換熱器介紹
換熱器是以兩種不同溫度的流體進(jìn)行熱量交換的設(shè)備，又稱熱交換器。換熱器是實(shí)現(xiàn)化工生產(chǎn)過(guò)程中熱量交換和傳遞不可缺少的設(shè)備。在熱量交換中常有一些腐蝕性、氧化性很強(qiáng)的物料，因此，要求制造換熱器的材料具有抗強(qiáng)腐蝕性能。它可以用石墨、陶瓷、玻璃等非金屬材料以及不銹鋼、鈦、鉭、鋯等金屬材料制成。但是用石墨、陶瓷、玻璃等材料制成的有易碎、體積大、導(dǎo)熱差等缺點(diǎn)，用鈦、鉭、鋯等稀有金屬制成的換熱器價(jià)格過(guò)于昂貴，不銹鋼則難耐許多腐蝕性介質(zhì)，并產(chǎn)生晶間腐蝕。
換熱器的用途
換熱器的作用可以是以熱量交換為目的。即在確定的流體之間，在一定時(shí)間內(nèi)交換一定數(shù)量的熱量;也可以是以回收熱量為目的，用于余熱利用;也可以是以保證為目的，即防止溫度升高而引起壓力升高造成某些設(shè)備被破壞。換熱器的作用不同，其設(shè)計(jì)、選型、運(yùn)行工況也各不相同。
換熱器的優(yōu)點(diǎn)
換熱器的熱損失要少，換熱效率要高;流動(dòng)阻力要小；要有足夠的機(jī)械強(qiáng)度，抗腐蝕和抗損壞能力要強(qiáng)，維護(hù)工作量要少；結(jié)構(gòu)要合理，工作要可靠，即零部件之間因?yàn)闇厣a(chǎn)生的熱應(yīng)力不會(huì)導(dǎo)致?lián)Q熱器破裂；要便于制造、安裝和檢修;經(jīng)濟(jì)上要合理，設(shè)奮全壽命期的總投資要少，生活熱水系統(tǒng)的換熱器應(yīng)易于清除水垢，以上要求常常相互制約，難于同時(shí)滿定，因此應(yīng)視具體情況，在換熱器的選型和設(shè)計(jì)中有所側(cè)重，滿足工程對(duì)換熱器的主要要求。因?yàn)閾Q熱器故障率較低，并且供暖為季節(jié)性負(fù)荷，有足夠的檢修時(shí)間，生活熱水系統(tǒng)暫停供熱也不會(huì)造成重大影響，所以可不設(shè)備用換熱器。換熱器臺(tái)數(shù)的選擇和單臺(tái)能力的確定應(yīng)適應(yīng)熱負(fù)荷的分期增長(zhǎng)，并考慮供熱的可靠性。
換熱器的應(yīng)用
換熱器的應(yīng)用廣泛，日常生活中取暖用的暖氣散熱片、汽輪機(jī)裝置中的凝汽器和航天火箭上的油冷卻器等，都是換熱器。它還廣泛應(yīng)用于化工、石油、動(dòng)力和原子能等工業(yè)部門。它的主要功能是保證工藝過(guò)程對(duì)介質(zhì)所要求的特定溫度，同時(shí)也是提高能源利用率的主要設(shè)備之一。
換熱器故障分析
在換熱器中，冷、熱流體分別在固體壁面的兩側(cè)流過(guò)，熱流體的熱量主要以對(duì)流方式傳給壁面，經(jīng)過(guò)壁面導(dǎo)熱再傳給冷流體。為了強(qiáng)化傳熱效果，冷熱流體常采用逆流傳熱方式。換熱器通常在穩(wěn)態(tài)下工作，換熱器內(nèi)冷熱流體溫度沿程變化。正常情況下，冷流體出口溫度接近或超過(guò)熱流體出口溫度，但在實(shí)際運(yùn)行中，往往由于換熱器故障出現(xiàn)冷熱流體溫度不正常現(xiàn)象。換熱器故障主要表現(xiàn)為：
情況1，熱流體出口溫度達(dá)到冷流體出口溫度的1．1倍以上，不符合逆流傳熱規(guī)律；
情況2，冷熱流體出口溫度接近且均偏低。