於a殼管式換熱器).