2 传热设备控制系统简介

2。1 传热设备简介

在绝大数的工业生产过程例如炼油、炼铁、炼钢等中都会涉及到加热或冷却甚至冷凝这一个或者几个步骤，而这几个步骤的总称则为传热过程。传热过程的进行则需要设备的支持这些设备则被人称为传热设备。传热设备的主要作用就是进行热量的交换从而达到工艺上所规定的需求并且提高能源的利用率。所以传热设备是工业生产过程中不可或缺的设备之一。不仅如此在其他许多领域如家中冬天会使用到的供暖片、汽车中的油冷却器和发电厂中的复水器和都属于换热器的不同运用。

目前外界对于传热设备的分类很多，主要常见的分类如下：

按照使用目的以及用的不同可以分为：冷凝器、加热器、冷却器、再沸器这四类。

按照内部结构的不同可以分为：管壳式换热器（又称为列管换热器）、板式换热器、套管式换热器这三类。

按照传热设备所使用的材质可以分为：金属材质、非金属材质这两类。非金属材质主要以陶瓷、塑料、石墨为主，金属材质 则以不锈钢、黄铜为主。

本次课题中主要研究的对象便是列管换热器、板式换热器和套管式换热器这三种在工业和日常生活中运用的范围都十分广的基本换热器。因此以下着重介绍这三类换热器。

列管换热器又被称为管壳式换热器，它是在工业传热过程中使用最为普遍也是最为经典的一种换热器。列管式换热器一般都是由壳体、管道、挡板等部分组成，壳体多为圆形，在换热器的内部有多道两两平行的管子形成的管道，它们的两端被固定在挡板上。在实际换热过程中，一种流体在管道的里面通过，另一种则在管道的外面通过。两者所走过的路程分别被称为管程以及壳程。而内部热量的传热都是经过管道的壁面实现的。对比于其他种类的换热器更加适合使用于使用的温度与压力范围较大的环境下，同时它还有着构造简单、维护成本低、适应能力强等优点。

板式换热器作为一种有效、环保、结构简单、占地面积小的换热设备已经在许多行业如制药、化工生产、船舶、石油冶炼等等中得到广泛的应用。它的传热面主要是由许多波纹薄板重叠压紧而成的，其传热方式以热传导为主。在使用过成中热流体在相邻的两块波纹薄板间形成的狭窄而弯曲的通道中流过。而在另一侧则有冷热流体通过，它们中间有一层波纹薄板板片将两股流体隔开，而热量则是由流体与热传导面即波纹薄板相接触从而进行转换的。在换热器的波纹薄板不被损坏击穿的情况下，冷、热流体是不会发生混淆的，这在很大程度上保证了设备在工业或者日常使用中的运行安全性与稳定性。然而板式换热器也存在着一定的不足最为明显的就是它无法在高温高压的环境下的长时间工作并且其对传热介质也有着较高的要求即介质不能有过多的杂质。这些不足也在一定程度上限制的板式换热器的使用领域。来~自,优^尔-论;文*网www.youerw.com +QQ752018766-

套管式换热器是由两种直径不相同的标准直管连接而制成的同心圆套管，并且由U形弯头连接而形成的一种高效、结构简单的传热设备。而这种换热器的套管内部被称为管程，外部则被称为壳程。该设备在日常运作过程中通常热流体由传热器上部引入走套管内部，冷流体则由传热器下部引入走套管的环隙从而两者都能够获得较高的流动速度。冷热流体分别在管程和壳程中同向或者逆向进而实现换热的要求。套管式换热不仅组成简单易懂、应用方便、传热效率高而且由于冷热流体所流经的位置不同从而使得这种换热器具有较大的传热系数并且能够在高压强的环境下稳定的长时间工作。然而套管式换热器也同样存在着一些不足，由于其结构的原因使得套管式换热器的占地面积较大并且大大限制了制作原材料种类的选择，此外为了提高传热效率使用到的金属多导致单位传热面积金属耗量远远超过其他两者。