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交換器是工業(yè)中最重要和最廣泛使用的工藝設(shè)備之一，不管什么特定行業(yè)，都需要進行溫度調(diào)節(jié)，交換器就起到此作用。交換器可用于加熱或冷卻，然而，在工業(yè)領(lǐng)域，特別是在工廠和煉油廠中，它們絕大多數(shù)用于冷卻。下面，小編帶大家深入了解一下他們是什么，為什么需要他們，他們?nèi)绾喂ぷ鳎约八麄內(nèi)绾伪环诸悺?/span>
工業(yè)換熱器是什么？
顧名思義，工業(yè)換熱器用于將熱量從一種介質(zhì)交換或傳遞到另一種介質(zhì)的工業(yè)設(shè)備。換熱器的主要目的是用于加熱元件或冷卻元件，在工業(yè)部門中，冷卻是更普遍的功能，以防止設(shè)備或揮發(fā)性物質(zhì)過熱。許多不同類型的換熱器有它們各自的優(yōu)點和缺點，但是被定制以最適合不同的目的和行業(yè)。
01
為什么需要換熱器？
換熱器的工業(yè)應用范圍很廣，它們用作空調(diào)和冷卻系統(tǒng)或加熱系統(tǒng)的組件。許多工業(yè)生產(chǎn)過程需要一定程度的熱量來發(fā)揮作用，
然而通常必須非常小心，以防止變得太熱。
在工廠內(nèi)，需要換熱器將機械、化學品、水、氣體和其他物質(zhì)保持在安全的工作溫度內(nèi)。換熱器還可以用于捕獲和傳遞程序或操作中副產(chǎn)物釋放的蒸汽或熱排氣，使得蒸汽或熱量可以在其他地方更好地使用，從而提高效率并節(jié)省工廠資金。
02
換熱器如何工作？
不同類型的換熱器以不同的方式工作，使用不同的流程安排、設(shè)備和設(shè)計特征。所有換熱器共有的一個特征是它們都用于直接或間接地將較暖的介質(zhì)暴露于較冷的介質(zhì)，從而交換熱量。這通常通過使用封裝在某種類型的套管內(nèi)的一組管來實現(xiàn)，換熱器扇、冷凝器、皮帶、冷卻劑、附加管和管線、以及其他組件和設(shè)備一起提高加熱和冷卻效率或改善流量。
03
換熱器分類
通常根據(jù)以下四個指標之一進行分類：
熱交換過程的性質(zhì)流體的物理狀態(tài)換熱器的流量配置換熱器的設(shè)計和結(jié)構(gòu)
04
熱交換過程的性質(zhì)
第一種換熱器分類方法指的是熱交換之間的物質(zhì)是否彼此直接接觸，或者它們是否被物理屏障（例如它們的管壁）分離。
直接接觸式換熱器——直接接觸式熱交換器使熱流體和冷流體在管內(nèi)彼此直接接觸，而不是依靠輻射熱或?qū)α鳌Ｖ苯咏佑|是轉(zhuǎn)移加熱的非常有效手段，因為是直接接觸的，但對于直接接觸使用，它必須是安全的，或甚至使流體彼此接觸。如果熱和冷流體僅僅是相同流體的不同溫度變化，或者如果流體混合物是工業(yè)生產(chǎn)過程中期望的或不相關(guān)的部分，則直接接觸式換熱器可以是良好的選擇。
間接接觸式換熱器——間接接觸式換熱器保持熱和冷流體彼此物理分離。間接接觸式換熱器通常將熱和冷流體保持在不同的管組中，而不是依靠輻射能和對流來交換熱量，通常是為了防止一種流體被另一種流體污染。
05
流體的物理狀態(tài)
換熱器也可以基于熱流體和冷流體的物理狀態(tài)來分類。 例如：
液體- 氣體
液體- 固體
氣體- 固體
如果換熱器使用直接接觸，則也可以分成“不混溶的液體 - 液體”，以指不會混合在一起的液體，例如油和水是不混溶的。
06
熱交換器的流量配置
熱流體和冷流體在換熱器內(nèi)的流量配置是對它們進行分類的另一主要方式，基于流動布置的三個主要類別是：平行流，逆流和交叉流。
平行流- 在平行流換熱器中，熱和冷流體從同一端進入換熱器并且彼此平行地流動。
逆流- 在逆流換熱器中，熱和冷流體從相對方向進入換熱器并朝向彼此流動。
交叉流- 在交叉流換熱器中，熱和冷流體在不同點進入熱交換器，并且當它們流過換熱器時，它們彼此交叉路徑，通常成直角。
重要的是要記住維護和保養(yǎng)換熱器，維護和維修將根據(jù)所討論的換熱器的特定類型及其設(shè)計和結(jié)構(gòu)而變化，維護好換熱器對于獲得最佳性能至關(guān)重要。
十大準則
教你如何選擇換熱器
從最簡單的化工過程系統(tǒng)到最復雜的化工過程系統(tǒng)，需要換熱器有效地將熱從一種介質(zhì)傳遞到另一種介質(zhì)，但如何挑選適合自己需求的換熱器呢？它們的利用率很廣，并且是無限多系統(tǒng)中的主要組成部分—從冰箱到汽車發(fā)動機，當然，也應用在化工廠。無論你發(fā)現(xiàn)自己在哪個工業(yè)部門，你基本上都在尋找同樣的最終產(chǎn)品，即一個換熱器，它有效地幫你完成工作。所以問題仍然是，你應該尋找怎樣標準的換熱器？這個答案將根據(jù)具體情況而有所不同，因此我們列出了您要考慮的最佳原則，以幫助您創(chuàng)建一個選擇的簡短列表。選擇一種類型的換熱器使用的準則包括：
應用— 您的換熱器如何幫助您實現(xiàn)工程目標（例如冷凝，加熱）？
操作規(guī)范— 在工程不同階段即將使用的壓力和溫度范圍是什么？
結(jié)構(gòu)材料— 在進程中遇到的突然溫度變化是否使設(shè)備遭受熱應力的風險？
熱流體的特性— 由于您的加熱/冷卻介質(zhì)容易結(jié)垢，是否需要使用耐腐蝕材料？
實用程序的可用性— 熱交換器需要連接到冷卻水，蒸汽，熱油等嗎？
空間限制— 系統(tǒng)布局和平面布置圖是否由于有限的凈空空間而禁止使用某些型號的換熱器？
管理— 換熱器的設(shè)計是否有利于進行常規(guī)的清潔和維護程序？
可擴展性— 裝置能否進行現(xiàn)有系統(tǒng)和任何未來發(fā)展過程的換熱需求？
成本— 您愿意根據(jù)可用選擇范圍在它上花費多少錢？ （您必須考慮購買成本，安裝成本，運營成本和維護成本。）
環(huán)境— 裝置是否高效節(jié)能，釋放的是什么類型的碳排放？
考慮以上問題，您可以根據(jù)您的操作規(guī)范和個人標準的其他因素來獲取您的答案，并使用它們來確定理想的換熱器設(shè)計。無論您是否有新工藝或需要更換現(xiàn)有系統(tǒng)一部分的換熱器，評估（或重新評估）哪種換熱器型號適合現(xiàn)在的工況，這一點非常重要。由于工藝開發(fā)和熱傳技術(shù)的進步，操作變化可能使不同類型的換熱器更適合優(yōu)化您的工藝。