【正文】 性能特別好；列管式換熱器又稱管殼式換熱器，是工業(yè)上應(yīng)用最廣泛的換熱設(shè)備，又分為固定管板式換熱器、U形管式換熱器、浮頭式換熱器。管殼 式換熱器由一個(gè)殼體 和包 含許多 管子的管束所構(gòu)成，冷、熱流體之間通過管壁進(jìn)行換熱的換熱器。它適應(yīng)于冷卻、冷凝、加熱、蒸發(fā)和廢熱回收等各個(gè)方面。通常管殼式換熱器的工作壓力可達(dá) 4兆帕，工作作溫度在 200 ℃ 以下。在個(gè)別情況下還可達(dá)到更高的壓力和溫度。一般殼體直徑在1800 ram 以下，管子長度在9m以下，在個(gè)別情況下也有更大或更長的。其優(yōu)于其他兩種的特點(diǎn)是結(jié)構(gòu)堅(jiān)固、可選用的結(jié)構(gòu)材料范圍廣，故適應(yīng)性強(qiáng)、操作彈性較大。因此，在高溫、高壓和大型裝置上多采用列管式換熱器。圖14 管殼式換熱器間壁式換熱器應(yīng)用廣泛，工作壞境多變 且較為惡劣，例如部分間壁式換熱器操作壓強(qiáng)高達(dá)2*105Kpa，溫度250到1500 ℃的范圍內(nèi)變化，某些流體的腐蝕性又特別嚴(yán)重等。每種類型的換熱器都有優(yōu)缺點(diǎn)，選擇換熱器類型時(shí)，要考慮的因素很多，例如材料，壓強(qiáng)，溫度，溫度差，壓強(qiáng)降，結(jié)垢腐蝕情況，流動(dòng)狀態(tài)，傳熱效果，檢修和操作等。對同一種換熱器而言，某種情況下使用是好的，而在另外的情況下卻不能夠令人滿意，甚至根本不能用。因此在實(shí)際應(yīng)用中，工作人員需對各種間壁式換熱器的優(yōu)缺點(diǎn)和操作方式了然于胸，最大發(fā)［3］揮其優(yōu)勢。 中間載熱體式換熱器中間載熱體式換熱器是將兩個(gè)間壁式換熱器由在其中循環(huán)的載熱體連接，載熱體在高溫流體換熱器和低溫流體換熱器間循環(huán)，從高溫流體換熱器中吸收熱量，向低溫流體換熱器中釋放熱量給低溫流體。圖15熱管換熱器二、換熱器的發(fā)展換熱器在國民經(jīng)濟(jì)和化工生產(chǎn)領(lǐng)域中對產(chǎn)品質(zhì)量、能量利用率以及系統(tǒng)經(jīng)濟(jì)性、可靠性起著舉足輕重的作用。近年來，能源與材料費(fèi)用的不斷增長極大地推動(dòng)了對高效節(jié)能換： 熱器的研究，作為一種節(jié)能設(shè)備，換熱器不僅是保證加工過程正常運(yùn)轉(zhuǎn)不可缺少的設(shè)備，而且就金屬消耗、動(dòng)力消耗和投資來說，其在整個(gè)工程中所占有比例很大。據(jù)統(tǒng)計(jì)，換熱器的投資約占全部設(shè)備投資的40%。因此開發(fā)新型高效和結(jié)構(gòu)緊湊的換熱器是目前換熱器研究的一個(gè)重要方向。其內(nèi)部強(qiáng)化傳熱主要有兩種途徑：增大傳熱面積，但換熱器的傳熱面積不可能無限制地增大，否則投資費(fèi)用會大大增加，并且隨著工業(yè)化的進(jìn)展，設(shè)備要緊湊化：提高傳熱系數(shù)，主要從管程和殼程傳熱強(qiáng)化系數(shù)的提高方面上考慮。 常見換熱管的研究現(xiàn)狀 螺旋槽管螺旋槽管是種管壁上具有外凸和內(nèi)凸的異形管，管壁上的螺旋槽能在有相變和無相變的傳熱中明顯提高管內(nèi)外的傳熱系數(shù)，起到雙邊強(qiáng)化的作用。根據(jù)在光管表面加螺旋槽的類型，螺旋槽管有單頭和多頭之分，其主要結(jié)構(gòu)參數(shù)有槽深e、槽距p和槽旋角β。，研究還表明單頭螺旋槽管比多頭螺旋槽管的性能好。目前，無論足從傳熱、流阻、結(jié)垢性能，還是從無相變對流換熱和有相變凝結(jié)換熱，對螺旋槽管的強(qiáng)化傳熱研究從理論到實(shí)際已達(dá)到較高水平。 橫紋管橫紋管是一種普通圓管作毛胚，在管外壁經(jīng)簡單滾軋出與軸線垂直的凹槽，同時(shí)在管內(nèi)形成一圈突起的環(huán)肋。其強(qiáng)化機(jī)理為：當(dāng)管內(nèi)流體經(jīng)橫向環(huán)肋時(shí)，管壁附近形成軸向漩渦，增加了邊界層的擾動(dòng)，有利于熱量通過邊界層的傳遞。當(dāng)渦流即將消失時(shí)，流體又流經(jīng)下一個(gè)橫肋，不斷產(chǎn)生軸向渦流，因而保持連續(xù)且穩(wěn)定的強(qiáng)化作用。 管內(nèi)插入物管內(nèi)插入物的類型有很多，主要有：麻花鐵、螺旋線圈、螺旋帶、螺旋片、扭帶和靜態(tài)混合器等。各種插入物的強(qiáng)化傳熱機(jī)理一般可分為四種：形成旋轉(zhuǎn)流；破壞邊界層；中心流體與管壁流體產(chǎn)牛置換作用；產(chǎn)生二次流。管內(nèi)插入物的優(yōu)點(diǎn)是對舊的換熱器設(shè)備進(jìn)行改造，以提高其換熱性能。在強(qiáng)化傳熱的同時(shí)，能達(dá)到清除污垢的目的。 內(nèi)翅片管內(nèi)翅片管是采用特殊的焊接工藝和設(shè)備加工而成，流體在管內(nèi)的換熱過程為單相強(qiáng)制對流換熱。其豐要特點(diǎn)是通過在傳熱管管內(nèi)擴(kuò)大傳熱面積、強(qiáng)化管內(nèi)傳熱的途徑來提高換熱器的傳熱性能。八十年代初，日立電纜有限公司研究表明，采用左右錯(cuò)式的螺旋內(nèi)翅片管強(qiáng)［4］。 波紋管波紋管是將光管加工成波紋形狀的翹片，其強(qiáng)化傳熱機(jī)理是：通過改變斷面使弧形段內(nèi)壁處發(fā)生兩次反向擾動(dòng)，增加對管內(nèi)流體的擾動(dòng)，擴(kuò)大低熱阻區(qū)域，以提高傳熱系數(shù)，增強(qiáng)傳熱效果。具有不易結(jié)垢，單位容積傳熱面積大，耐腐蝕性強(qiáng)，溫差應(yīng)力小等優(yōu)點(diǎn)。 縮放管縮放管是由依次交替的收縮段和擴(kuò)張段組成的波形管道，其強(qiáng)化傳熱的機(jī)理是：在擴(kuò)張段流體速度降低，靜壓增大；在收縮段流體速度增加，靜壓減??；流體在方向反復(fù)改變的軸向壓力梯度下流動(dòng)。擴(kuò)張段產(chǎn)生的漩渦在收縮段被有效地利用，沖刷了流體邊界層，便邊界層減落實(shí)現(xiàn)了強(qiáng)化傳熱。 換熱器發(fā)展及進(jìn)展長期以來，列管式換熱器面臨著各種新型換熱器的挑戰(zhàn)，且某些場合已被一些新型換熱器所取代，但是由于它的高度可靠性和廣泛的適應(yīng)性，至今仍然居于統(tǒng)治地位。例如在日本其產(chǎn)量占全部換熱器的70%，產(chǎn)值占60%。由于受到挑戰(zhàn)，反過來也促進(jìn)了它自身的發(fā)展。［5］例如在高溫、高壓領(lǐng)域，已有用它取代蛇管、套骨式換熱器的趨勢。目前，對高效列管式換熱器的研究主要集中在強(qiáng)化管程和殼程兩方面，根據(jù)以上換熱管研究現(xiàn)狀針對管程有如下改進(jìn)。 螺紋管換熱器螺紋管是一種優(yōu)良的高效異形強(qiáng)化傳熱管件，其結(jié)構(gòu)如圖21所示，由光滑管在車床上軋制而成，分單頭和多頭，其強(qiáng)化機(jī)理是：產(chǎn)生的邊界層分離流使傳熱邊界破壞。目前從傳熱、流阻、阻垢性能、無相變對流換熱、有相變凝結(jié)換熱等方面對螺紋管的強(qiáng)化傳熱研究從理論到實(shí)際都達(dá)到了較高水平。圖21螺紋管 橫紋管換熱器橫紋管主要用來強(qiáng)化管內(nèi)單相流體的傳熱，在相同流速下，橫紋管比單頭螺旋槽管比較，流體阻力稍大但壓降較小，傳熱性能好。我國華南理工大學(xué)、沈陽化工學(xué)院和遼寧冷熱設(shè)備制造公司等單位對橫紋管進(jìn)行了研究和應(yīng)用。如圖22。圖22 橫紋管 菱形翅片管換熱器菱形翅片管與螺紋管相比，翹片距更密，傳熱面積更大，當(dāng)流體流經(jīng)菱形翅片表面時(shí)，傳熱邊界層在非連續(xù)翅片上因受到周期性破壞而減薄，從而提高了冷凝傳熱系數(shù)，是光滑管的6倍。 波紋管換熱器波紋管是近10年出現(xiàn)的強(qiáng)化換熱管，其結(jié)構(gòu)如圖23所示，我國第一臺波紋管換熱器由沈陽市廣廈熱力設(shè)備公司于 20世紀(jì)90年代初研制成功。圖23 波紋管 縮放管換熱器其結(jié)構(gòu)如圖24所示。華南理工大學(xué)研究認(rèn)為，縮放管可強(qiáng)化管內(nèi)外單相流體的傳熱，45在同等流阻損失下，Re=1010 范圍內(nèi)，傳熱管比光管增加70%。縮放管換熱器已在空氣［6］預(yù)熱器、油冷卻器、冷凝器、廢熱鍋爐中廣泛使用。三、結(jié)論圖24縮放管換熱器在近百年來在國民經(jīng)濟(jì)的很多領(lǐng)域起著越來越重要的作用，能源與材料費(fèi)用的不斷增長也極大地推動(dòng)了對高效節(jié)能的換熱器的研究。而今，換熱器的類型已經(jīng)很多，但缺陷卻是大多數(shù)換熱器所共有的，其內(nèi)部強(qiáng)化傳熱途徑也相似。對于未來的發(fā)展，需要包括以下幾個(gè)方面：一是器械緊湊化；二是換熱高效化——減少熱量的散失；三是節(jié)能減排；四是理論系統(tǒng)化；五是技術(shù)模型化。換熱器有著極其廣泛的應(yīng)用，在發(fā)展上雖然有瓶頸但仍然有很大的需要。參考文獻(xiàn)［1］Frank W Schmidt, A John Willmott．Thermal energy storage and regeneration［Z］．Washington：Hemisphere ，1981．［2］［J］.化工機(jī)械，2010（4）:412414 ［3］［J］.商品與質(zhì)量：學(xué)術(shù)觀察，2012（6）：8383 ［4］［J］.(8)：2727 ［5］［J］.（2）：4950 ［6］［J］.（5）：5357第五篇：換熱器心得，也為學(xué)生提供了就業(yè)的另一途徑，四平市被稱為全國換熱器之鄉(xiāng)，在這里對于我們自動(dòng)化專業(yè)的學(xué)生是比較好就業(yè)的地方。實(shí)訓(xùn)的第三天，下午一點(diǎn)在張旭老師帶領(lǐng)下，我們參觀了四平巨元瀚洋板式換熱器有限公司。首先公司員工為我們介紹公司的狀況和主要生產(chǎn)器件。然后在師傅的帶領(lǐng)下，我們參觀了車間，我們看到制作板式換熱器的全過程，師傅詳細(xì)講解了每一道制作的步驟，加深了我們對板式換熱器的更深一步得了解。經(jīng)介紹四平巨元瀚洋板式換熱器有限公司與有著豐富資本運(yùn)作經(jīng)驗(yàn)的深圳比克公司重組，達(dá)成戰(zhàn)略合作伙伴關(guān)系，于2009年6月30日在美國納斯達(dá)克實(shí)現(xiàn)柜臺交易，并于今年7月8日借殼在美國納斯達(dá)克成功轉(zhuǎn)為主板上市，成為吉林省第一家在納斯達(dá)克資本市場成功上市的公司。四平巨元瀚洋板式換熱器有限公司的上市，是四平市進(jìn)行資本運(yùn)作的成功典范。通過參觀板式換熱器工廠，對這門課程有了感性的認(rèn)識，對換熱器的結(jié)構(gòu)有了具體認(rèn)識。在理解換熱器工藝的基礎(chǔ)上，掌握了換熱器裝配中常用 的技術(shù)設(shè)計(jì)要求，掌握了換熱器冷熱交換及設(shè)計(jì)工藝。這次實(shí)訓(xùn)讓我明白板式換熱器主要由框架和板片兩大部分組成。板片由各種材料的制成的薄板用各種不同形式的磨具壓成形狀各異的波紋，并在板片的四個(gè)角上開有角孔，用于介質(zhì)的流道。板片的周邊及角孔處用橡膠墊片加以密封。? 框架由固定壓緊板、活動(dòng)壓緊板、上下導(dǎo)桿和夾緊螺栓等構(gòu)成。? 板式換熱器是將板片以疊加的形式裝在固定壓緊板、活動(dòng)壓緊板中間，然后用夾緊螺栓夾 這次實(shí)訓(xùn)使我感受很深：一、要學(xué)會吃苦惱勞不在困難面前低頭，在工作時(shí)不應(yīng)耍脾氣要學(xué)會適應(yīng)別人與別人溝通我們工作是一個(gè)團(tuán)體不是個(gè)人的。要想做好任何事，除了自己平時(shí)要有功底外，我們還需要一定的實(shí)踐動(dòng)手能力，操作能力，每個(gè)同學(xué)都應(yīng)該完善自己的文化知識。在這個(gè)競爭如此激烈的社會中，只有努力充實(shí)自己才能不被社會淘汰。二、以前在學(xué)校對自己的未來十分迷茫，但通過這次實(shí)訓(xùn)我們體會到了我們這一行的艱辛和干這一行所需要必備怎樣的能力，在校期間我們要明確自己未來的方向、定下目標(biāo)給自己定位，并克服困難提升能力來適應(yīng)自己的崗位。增強(qiáng)了我們對本專業(yè)的熱愛，培養(yǎng)了我們實(shí)事求是、一絲不茍的學(xué)風(fēng)；培養(yǎng)了我們腳踏實(shí)地、團(tuán)結(jié)協(xié)作的作風(fēng)和敬業(yè)愛崗的精神，激勵(lì)了學(xué)生的創(chuàng)意和創(chuàng)新精神；培養(yǎng)了我們認(rèn)真、刻苦，勇于實(shí)踐的工作作風(fēng)，養(yǎng)成規(guī)范、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)墓ぷ鲬B(tài)度，使我們想著具有高層次社會道德、文化修養(yǎng)并掌握先進(jìn)技術(shù)理念與技能的工藝技術(shù)人員、助理工程人員又邁進(jìn)了一步！這是一個(gè)短暫而又充實(shí)的實(shí)訓(xùn)，雖然結(jié)束了但是我們獲益匪淺。雖然實(shí)訓(xùn)結(jié)束了但我們現(xiàn)在的學(xué)習(xí)并未結(jié)束，我們應(yīng)該珍惜在學(xué)校的短短時(shí)光，多學(xué)習(xí)，把自身的弱勢和不足變成優(yōu)勢與特長，掃清我們就業(yè)道路的阻礙，為自己的未來而努力加油!在此要感謝我們親愛的老師是你們無私的奉獻(xiàn)給我們更多的希望。我會努力加油，用優(yōu)異的成績來回報(bào)你和社會。