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蒸汽换热器原理、分类、优点与操作规程(上)

作者:admin 发布日期: 2021-07-27 二维码分享

蒸汽换热器原理、分类、优点与操作规程(上)

蒸汽换热器是以蒸汽为热源将水或空气加热的设备。它可以把蒸汽中的大量热值充分置换出来,用来加热水或空气。被加热的水或空气可集中输送到各类干燥烘干设备里。现代工业中,蒸汽已经是一种应用比较广泛的理想热载体。


原理进入芯体的蒸汽,沿侧壁斜向小孔高速喷出,其动能为水吸收,推动水沿芯体边缘切线方向流动,以较大角度与壳体内壁接触,受壳体阻拦而旋转。由于壳体容积设计合理。水流旋转速度适宜且稳定。旋转水流不仅能更好地吸收蒸汽动能、消除噪声,也将蒸汽流散形成大量的微小汽水单元合体,这种小体积的组合混合时产生的噪声很低。

分类用蒸汽作热源加热水的设备分为两类:直接加热设备、间接加热设备。

直接加热设备

直接加热设备又可分为蒸汽加热喷射器、蒸汽混合器、喷淋式换热器、热敏传感换热机组。

一、蒸汽加热喷射器

利用蒸汽高流速产生负真空吸入水混合,此使用条件不仅要求蒸汽有一定的压力,而且还必须有一定动能才能混合。60年代因噪音问题未推广使用,90年代初由湖南西门机电解决噪音问题。蒸汽喷射器优点:设备简单,造价低,热能利用率高,不怕水垢。

蒸汽加热喷射器

二、蒸汽混合器

是将蒸汽通过同径多孔装置直接注入水中。蒸汽压力必须大于系统压力0.2MPa以上,蒸汽流量不可调,有噪音,在开启或关闭时蒸汽压力与系统压力有叠加现象,对采暖、空调系统有一定破坏力。在闭式系统中不能使用,是一种淘汰产品。

三、喷淋式换热器

是通过多孔装置将水直接以喷淋方式注入蒸汽中。可调节蒸汽流量,无噪音,0.2MPa低压蒸汽效果..。缺点:怕水中杂物堵塞喷淋孔,蒸汽压力波动大时换热器内易汽化。洗澡必须加储存水箱和水泵,不能等温换热。

喷淋式换热器特点:

混合加热是将蒸汽与水混合变为热水,其特点:基本没有热损,热效率几乎可达到....。不怕结垢,冷凝水低于70℃

四、热敏传感换热机组

热敏传感换热机组换热机组汽水直混式换热器,以..热敏传感换热器为主机,将通用换热站内循稳压系统、控制系统等高度集成于一体,充分利用了当代流量变频控制、热量自动监测控制、远传网络通信控制等..技术,使机组.大限度的实现自动化、智能化。整个机组统筹兼顾组合精良,量身定做,机组整机出厂,安装快捷方便,安装费用极低。

热敏传感换热机组特点:

1、传热迅捷、换热..、换热效率可达....。

2、冷凝水充分回收,循环利用,整个系统水自洁防垢,换热器、散热器及换热系统可保持长效稳定..的热交换性能,.大限度降低系统结垢现象,不会因难以克服的结垢弊端而降低系统换热效率。

3、换热器采用全不锈钢制作,产品结构设计科学,工艺制作精良,使用寿命长,可达20年以上。

4、关键部件采用德国..工艺技术及订单加工,因而主机不受蒸汽压力及系统压力影响,有效消除噪音、汽击现象,整机运行平稳。

5、冷凝水被完全吸收和利用,系统没有特殊原因,无需设置补水装置,大大节约了系统用水及运行费用。

6、整套机组结构紧凑,占地面积小,大大节省土建投资,同时,由于换热效率极高,运行中系统又无需补水,整个机组节汽、节电、节水三位一体,为用户创造可观的节能效益。

7、机组具备高智能自动化控制功能,可实现超压、超温保护,断电蒸汽自动切断及室外温度自动补偿功能并可实现远程监控,为用户提供高枕无忧的运行平台。

8、应用领域广阔,可广泛用于热电、厂矿、食品医疗、机械轻工、民用建筑等领域的采暖、热水洗浴及其他用途。

9、应用条件宽泛,可用于较大压力、温度范围的热交换。[2]

间接换热设备

特性

间接加热必须具备两个条件才能进行热能的位移。从传热公式图片

可以看出:

1、传导必须有温差,即△T≠0.不能等温换热,一般情况要求△T≥20℃,否则温差越小,换热面积越大。

2、K值。一种金属的传热系统K值为恒定值。如果金属表面生成0.1㎜厚水垢,K值相应减少几倍,换热面也相应减少几倍,在采暖、空调系统中用软水就是这个道理。因蒸汽与水是两个各自独立的系统,压力相互间不会影响。

蒸汽换热应采用二级换热:..级为汽-水换热(利用潜热);第二级为水-水换热(利用显热)。在饱和蒸汽中,因潜热大于显热6-10倍,因工程造价原因,一般采用汽――水一级换热。

间接加热设备

间接换热设备又可分为列管式换热器、螺旋板式换热器、波纹管式换热器、浮动盘管换热器、机械换热机组、涡流热膜换热器。

一、列管式换热器

采用层流传热,一级换热热效率不超过80%,冷凝水温度高,超过100℃,易汽化,蒸汽压力低于0.2MPa时,易产生蒸汽与水的冲击噪音,且有储存热水功能,水温上热下冷。份量重,易结垢。因检修需要一定抽管距离,且占地面积大,价格高,基本为淘汰产品。

二、螺旋板式换热器

采用层流传热,有两种不同材质:一种为碳钢,一种为不锈钢。热效率不超过80%,一次性使用无法维修。比列管式占地相对小,易结垢,造价低,冷凝水温度超过100℃.易汽化,蒸汽压力小于0.2MPa时,冷凝水与蒸汽产生汽水冲击噪声,因价格低廉不普遍被采用。

三、波纹管式换热器

采用振动和层流混合传热,一级换热热效率不超过80%,占地小,易结垢,冷凝温度超过100℃,易汽化,蒸汽压力小于0.2MPa时,水与蒸汽产生冲击噪声,因占小,90年代初为流行产品。

四、浮动盘管换热器

采用振动传热,该技术国内基本是引进美国技术发展而来。是利用蒸汽动能,换热面产生振动破坏水膜,层流变为稳流传热,是..上比较..的方法,并能利用温差自行脱落硬质水垢,但对微孔软水垢无效。因制造工艺而异,热效率约在80-90%左右。0.2MPa以下蒸汽易产生汽水冲击噪声。储存式上下温差大,有死水区。以及占地面小,价格稍微偏高,现在有很多地方采用,目前国内所有厂家未做过试验,蒸汽压力与水压多大时合适,振频率过大,水分子与换热面不接触,无法传热,过小又起不到破坏水膜的作用,影响传热系数。

五、机械换热机组

为两级换热:..级将蒸汽通过喷淋方法变为高温水;第二级用水泵高流速(3M/S)在板式换热器中产生高速摩擦进而产生喘流换热器。这种换热器机组是目前..上热效率.高(97.8%),冷凝水低于100℃,0.2MPa以下蒸汽正常使用,但因占地大、造价高(比浮动盘管高5倍以上)、消耗电力、维修大、价格贵、无法普遍使用。

未完待续。

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