换热器种类和各自的优势(蒸汽换热器的分类及特点)

Posted 2023-05-27

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换热器种类和各自的优势(蒸汽换热器的分类及特点)

蒸汽换热器是以蒸汽为热源将水加热的设备，用蒸汽作热源加热水的设备分为两类：

1、直接加热设备——蒸汽与水直接混合，将水加热。

2、间接加热设备——蒸汽与水为两个独立系统，通过金属表面热能从高品位向低品位传导。

一、种类：

1、蒸汽加热喷射器

该产品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，而且还必须要有一定动能才能混合。60年代因噪音问题未推广使用，90年代初由湖南西门几点解决噪音问题，蒸汽喷射器的优点为：设备简单，造价低，热能利用率高，不怕水垢。

2、蒸汽混合器

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

3、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低压蒸汽效果极佳。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。

二、特性：

间接加热必须具备两个条件才能进行热能的位移，传到必须要有温差，否则温差越小，换热面积就越大，还有就是k值，一般金属的传热系数k值为固定值。如果金属表面生成0.1mm厚的水垢，k值就下降好几倍，换热面也相应的减少好几倍，在采暖空调系统都是这个原理，因此蒸汽与水是两个各自独立的系统，压力相互间不会受到影响。

蒸汽换热应采用二级换热：第一级为汽水换热，第二级为水水换热，在饱和蒸汽中，因为潜热大于显热6-10倍。所以一般采用汽水一级换热。

三、换热器种类

1、列管式换热器，一级换热效率不超过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，水温商人下冷。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。

2、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，冷凝水与蒸汽产生汽水冲击噪音，因价格低廉不普遍被采用。

3、波纹管式换热器，采用震动和层流混合传热，一级换热效率不超过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音，因占小，90年代初为流行产品。

4、浮动盘管换热器

采用振动传热，利用蒸汽动能，换热面产生振动破坏水膜，层流变为温流传热，是世界上比较先进的方法，并能利用温差自行脱落硬质水垢。但是对微孔软水垢无效。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音。储存式上下温差大，有死水区。以及占地面积小，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。

蒸汽是水的汽态形式，用蒸汽将水加热，没有道理采用间接加热，应直接加热。

理由如下：

热效率：间接一级换热一般不超过80％，直接接近100％

水质：间接有水质要求，易结垢。直接对水质无要求，易结垢。

冷凝水：间接一级换热超过100℃，常压易汽化，浪费能源，可回收冷凝水。直接一般低于70℃可直接用水泵送进锅炉。

温度：间接可调节，不可等温换热。直接可调温，可等温换热，并可以储能。

压力：间接蒸汽压力对水系统无影响，蒸汽压力小于0.2MPa易产生与冷凝水冲击噪音。直接蒸汽压力对水系统有一定的影响。

除氧：间接加热温度低于102℃，流速高于0.2m/s，汽水自动分离，自动除氧，其他无此功能。直接几乎不用维修。

目前世界各国都在研究蒸汽直接换热设备。过去，蒸汽直接加热，因噪音、压力、流量、温度不易控制，而普通采用间接换热。随着人们对热能利用率要求提高，对蒸汽直接加热有了新的认识，产品也在不断研制进步，使换热设备更加完善!