热水换热机组(喷淋式换热器)

Posted 2023-06-02

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一、喷淋式换热器的结构型式

喷淋式换热器是用冷却水直接在管外喷淋，使管内热流体冷凝或冷却，所以一般称为喷淋式冷却器，其构造如下图所示。

冷却器的冷却管之间，是借U形肘管顺次联接在一起，使呈上下排列，而管子的排数可多到10-20排。管子最上面设有水喷淋装置，如喷头或水槽等。或用与排管长度相当的钢管，沿管开有一定数量的小孔作喷淋装置，喷口向下，喷出之冷却水靠自由落体的作用，使冷却水淋洒于排管上。

二、喷淋式换热器的优缺点

1.喷淋式换热器的优点

(1)由于冷却水直接喷淋在排管外壁面上，所以会有一部分水吸收管内热流体的热量而蒸发汽化。另外，喷淋式换热器一般是安装在室外空气流通的空间里，空气也吸收一部分热量。由于冷却水和空气的共同冷却，所以传热效果好，用水量少，在相同的情况下，消耗水量比沉浸式换热器几乎要少一半。

(2)对于一定的传热面，若安装高度不受限制，可以把管排做的很窄，使空间占用面积减小。

(3)如果使排管外壁保持清洁，可获得更好的冷却效果。对于用冷水冷却液体时，传热系数可达250-800Kca/m2·h·℃，一般情况下，传热系数也在200Kca/m2·h·℃左右。对于用冷水冷却冷凝蒸汽时，传热系数可达300-1000Kca/m2·h·℃。

(4)结构简单、易于制造和清除结垢、成本低、检修方便。

(5)适于高压流体的冷却或冷凝。

2.喷淋式换热器的缺点

(1)体积较大，占地面积较多，其紧凑性和沉浸式换热器相近，单位体积的传热面积约为16㎡，相当于列管式换热器的1/6-1/11。

(2)材料耗量大，每单位传热面积的材料用量约为列管式换热器的两倍，但比沉浸式换热器和套管式换热器耗量少。

(3)喷淋式换热器虽然耗水量少，但对于水源不足或突然停水时，对易产生意外事故的石油产品或有机气体的冷却不宜采用。生产中为了克服此种缺点设有凉水塔。使用过的冷却水，经凉水塔冷却后再用，从而确保冷却水的充足供应。

(4)一般情况下，喷淋式换热器都是露天安装，冷却管受风吹日晒，以及与空气中其他气体易于发生化学腐蚀，容易造成管外壁的结垢，降低了传热效果。

此种换热器多用作气体的冷却，如合成氨生产中由合成塔出来的合成气和各种氯化产品的氯化尾气的冷却，也广泛用于硫酸工业中的浓硫酸的冷却。

在化学工业中，根据工艺要求及条件不同，除喷淋式换热器外，其他构造的换热器也有极其广泛的应用场景，后续分次介绍。

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