疊裝式列管換熱器這種換熱器是在容器外壁安裝夾套制成,結構簡單;但其加熱面受容器壁面限制,傳熱系數也不高.為提高傳熱系數且使釜內液體受熱均勻,可在釜內安裝攪拌器.當夾套中通入冷卻水或無相變的加熱劑時,亦可在夾套中設置螺旋隔板或其它增加湍動的措施,以提高夾套一側的給熱系數.為補充傳熱面的不足,也可在釜內部安裝蛇管. 夾套式換熱器廣泛用于反應過程的加熱和冷卻。
這種換熱器是將金屬管彎繞成各種與容器相適應的形狀,并沉浸在容器內的液體中.蛇管換熱器的優點是結構簡單,能承受高壓,可用耐腐蝕材料制造;其缺點是容器內液體湍動程度低,管外給熱系數小.為提高容器內可安裝攪拌器。
這種換熱器是將換熱管成排地固定在鋼架上,熱流體在管內流動,冷卻水 從上方均勻淋下,故也稱噴淋式冷卻器.噴淋式換熱器的管外是一層湍動程度較高的液膜,管外給熱系數較沉浸式增大很多.另外,這種換熱器大多放置在空氣流通之處,冷卻水的蒸發亦帶走一部分熱量,可起到降低冷卻水溫度,增大傳熱推動力的作用.因此,和沉浸式相比,噴淋式換熱器的傳熱效果大有改善。
套管式換熱器是由直徑不同的直管制成的同心套管,并由U形彎頭連接而成.在這種換熱器中,一種流體走管內,另一種流體走環隙,兩者皆可得到較高的流速,故傳熱系數較大.另外,在套管換熱器中,兩種流體可為純逆流,對數平均推動力較大。套管換熱器結構簡單,能承受高壓,應用亦方便(可根據需要增減管段數目). 特別是由于套管換熱器同時具備傳熱系數大,傳熱推動力大及能夠承受高壓強的優點。
疊裝式列管換熱器典型的它在工業上的應用有著悠久的歷史,而且至今仍在所有換熱器中占據主導地位。主體結構由換熱板片以及板間的膠條組成。*在市場占據主導地位,但是其體積大,換熱效率低,更換膠條價格昂貴(膠條的更換費用大約占整個過程的1/3-1/2)。主要應用于液體-液體之間的換熱,行業內常稱為水水換熱,其換熱效率在5000w/m2.K。
為提高管外流體給熱系數,通常在殼體內安裝一定數量的橫向折流檔板。折流檔板不僅可防止流體短路,增加流體速度,還迫使流體按規定路徑多次錯流通過管束,使湍動程度大為增加。常用的檔板有圓缺形和圓盤形兩種,前者應用更為廣泛.。
由于中國新版GMP的推出,板式換熱將逐漸退出食品,飲料,制藥等衛生級別高的行業。
換熱器是管殼式換熱器主要有殼體、管束、管板和封頭等部分組成,殼式) 體多呈圓形,內部裝有平行管束或者螺旋管,管束兩端固定于管板上。在管殼換熱器內進行換熱的兩種流體,一種在管內流動,其行程稱為管程;一種在管外流動,其行程稱為殼程。管束的壁面即為傳熱面。管子的型號不一,過程一般為直徑16mm 20mm或者25mm三個型號,管壁厚度一般為1mm,1.5mm,2mm以及2.5mm。進口換熱器,直徑低可以到8mm,壁厚僅為0.6mm。大大提高了換熱效率,2012年來也在國內市場逐漸推廣開來。管殼式換熱器,螺旋管束設計,可以大限度的增加湍流效果,加大換熱效率。內部殼層和管層的不對稱設計,大可以達到4.6倍。這種不對稱設計,決定其在汽-水換熱領域的廣泛應用。大換熱效率可以達到14000w/m2.k,大大提高生產效率,節約成本。
同時,由于管殼式換熱器多為金屬結構,隨著中國新版GMP的推出,不銹鋼316L為主體的換熱器,將成為飲料,食品,以及制藥行業的必選。