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换热器、冷却器知多少

换热器又称热交换器,是工艺系统中工艺介质通过间壁(管壁或板壁)互相进行换热的设备。换热器中的热介质与冷介质进行热交换,使热介质温度降低、冷介质温度升高。冷介质可能是水,也可能是其他物料。用作冷介质的换热器称为水冷却器,或称不冷器。在水冷却器中热介质与水进行热交换,使热介质温度降低、水的温度升高。

在化工、石油化工、炼油、火力发电等工艺系统中冷却器不可缺少,数量较多。按水冷却器在工艺过程中的用途常可分为以下三类:1冷却工艺介质的水冷却器,其热介质为液体或气体;2回收并冷凝蒸汽透平机所排出蒸汽的水冷却器,使蒸汽变为冷凝水,又称蒸汽冷凝器、表面冷凝器或表冷器;3冷却润滑油的水冷却器,俗称油冷器。

水冷却器消耗水量很大。冷却热介质中的每1KJ热量需要0.02388kg冷却水(水温升以10度计)。例如某大型化肥厂水冷却器共77台,总热负荷约1130×106kj/H(270×106kcal/h),冷却水如温升10度,则需冷却水27000m3/h。系统中有一台表面冷凝器的热负荷为347.5×106kj/h,仅此一台就需冷却水8300m3/h。因此,可以说水冷却器确实是用水大户。如果采用直流水,水资源浪费太大。采用循环冷却水则能大大节约水资源。所以,从根本上说,设置循环冷却水系统是为了保证水冷却器用水,是为水冷却器服务的。循环冷却水系统中的腐蚀、结垢、微生物等危害也主要表面在冷却器上。其换热管壁很薄,容易腐蚀穿孔;污垢沉积又极易影响其换热效率。帮此化学处理的效果也集中表面在水冷却器上。因此,在进行循环冷却水化学处理时,必须始终关注水冷却器的全面情况。在考虑化学处理方案时也应同时了解水冷却器的不同特点,如设备结构、应力消除情况、管理或壳程、材质、涂层性质、热流密度、工艺介质的性质等。

换热器的形式有夹套式、蛇管式、套管式、列管式、板式、螺旋板式等类型。不冷却器以列管式最常用,蛇管式中的喷啉换热器及螺旋板式换热器也很常见。