一、按传热原理分类1、间壁式换热器间壁式换热器是温度不同的两种流体在被壁面分开的空间里流动,通过壁面的导热和流体在壁表面对流,两种流体之间进行换热。间壁式换热器有管壳式、套管式和其他型式的换热器。目前,比较成熟的酸洗方法应是采用酸性比较弱的柠檬酸,采用多次少停留的办法,对一台换热器进行多达5~6次酸洗,每次时间短,冲洗干净,使得Fe3+不超标并且及时带走,保证换热器不受腐蚀。间壁式换热器是目前应用广泛的换热器。2、蓄热式换热器蓄热式换热器通过固体物质构成的蓄热体,把热量从高温流体传递给低温流体,热介质先通过加热固体物质达到一定温度后,冷介质再通过固体物质被加热,使之达到热量传递的目的。蓄热式换热器有旋转式、阀门切换式等。3、流体连接间接式换热器流体连接间接式换热器,是把两个表面式换热器由在其中循环的热载体连接起来的换热器,热载体在高温流体换热器和低温流体之间循环,在高温流体接受热量,在低温流体换热器把热量释放给低温流体。4、直接接触式换热器又被称为混合式换热器,这种换热器是两种流体直接接触,彼此混合进行换热的设备,例如,冷水塔、气体冷凝器等。5、复式换热器兼有汽水面式间接换热及水水直接混流换热两种换热方式的设备。同汽水面式间接换热相比,具有更高的换热效率;同汽水直接混合换热相比具有较高的稳定性及较低的机组噪音。
二、按用途分类1、加热器加热器是把流体加热到必要的温度,但加热流体没有发生相的变化。管壳式换热器结构图—螺旋折流板螺旋折流板螺旋折流板螺旋折流板是将传统的垂直弓形板换成螺旋状或近似螺旋状的折流板,折流板与管壳式换热器壳体横断面有一个倾斜角度,使得流体在壳程沿螺旋通道流动。2、预热器预热器预先加热流体,为工序操作提供标准的工艺参数。换热器3、过热器过热器用于把流体(工艺气或蒸汽)加热到过热状态。4、蒸发器蒸发器用于加热流体,达到沸点以上温度,使其流体蒸发,一般有相的变化。
三、按结构分类可分为:浮头式换热器、固定管板式换热器、U形管板换热器、板式换热器等。
换热器安装方法
安装换热器的基础必须满足以使换热器不发生下沉,或使管道把过大的变形传到传热器的接管上。基础一般分为两种:一种为砖砌的鞍形基础,换热器上没有鞍式支座而直接放在鞍形基础上,换热器与基础不加固定,可以随着热膨胀的需要自由移动。另一种为混凝土基础,换热器通过鞍式支座由地脚螺栓将其与基础牢固的连接起来。在安装换热器之前应严格的进行基础质量的检查和验收工作,主要项目如下:基础表面概况;基础标高,平面位置,形状和主要尺寸以及预留孔是否符合实际要求;地脚螺栓的位置是否正确,螺纹情况是否良好,螺帽和垫圈是否齐全;放置垫铁的基础表面是否平整等。基础验收完毕后,在安装换热器之前在基础上放垫铁,安放垫铁处的基础表面必须铲平,使两者能很好的接触。螺旋板式换热器结垢严重的是冷却水通道,对于贫油通道内结垢相对较少,因此重要的是清洗冷却水通道内的水垢。垫铁厚度可以调整,使换热器能达到设计的水平高度。垫铁放置后可增加换热器在基础上的稳定性,并将其重量通过垫铁均匀地传递到基础上去。垫铁可分为平垫铁、斜垫铁和开口垫铁。其中,斜垫铁必须成对使用。地脚螺栓两侧均应有垫铁,垫铁的安装不应妨碍换热器的热膨胀。换热器就位后需用水平仪对换热器找平,这样可使各接管都能在不受力的情况下连接管道。找平后,斜垫铁可与支座焊牢,但不得与下面的平垫铁或滑板焊死。当两个以上重叠式换热器安装时,应在下部换热器找正完毕,并且地脚螺栓充分固定后,再安装上部换热器。可抽管束换热器安装前应抽芯检查,清扫,抽管束时应注意保护密封面和折流板。移动和起吊管束时应将管束放置在的支承结构上,以避免损伤换热管。根据换热器的形式,应在换热器的两端留有足够的空间来满足条件(操作)清洗、维修的需要。浮头式换热器的固定头盖端应留有足够的空间以便能从壳体内抽出管束,外头盖端必须也留出一米以上的位置以便装拆外头盖和浮头盖。固定管板式换热器的两端应留出足够的空间以便能抽出和更换管子。并且,用机械法清洗管内时。两端都可以对管子进行刷洗操作。U形管式换热器的固定头盖应留出足够的空间以便抽出管束,也可在其相对的一端留出足够的空间以便能拆卸壳体。换热器不得在超过铭牌规定的条件下运行。应经常对管,壳程介质的温度及压降进行监督,分析换热管的泄漏和结垢情况。管壳式换热器就是利用管子使其内外的物料进行热交换、冷却、冷凝、加热及蒸发等过程,与其他设备相比较,其余腐蚀介质接触的表面积就显得非常大,发生腐蚀穿孔结合处松弛泄漏的危险性很高,因此对换热器的防腐蚀和防泄漏的方法也比其他设备要多加考虑,当换热器用蒸汽来加热或用水来冷却时,水中的溶解物在加热后,大部分溶解度都会有所提高,而硫酸钙类型的物质则几乎没有变化。冷却水经常循环使用,由于水的蒸发,使盐类浓缩,产生沉积或污垢。又因水中含有腐蚀性溶解气体及氯离子等引起设备腐蚀,腐蚀与结垢交替进行,激化了钢材的腐蚀。因此必须经过清洗来改善换热器的性能。由于清洗的困难程度是随着垢层厚度或沉积的增加而迅速增大的,所以清洗间隔时间不宜过长,应根据生产装置的特点,换热介质的性质,腐蚀速度及运行周期等情况定期进行检查,修理及清洗。换热器既可是一种单独的设备,如加热器、冷却器和凝汽器等;也可是某一工艺设备的组成部分,如氨合成塔内的热交换器。由于制造工艺和科学水平的限制,早期的换热器只能采用简单的结构,而且传热面积小、体积大和笨重,如蛇管式换热器等。随着制造工艺的发展,逐步形成一种管壳式换热器,它不仅单位体积具有较大的传热面积,而且传热效果也较好,长期以来在工业生产中成为一种典型的换热器。
板式换热器的应用
螺旋板换热器及板式换热器虽然应用于酒精生产的时间不长, 但早已广泛应用于化工、石油、冶金、纺织、造纸、食品等行业, 从目前国内外厂家使用的情况看, 无论从节约用水, 节约投资, 操作和效果分析, 都较为合理可行, 因此, 在我国酒精行业推广使用螺旋板式换热器及板式换热器是十分有必要的, 它可以改善众多酒精厂耗水量大, 效益低的问题。在每两片相邻板的边缘采用丁睛橡胶等材料作密封垫片,形成介质流槽的通道。
酒精生产中一般都采用列管式换热器作为酒精蒸馏过程中的预热器、冷凝器、及冷却器,由于列管式换热器换热效率不高, 且所占空间大, 特别在一些扩建工程中, 因规模扩大, 需更换蒸馏塔、冷凝器、冷却器, 由于老车间层高过低, 空间不够,常需打穿楼板才能放置冷凝器或冷却器以满足工艺要求, 这无疑给设计带来一定的难度, 也给以后的操作、维修带来不便。2贫油冷却器油冷却),换热面积200㎡人贫油槽的贫油由贫油泵加压送至贫油冷却器,分别被32℃循环水和16。
由于螺旋板换热器换热效率比列管换热器高2~4 倍, 特别适用于迅速加热或冷却的换热过程, 而且可以通过增减板片达到所需要的换热面积, 使用方便, 易于清洗、修理。但列管换热器也存在一定的缺陷,即结垢、腐蚀、穿孔内漏时,无法处置,大多是一次性运用,一台160m2的螺旋板换热重视9。因此在漫林糖厂酒精车间技改中, 采用了板式换热器取代列管式换热器作为酒精冷却器, 不仅解决了因车间层高低需打穿三楼楼面才能放置冷却器的问题, 而且冷却器面积由50m2 降至20m2 , 大大减少了冷却面积, 同时将板式换热器放置三楼, 改善了蒸馏间二楼拥挤的状况, 投产使用后, 效果很好, 这为使用板式在酒精生产中的应用做了一次有益的尝试。