板式换热器和 壳管式换热器 的区别

作者&投稿:阮峡 (若有异议请与网页底部的电邮联系)
浅析板式换热器和管壳式换热器的区别~

板式换热器换热效果好,板片可以拆下来,便于清洗。管壳式换热器,换热管不能拆分,对于清洗来说,会带来一些不便。板式换热器对于换热工况这方面来说有限制,板式换热器只适应在150摄氏度以内的换热工况换热,而管壳式换热器对于换热工况中的温度,是没有限制的,无论对少度都可以用管壳式换热器。从价格方面来看,板式换热器相对于管壳式换热器来说,造价低,长期使用下来,加上清洗更换板片和密封胶垫的费用,总体来说比管壳式费用能够低些,而管壳式换热器,换热效果是好点,但它首次造价比板式换热器高,后期的话,不便于清洗,对于实际使用中会带来不便,但是管壳式换热器相对于板式换热器来说,堵塞的程度,会慢一点,在清洗方面,管壳式换热器使用时间比板式换热器时间长一点,不过使用到一定时间了还是需要清洗的,清洗起来比板式换热器麻烦。

管壳式换热器(shell and tube heat exchanger)又称壳管式换热器。 是以封闭在壳体中管束的壁面作为传热面的间壁式换热器。这种换热器结 构较简单,操作可靠,可用各种结构材料(主要是金属材料)制造,能在 高温、高压下使用,LWH螺纹管换热器是目前应用最广的类型。

LWH螺纹管换热器是一种成熟的强化传热高效换热设备,为方便用户选 用,特按热负荷设计本系列产品。该产品内部的换热管内外壁呈螺旋形波 纹结构。冷热流体流经换热管内外管壁时,原理管壁部分保持原有的流动 状态,靠近管壁部分呈速度和大小不断改变的螺旋运动,此部分螺旋运动 流体同时改变远离管壁的流体的流动状态,两者相互作用,在管内外形成 强烈的湍流。这种换热器广泛应用于石油化工、建材、小区供暖、集中供 热、热电等领域。

一、结构不同

1、壳管式换热器结构:

管壳式换热器由壳体、传热管束、管板、折流板(挡板)和管箱等部件组成。壳体多为圆柱形,内有管束,管束两端固定在管板上。传热有两种热流体和冷流体,一种是管内流体,称为管侧流体;另一种是管外流体,称为壳侧流体。

为了提高管外流体的传热系数,通常在管壳内设置若干挡板。挡板可以提高壳程内流体的速度,使流体按规定的距离多次穿过管束,提高流体的湍流度。

换热管可在管板上等边三角形或方形布置。等边三角形布置紧凑,管外流体湍流程度高,传热系数大。方形布置便于清洁管外,适用于易结垢的流体。

2、板式换热器结构:

可拆卸板式换热器是由许多冲压有波纹薄板按一定间隔,四周通过垫片密封,并用框架和压缩螺钉重叠而成。板和垫片的四个角孔构成了流体分配器和集液管。同时,冷流体和热流体被合理地分离,以便它们在每个板的两侧被分离。在通道中流动,通过板进行热交换。

二、分类不同

1、壳管式换热器分类:

(1)固定管板换热器管板与管壳两端管束为一体,结构简单,但仅适用于冷、热流体温差不大,壳程无需机械清洗时的换热操作。当温差稍大,壳侧压力不太高时,可在壳上安装弹性补偿环,以减小热应力。

(2)浮头换热器管束一端的管板可以自由浮动,完全消除了热应力,整个管束可以从壳体中拉出,便于机械清洗和维护。浮头换热器应用广泛,但其结构复杂,成本高。

(3)U形管换热器的每根管子弯成U形,两端固定在上下两区的同一管板上。在管箱隔板的帮助下,分为进、出口两室。换热器完全消除了热应力,其结构比浮头式结构简单,但管程不易清洗。

(4)涡流热膜换热器采用最新的涡流热膜换热技术,通过改变流体运动状态来提高换热效果。当介质通过涡流管的表面时,它会对涡流管的表面产生强烈的冲刷,从而提高传热效率。最高温度可达10000 W/m2。同时,该结构具有耐腐蚀、耐高温、耐高压、防垢等功能。

2、板式换热器分类:

(1)按单位空间换热面积大小,板式换热器属于紧凑型换热器,主要与管壳式换热器比较。传统的管壳式换热器占地面积较大。

(2)根据工艺的使用,有不同的名称:板式加热器、板式冷却器、板式冷凝器、板式预热器。

(3)按工艺组合可分为单向板式换热器和多向板式换热器。

(4)根据两种介质的流向,可分为平行板换热器、逆流板换热器和横流板换热器。后两种更常用。

(5)根据转轮的间隙大小,可分为常规的间隙板式换热器和宽间隙板式换热器。

(6)根据波纹磨损情况,板式换热器有更详细的区别,不再重复,请参考:板式换热器的波纹形式。

(7)根据是否是一套完整的产品,可分为单板式换热器和板式换热器单元。


三、特点不同

1、壳管式换热器特点:

(1)高效节能,该换热器传热系数为6000-8000W/m2.0C。

(2)全不锈钢生产,使用寿命长,可达20年。

(3)将层流改为湍流,提高了传热效率,降低了热阻。

(4)传热快,耐高温(400摄氏度),耐高压(2.5兆帕)。

(5)结构紧凑,占地面积小,重量轻,安装方便,节省土建投资。

(6)设计灵活,规格齐全,实用性强,节约资金。

(7)它具有广泛的应用条件,适用于各种介质的压力、温度范围和热交换。

(8)维护成本低,操作简单,清洗周期长,清洗方便。

(9)采用纳米热膜技术,可显著提高传热系数。

(10)广泛应用于热电、工矿、石油化工、城市集中供热、食品医药、能源电子、机械轻工业等领域。

(11)在传热管外表面轧制有散热片的铜管,导热系数高,传热面积大。

(12)导板引导壳程流体在热交换器中的断线中连续流动。导板之间的距离可以根据最佳流量进行调整。结构坚固,能满足大流量甚至超大流量、高脉动频率的壳程流体的传热。

(13)壳程流体为油时,适用于低粘度、清洁的导热油。

2、板式换热器特点:

(1)传热系数高

由于不同的波纹板是反向的,形成复杂的通道,使波纹板之间的流体在三维旋转流中流动,在较低雷诺数(一般Re=50-200)下可产生湍流,因此传热系数较高,一般考虑红色为管壳式的3-5倍。

(2)对数平均温差大,末端温差小

在管壳式换热器中,管程和管程分别有两种流体流动。一般来说,它们是横流的,且对数平均温差修正系数很小。大多数板式换热器都是平行或逆流流动,修正系数一般在0.95左右。此外,板式换热器中的冷热流体流动与换热器中的冷热流体流动是平行的。

热表面和无旁路使板式换热器端部温差小,对水的传热可小于1℃,而管壳式换热器一般为5℃。

(3)占地面积小

板式换热器结构紧凑,单位体积传热面积是管壳式换热器的2-5倍。与管壳式换热器不同的是,它不需要为管束的抽取预留维修位置。因此,为了达到相同的传热能力,板式换热器占地面积约为管壳式换热器的1/5-1/8。

(4)容易改变换热面积或流程组合

只要增加或减少几个板,就可以达到增加或减少传热面积的目的。通过改变板型布置或更换多个板型,可以实现所需的工艺组合,使管壳式换热器的换热面积适应新的换热条件。增加管壳式换热器的换热面积几乎是不可能的。

(5)重量轻

板式换热器的板厚仅为0.4-0.8 mm,壳管式换热器的管厚为2.0-2.5 mm。管壳式换热器比板式换热器框架重得多。板式换热器一般只占管壳重量的1/5左右。

(6)价格低

板式换热器材料相同,换热面积相同,价格比管壳式换热器低40%~60%。

(7)制作方便

板式换热器的传热板经过冲压加工,具有很高的标准化程度,可大批量生产。管壳式换热器通常是手工制造的。

(8)容易清洗

框架板式换热器只要松开压力螺栓,就可以松开板式换热器管束,拆下板式换热器进行机械清洗。这对于需要经常清洗的设备的换热过程非常方便。

(9)热损失小

在板式换热器中,只有换热板的壳板暴露在大气中,热损失可以忽略不计,不需要采取保温措施。S的热损失.

参考资料来源:百度百科-板式换热器

参考资料来源:百度百科-管壳式换热器



中央空调冷水机组一般使用的换热器有以下几种:板面式换热器(俗称板式换热器,也叫板换)、套管式换热器和管壳式换热器。一、板面式换热器的主要优点是:板面式换热器是结构紧凑,占地面积小,传热面积大,节省材料,传热效率高,加热或冷却迅速
中央空调冷水机组一般使用的换热器有以下几种:板面式换热器(俗称板式换热器,也叫板换)、套管式换热器和管壳式换热器。
一、板面式换热器的主要优点是:
板面式换热器是结构紧凑,占地面积小,传热面积大,节省材料,传热效率高,加热或冷却迅速,可拆开清洗。适用于热敏性物料。因此板面式换热器在食品、医药和石油化工生产中被广泛采用。
板式换热器的主要缺点是;板面式换热器密封周边长,容易泄漏。同时受垫片材料耐热性能的限制,使用温度不能过高。又因板面式换热器两板之间间距太小,流体阻力大,容易堵塞。
二、套管式换热器的主要优点是:
①结构简单,传热面积增减自如。因为它由标准构件组合而成,安装时无需另外加工。
②传热效能高。它是一种纯逆流型换热器,同时还可以选取合适的截面尺寸,以提高流体速度,增大两侧流体的给热系数,因此它的传热效果好。液-液换热时,传热系数为 870~1750w/(m 2·℃)。这一点特别适合于高压、小流量、低给热系数流体的换热。
套管式换热器的缺点是占地面积大;单位传热面积金属耗量多,约为管壳式换热器的5倍;管接头多,易泄漏;流阻大。
三、管壳式换热器根据其结构的不同,可以分为固定管板式换热器、浮头式换热器、u形管式换热器、填料函式换热器、釜式重沸器等。
1、固定管板式换热器
组成:管箱、管板、换热管、壳体、折流板或支撑板、拉杆、定距管等。
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结构特点:管板与壳体之间采用焊接连接。两端管板均固定,可以是单管程或多管箱,管束不可拆,管板可延长兼作法兰。
优点:结构简单,制造方便,在相同管束情况下其壳体内径最小,管程分程较方便。
缺点:壳程无法进行机械清洗,壳程检查困难,壳体与管子之间无温差补偿元件时会产生较大的温差应力,即温差较大时需采用膨胀节或波纹管等补偿元件以减小温差应力。
2、浮头式换热器
组成:管箱、管板、换热管、壳体、折流板或支撑板、拉杆、定距管、钩圈、浮头盖等。
结构特点:一端管板与壳体固定,另一端管板(浮动管板)与壳体之间没有约束,可在壳体内自由浮动。只能为多管程,布管区域小于固定管板式换热器,管板不能兼作法兰,一般有管束滑道。
优点:不会产生温差应力,浮头可拆分,管束易于抽出或插入,便于检修和清洗。
缺点:结构较复杂,操作时浮头盖的密封情况检查困难。
3、u形管式换热器
组成:管箱、管板、u形换热管、壳体、折流板或支撑板、拉杆、定距管等。
结构特点:只有一个管板和一个管箱,壳体与换热管之间不相连,管束能从壳体中抽出或插入。只能为多管程,管板不能兼作法兰,一般有管束滑道。总重轻于固定管板式换热器。
优点:结构简单,造价较低,不会产生温差应力,外层管清洗方便。
缺点:管内清洗因管子成u形而较困难,管束内围换热管的更换较困难,管束的固有频率较低易激起振动。
4、填料函式换热器
组成:管箱、管板、管束、壳体、折流板或支撑板、拉杆、定距管、填料函等。
结构特点:一侧管箱可以滑动,壳体与滑动管箱之间采用填料密封。管束可抽出,管板不兼作法兰。
优点:填料函结构较浮头简单,检修清洗方便;无温差应力,(具备浮头式换热器的优点,消除了固定管板式换热器的缺点)。
缺点:密封性能较差,不适用于易挥发、易燃、易爆和有毒介质。

关于板式换热器、管式换热器和混合式换热器三者的特点以及区别是怎样的相信大家都想知道,下面山东板式换热器厂家沸克给大家总结如下:
板式换热器的特点: 1、体积小,占地面积少;2、传热效率高;3、组装灵活; 4、金属消耗量低; 5、热损失小; 6、拆卸、清洗、检修方便;7、板式换热器缺点是密封周边较长,容易泄漏,使用温度只能低于150℃,承受压差较小,处理量较小,一旦发现板片结垢必须拆开清洗。

列管式换热器的特点:1、热、冷流体互不接触,对流体适应性强;2、无传动机构,使用、维修、密封都较方便,因而应用最为广泛;3、单位容积内布置的换热面积较小传热效率不是太高。
混合式换热器的特点:1、两种流体直接接触,换热后最终出口温度相同,而且还有质量交换;2、具有较大的传热速率,结构简单、传热效率高和易于防腐;3、只适用与热、冷流体混合的场合。

这三者之间的区别分别如下:
直接混合换热因能量能全部传给冷物料,热效率高,但仅适用于允许两种物料可以混合的场合;板式换热器、管式换热器都是间壁式换热,也就是说冷热物料不能直接混合,热效率当然没有直接混合效果好,但现场应用很广。楼主说的板式换热器只是平板换热器,仅是一种板式换热器,另外板式还有螺旋板,夹套,板翅式等;您说的波节管也应该是管式换热器中列管换热器的一种,只是换热管不是普通的光滑管,而是为提高传热效果而设置成很多波节,常见的管式换热器除列管换热器外还有套管、蛇管、翅片管等形式,有空可以找相关资料看看。

板式换热器传热效率,一定比管壳式高,当然也结构紧凑。关于泄露问题,若是腐蚀泄露,点腐蚀等,CL离子高等问题,建议你取样做金相分析,化分等,可以联系厂家更换板片材料,若是压力高导致泄露,需要分析厂家预紧螺栓力是否够,垫片质量是否保证,是否受操作温度影响,导致松弛。
管式换热器:占地空间大,成本底,维修简单,换热效率不如板式换热器、维修方便但压力降比板式换热器底;
板式换热器:比较好控制,温度控制精度高,占地少,换热温差小;换热介质充注量少,但制造成本比较高!对水质要求比较高,结垢后清洗不太方便。

壳管式换热器有什么优势?
壳管式换热器可以当作冷凝器使用,也可以当作蒸发器使用。比如在水冷螺杆机组上面,其蒸发器和冷凝器都是壳管式的;而在风冷螺杆机组上面蒸发器是壳管式的,冷凝器是翅片管式的。 世纪龙壳管式换热器优点: 这种新型的管壳式换热器同时在壳管式换热器壳程内,盘管束换热器不存在弓形折流板所出现的死区问题,换热管内不易结垢,具有长期的换热效益。在壳管式换热器结构中,取消了折流板,减小了 换热器的体积和金属耗量,降低了制造成本,制造工 艺也比较简单,从而降低了能源消耗。
1、换热效率高, 壳管式换热器盘管是盘管采用高效翅片,换热面积是光管的3. 7倍:独特的设计,盘管紧凑的螺旋结构保证冷媒能充分换热,极大提高了管内外放热系数。
2.使用安全,水路流速均匀,不易出现局部结冰及结垢,入水口位于换热器的最低位置,水路流速均匀,不易出现局部结冰及结垢,入水口位于换热器的最低位置,
3. 体积更小,节省机体空间,可缩小整机外形尺寸。
4.回油效果更好,良好的冷媒回路确保回油畅顺。
5.结构紧凑: 世纪龙壳管式换热器单位体积传热面积大。总传热系数高,故占地面积大大减少,节省材料与空间。 6.安装方便: 壳管式换热器有卧式和立式两种型式便于在不同位置安装.

板式换热器的主要优点是:
板式换热器是结构紧凑,占地面积小,传热面积大,节省材料,传热系数高,一般认为是壳管式的3~5倍。加热或冷却迅速,可拆开清洗。适用于热敏性物料。因此板式换热器在食品、医药和石油化工生产中被广泛采用。
板式换热器的主要缺点:
换热器密封周边长,容易泄漏。同时受垫片材料耐热性能的限制,使用温度不能过高。另外板式换热器两板之间间距太小,流体阻力大,容易堵塞。
管壳式换热器根据其结构的不同,可以分为固定管板式换热器、浮头式换热器、U形管式换热器、填料函式换热器、釜式重沸器等。
1、固定管板式换热器
组成:管箱、管板、换热管、壳体、折流板或支撑板、拉杆、定距管等。
结构特点:管板与壳体之间采用焊接连接。两端管板均固定,可以是单管程或多管箱,管束不可拆,管板可延长兼作法兰。
优点:结构简单,制造方便,在相同管束情况下其壳体内径最小,管程分程较方便。
缺点:壳程无法进行机械清洗,壳程检查困难,壳体与管子之间无温差补偿元件时会产生较大的温差应力,即温差较大时需采用膨胀节或波纹管等补偿元件以减小温差应力。

2、浮头式换热器
组成:管箱、管板、换热管、壳体、折流板或支撑板、拉杆、定距管、钩圈、浮头盖等。
结构特点:一端管板与壳体固定,另一端管板(浮动管板)与壳体之间没有约束,可在壳体内自由浮动。只能为多管程,布管区域小于固定管板式换热器,管板不能兼作法兰,一般有管束滑道。
优点:不会产生温差应力,浮头可拆分,管束易于抽出或插入,便于检修和清洗。
缺点:结构较复杂,操作时浮头盖的密封情况检查困难。

3、U形管式换热器
组成:管箱、管板、U形换热管、壳体、折流板或支撑板、拉杆、定距管等。
结构特点:只有一个管板和一个管箱,壳体与换热管之间不相连,管束能从壳体中抽出或插入。只能为多管程,管板不能兼作法兰,一般有管束滑道。总重轻于固定管板式换热器。
优点:结构简单,造价较低,不会产生温差应力,外层管清洗方便。
缺点:管内清洗因管子成U形而较困难,管束内围换热管的更换较困难,管束的固有频率较低易激起振动。

4、填料函式换热器
组成:管箱、管板、管束、壳体、折流板或支撑板、拉杆、定距管、填料函等。
结构特点:一侧管箱可以滑动,壳体与滑动管箱之间采用填料密封。管束可抽出,管板不兼作法兰。
优点:填料函结构较浮头简单,检修清洗方便;无温差应力,(具备浮头式换热器的优点,消除了固定管板式换热器的缺点)。
缺点:密封性能较差,不适用于易挥发、易燃、易爆和有毒介质。
(简单介绍滑动管板式换热器,它是填料函式换热器的变形。它把填料函式换热器中的滑动管箱改进为滑动管板,而管箱部分固定。)

5、釜式重沸器
它是固定管板式换热器、浮头式换热器、U形管式换热器壳体的变形,主要是将壳程空间加倍增大,结构上留有一定的蒸发空间。类似于现在的容积式换热器。(容积式换热器壳程介质一般为水,用于供暖。)


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