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化 化 工 设 备 其 其 它 类 型 换 热 器 一、板面式换热器 板面式换热器包括板式、板翅式、螺旋板式以及伞板式等，其传热面是平板或稍带锥度的伞板，其上有各种凹凸条纹，或有各种不同断面形状的翅片。这类当换热器具有传热效率高、结构紧凑、重量轻等优点，又由于液体在换热器无论进行并流、逆流、错流都可以，板片还可以根据传热面积的大小而增减，因此适用性较强，但它们在结构与制造上尚存在问题。随着科学技术的飞速发展，板片式换热器正不断完善，应用也日趋广泛。 （一）螺旋板式换热器 1．螺旋板式换热器的应用及特点 螺旋板式换热器在国外较早使用于回收废液和废气中的能量，加热和冷却果汁、糖汁和各种化工溶液，冷却发烟硫酸、酸类物质及酒厂的麦芽浆汁等。其具有体积小，效率高、制造简单、成本较低、能进行低温差热交换等优点，近年来在国内各行业中的应用日趋广泛。 随着制造技术水平的不断改进与提高，目前国内外使用的螺旋板式换热器最大外径达φ2000mm以上、板宽1800mm、最大操作压力4MPa，最高操作温度为1000℃。 2．螺旋板式换热器的结构 图1 图1 螺旋板式换热器结构示意图 1-切向缩口；2-外圈板；3-支持板； 4-螺旋板；5-半圆端板；6-中心隔板； 7-支承圈；8-圆钢；9-定距柱 图1 Ⅱ型螺旋板式换热器结构 螺旋板式换热器系由外壳、螺旋体、密封及进出口等四部分组成。螺旋体用两张平行的钢板卷制而成，具有两个使介质通过的环形通道。按其结构，有不可拆式和可拆式两大类。 不可拆式——通道两端全部垫入密封条后焊接密封（称为I型），见图1，使用压力在2.5MPa。这种类型热流体由中心进入，从里向外流动，冷流体由周边进入，从外向里流动，两种流体成全逆流流动，如图2。 图2 全逆流示意图 可拆式结构之一（称为Ⅱ型）——通道两端面交错焊死，两端面的密封采用端盖加垫片的密封结构，螺旋体内清洗可由两端分别进行清洗见教材图1，使用压力为1.6MPa。两种流体都可轴向进、径向出。 可拆式结构之二（称为Ⅲ型）——一个通道两端焊死，另一个通道两端全部敞开，两端面的密封采用端盖加垫片的密封结构，见教材图1和图2，使用压力为1.6MPa。一种流体轴向进、轴向进出，另一种流体径向进、径向进出。 （二）板式换热器 1．板式换热器的应用 板式换热器是间壁式换热器的一个主要类型，是一种以波纹板为传热面的新型的高效换热器。板式换热器用于处理从水到高黏度的液体，用于加热、冷却、冷凝、蒸发等过程。 ◆ 板式换热器应用于食品工业、化学工业、钢铁和机械制造工业、电力工业、造船、石油钻探、造纸、制药、纺织工业，供热、采暖系统中。 ● 板式换热器一般在压力为2.5MPa和温度180℃以内使用，性能可靠。近年来，国外由于采用压缩石棉垫片，最高操作温度达360℃，最高操作压力达2.8MPa。全焊式板式换热器使用压力高达50.0MPa，温度达400℃。 2．板式换热器的基本结构 板式换热器是由很多波纹形或其它形式突出物的传热板，按一定间隔，通过垫片压紧而成的。主要是由板片、密封垫片、压紧板、轴等零部件组成，其构造的分解示意图如图3所示。板片组装时，A片和B片交替排列，见图4。各板片之间形成狭窄的网形流道。板片上的四角有4个孔，形成了介质的分配管和汇集管。密封垫片把冷、热两流体密封在换热器内，同时又合理地将冷、热两介质分开不致混合，在许多通道里面，冷、热介质分别流入各个流道，可以逆流，也可以并流，在流动过程中两种介质通过板片换热。 图3 板式换热器的结构分解 图4 板式换热器的换热板 板式换热器的结构特点，见教材P152～153 （三）板翅式换热器 1．板翅式换热器的基本结构 板翅式换热器的板束单元结构如图 5所示，它是由翅片、隔板和封条三部分组成。在相邻的两隔板之间放置翅片及封条组成的夹层，称为通道。将这样的夹层根据介质的不同流动方式（见图6）叠置起来钎焊成整体，即组成板束（或称芯体）。 图5 板束单元结构 图6 介质流动方向 一般情况下，板束两侧还各有1～2层不走介质的强度层，或称之为假通道。再在板束上配置适当的介质进出口的分配段（导流片）和集流箱（封头）， 这样，就组成一个完整的板翅式换热器。 2．板翅式换热器的特点 板翅式换热器具有传热效率高；结构紧凑重量轻；适应范围广、制造工艺复杂、要求严格；容易堵塞、清洗和检修较困难等特点。椐资料介绍可用于设计温度－200～ + 150℃，设计压力0～6MPa。 板翅式换热器，目前在国内较普遍地应用于低温工业中。教材P153 二、空冷器 空冷式换热器是以环境空气作为冷却介质，横掠翅片管外，使管内高温工艺流体得到冷却或冷凝的设备，简称“空冷器”，在水资源短缺地区作用尤为突出。 它由管束、风机、构架及百叶窗所组成。其外形如