換熱器又稱熱交換器,是工藝系統中工藝介質通過間壁(管壁或板壁)互相進行換熱的設備。換熱器中的熱介質與冷介質進行熱交換,使熱介質溫度降低、冷介質溫度升高。冷介質可能是水,也可能是其他物料。用作冷介質的換熱器稱為水冷卻器,或稱不冷器。在水冷卻器中熱介質與水進行熱交換,使熱介質溫度降低、水的溫度升高。
在化工、石油化工、煉油、火力發電等工藝系統中冷卻器不可缺少,數量較多。按水冷卻器在工藝過程中的用途常可分為以下三類:1冷卻工藝介質的水冷卻器,其熱介質為液體或氣體;2回收并冷凝蒸汽透平機所排出蒸汽的水冷卻器,使蒸汽變為冷凝水,又稱蒸汽冷凝器、表面冷凝器或表冷器;3冷卻潤滑油的水冷卻器,俗稱油冷器。
水冷卻器消耗水量很大。冷卻熱介質中的每1KJ熱量需要0.02388kg冷卻水(水溫升以10度計)。例如某大型化肥廠水冷卻器共77臺,總熱負荷約1130×106kj/H(270×106kcal/h),冷卻水如溫升10度,則需冷卻水27000m3/h。系統中有一臺表面冷凝器的熱負荷為347.5×106kj/h,僅此一臺就需冷卻水8300m3/h。因此,可以說水冷卻器確實是用水大戶。如果采用直流水,水資源浪費太大。采用循環冷卻水則能大大節約水資源。所以,從根本上說,設置循環冷卻水系統是為了保證水冷卻器用水,是為水冷卻器服務的。循環冷卻水系統中的腐蝕、結垢、微生物等危害也主要表面在冷卻器上。其換熱管壁很薄,容易腐蝕穿孔;污垢沉積又極易影響其換熱效率。幫此化學處理的效果也集中表面在水冷卻器上。因此,在進行循環冷卻水化學處理時,必須始終關注水冷卻器的全面情況。在考慮化學處理方案時也應同時了解水冷卻器的不同特點,如設備結構、應力消除情況、管理或殼程、材質、涂層性質、熱流密度、工藝介質的性質等。
換熱器的形式有夾套式、蛇管式、套管式、列管式、板式、螺旋板式等類型。不冷卻器以列管式最常用,蛇管式中的噴啉換熱器及螺旋板式換熱器也很常見。
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參考資料:換熱器 冷卻塔