老铁们,大家好,相信还有很多朋友对于空调的热交换器的作用是什么和热交换器的相关问题不太懂,没关系,今天就由我来为大家分享分享空调的热交换器的作用是什么以及热交换器的问题,文章篇幅可能偏长,希望可以帮助到大家,下面一起来看看吧!
一、什么是换热器
1、换热器是指两种不同温度的流体进行热量交换的设备。
2、换热器的作用可以是以热量交换为目的。即在确定的流体之间,在一定时间内交换一定数量的热量;也可以是以回收热量为目的,用于余热利用;也可以是以保证安全为目的,即防止温度升高而引起压力升高造成某些设备被破坏。换热器的作用不同,其设计、选型、运行工况也各不相同。
3、对换热器的基本要求是换热器要满足换热要求,即达到需求的换热量和热媒温度;换热器的热损失要少,换热效率要高;流动阻力要小;要有足够的机械强度,抗腐蚀和抗损坏能力要强,维护工作量要少;结构要合理,工作要安全可靠,即零部件之间因为温升而产生的热应力不会导致换热器破裂;要便于制造、安装和检修;经济上要合理,设奋全寿命期的总投资要少(总投资包括设备及附属装置初投资费用和运行维护管理费碧笑纤用);生活热水系统的换热器应易于清除水垢,以上要求常常相互制约,难于同时满定,因此应视具体情况,在换热器的选型和设计中有所侧重,满足工程对换热器的主要要求。因为换热器故障率较低,并且供暖为季节性负荷,有足够的检修时间,
4、生活热水系统暂停供热也不会造成重大影响,所以可不设备用换热器。换热器台数的选择和单台能力的确定应适应热负荷的分期增长,并考虑供热的可靠悔仿性。
5、换热器按照换热介质不同可分为水-水换热器和汽-水患热器;按照工作原理不同可分为间壁式、直接接触式、蓄热式和热管式换热器。
6、换热器的应用广泛,日常生活中取暖用的暖气散热片、汽轮机装置中的凝汽器和航天火箭上的油冷却器等,都是换热器。它还广泛应用于化工、石油、动力和原子能等工业部门。它的主要功能是保证工艺过程对介质所要求的特定温度,同时也是提高能源利用率的主要设备之一。
7、换热器既可是一种单独的设备,如加热器、冷却器和凝汽器等;也可是某一工艺设备的组成部分,如氨合成塔内的热交换器。
8、由于制造工艺和科学水平的限制,早期的换热器只能采用简单的结构,而且传热面积小、体积大和笨重,如蛇管式换热器等。随着制造工艺的发展,逐步形成一种管壳式换热器,它不仅单位体积具有较大的传热面积,而且传热效果也较好,长期以来在工业生产中成为一种典型的换热器。
9、二十世纪20年代出现板式换热器,并应用于食品工业。以板代管制成的换热器,结构紧凑,传热效果好,因此陆续发展为多种形式。30年代初,瑞典首次制成螺旋板换热器。接着英国用钎焊法制造出一种由铜及其合金材料制成的板翅式换热器,用于飞机发动机的散热。30年代末,瑞典又制造出第一台板壳式换热器,用于纸浆工厂。在此期间,为了解决强腐蚀性介质的换热问题,人们对新型材料制成的换热器开始注意。
10、60年代左右,由于空间技术和尖端科学的迅速发展,迫切需要各种高效能紧凑型的换热器,再加上冲压、钎焊和密封等技术的发展,换热器制造工艺得到进一步完善,从而推动了紧凑型板面式换热器的蓬勃发展和广泛应用。此外,自60年代开始,为了适应高温和高压条件下的换热和节能的需要,典型的管壳式换热器也得到了进一步的发展。70年代中期,为了强化传热,在研究和发展热管的基础上又创制出热管式换热器。
11、换热器按传热方式的不同可分为混合式、蓄热式和间壁式三类。
12、混合式换热器是通过冷、热流体的直接接触、混合进行热量交换的换热器,又称接触式换热器。由于两流体混合换热后必须及时分离,这类换热器适合于气、液两流体之间的换热。例如,化工厂和发电厂所用的凉水塔中,热水由上往下喷淋,而冷空气自下而上吸入,在填充物的水膜表面或飞沫及水滴表面,热水和冷空气相互接触进行换热,热水被冷却,冷空气被加热,然后依靠两流升滚体本身的密度差得以及时分离。
13、蓄热式换热器是利用冷、热流体交替流经蓄热室中的蓄热体(填料)表面,从而进行热量交换的换热器,如炼焦炉下方预热空气的蓄热室。这类换热器主要用于回收和利用高温废气的热量。以回收冷量为目的的同类设备称蓄冷器,多用于空气分离装置中。
14、间壁式换热器的冷、热流体被固体间壁隔开,并通过间壁进行热量交换的换热器,因此又称表面式换热器,这类换热器应用最广。
15、间壁式换热器根据传热面的结构不同可分为管式、板面式和其他型式。管式换热器以管子表面作为传热面,包括蛇管式换热器、套管式换热器和管壳式换热器等;板面式换热器以板面作为传热面,包括板式换热器、螺旋板换热器、板翅式换热器、板壳式换热器和伞板换热器等;其他型式换热器是为满足某些特殊要求而设计的换热器,如刮面式换热器、转盘式换热器和空气冷却器等。
16、换热器中流体的相对流向一般有顺流和逆流两种。顺流时,入口处两流体的温差最大,并沿传热表面逐渐减小,至出口处温差为最小。逆流时,沿传热表面两流体的温差分布较均匀。在冷、热流体的进出口温度一定的条件下,当两种流体都无相变时,以逆流的平均温差最大顺流最小。
17、在完成同样传热量的条件下,采用逆流可使平均温差增大,换热器的传热面积减小;若传热面积不变,采用逆流时可使加热或冷却流体的消耗量降低。前者可节省设备费,后者可节省操作费,故在设计或生产使用中应尽量采用逆流换热。
18、当冷、热流体两者或其中一种有物相变化(沸腾或冷凝)时,由于相变时只放出或吸收汽化潜热,流体本身的温度并无变化,因此流体的进出口温度相等,这时两流体的温差就与流体的流向选择无关了。除顺流和逆流这两种流向外,还有错流和折流等流向。
19、在传热过程中,降低间壁式换热器中的热阻,以提高传热系数是一个重要的问题。热阻主要来源于间壁两侧粘滞于传热面上的流体薄层(称为边界层)
20、,和换热器使用中在壁两侧形成的污垢层,金属壁的热阻相对较小。
21、增加流体的流速和扰动性,可减薄边界层,降低热阻提高给热系数。但增加流体流速会使能量消耗增加,故设计时应在减小热阻和降低能耗之间作合理的协调。为了降低污垢的热阻,可设法延缓污垢的形成,并定期清洗传热面。
22、一般换热器都用金属材料制成,其中碳素钢和低合金钢大多用于制造中、低压换热器;不锈钢除主要用于不同的耐腐蚀条件外,奥氏体不锈钢还可作为耐高、低温的材料;铜、铝及其合金多用于制造低温换热器;镍合金则用于高温条件下;非金属材料除制作垫片零件外,有些已开始用于制作非金属材料的耐蚀换热器,如石墨换热器、氟塑料换热器和玻璃换热器等。
二、热交换器的种类有哪些
换热器的种类繁多,有多种分类方法。
这类换热器的主要工作原理是两种介质经接触而相互传递热量,实现传热,接触面积直接影响到传热量,这类换热器的介质通常一衡闷者种是气体,另一种为液体,主要是以塔设备为主体的传热设备,但通常又涉及传质,故很难区分与塔器的关系,通常归口为塔式设备,电厂用凉水塔为最典型的直接接触式换热器。
2、蓄能式换热器(简称蓄能器),这类换热器用量极少,原理是热介质先通过加热固体物质达到一定温度后,冷介质再通过固体物质被加热,使之到达传热量的目的。
这类换热器用量非常大,占总量的99%以上,原理是热介质通过金属或非金属将热量传递给冷介质,这类换热器我们通常称为管壳式、板式、板翅式或板壳式换热器。
一般分为冷凝器和重沸器。重沸器又分为釜式重沸器、虹吸式重沸器、再沸器、蒸发器、蒸汽发生器、废热锅炉。
还有按管箱等分类,各种换热器各自使用与某一种工况,为此应根据介质、温度、压力、使用场合不同选择不同种类的换热器,扬长避短,使之带来更大的经济效益。
三、空调的热交换器的作用是什么
1、您好,空调的热交换器的作用是在冷却过程中,将室内空气中的热量吸收并排知租态出室外,从而实现室内温度的控制。具体来说,热交换器通过排出冷凝水来降低室内的湿度,同时将室内的热空气吸入空调中,通过制冷剂的循环往复,将热量吸收,并将制冷剂中的热量带到室外散热,从型稿而达到冷却空气、降低室内温度的效果。
2、空调的热交换器分为蒸发器和冷凝器两种类型,蒸发器主要用于室内制冷和除湿,而冷凝器则主要用于室外热量排放。在制冷循环过程中,制冷剂在蒸发器中吸收室内空气的热量,使得室内空气温度下降,然后将制冷剂输送到冷凝器中,通过散热器将热量带到室外散热,从而使得制冷剂再次准备好循环往复,实现空调制冷的效果。
3、总的来说,热交换器是空调中的一个重要部件,通过热量的吸收和排放,实现空调的制搭源冷和除湿功能,从而为我们创造一个舒适的室内环境。