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立式壳管式冷凝器
立式壳管式冷凝器直立安装，只用于中型及大型的氨制冷装置中。与卧式壳管式冷凝器相比，立式壳管式冷凝器不但是直立装置，而且两端没有端盖，水及制冷剂的流动方式也有所不同。冷却水从上部进入冷凝器管内，但水并不充满整个钢管断面，而是呈膜状沿管内壁自上流下，排入水池中，一般再用水泵压送入冷却塔中循环使用。气态制冷剂从冷凝器外壳的中部偏上处进入筒壳的管外空间中，凝结的液体沿管外壁从上流下，积在冷凝器底部，从出液管流出。此外，冷凝器的外壳上还设有放油阀、放空气阀和安全阀等管接头。 [1]
中文名 立式壳管式冷凝器 外文名 Vertical shell and tube condenser 别 称 敞开式壳管冷凝器 安装方式 直立安装 管 材 无缝钢管 性 质 科学
目录
1 定义
2 简介
3 特点
4 与卧式壳管式冷凝器的区别
定义
立式壳管式冷凝器的筒体直立地安装在储水池上。冷却水从顶部的分水箱进入管道后，沿壁面呈膜状向下流动，流下的水集中在下面的水池中。制冷剂蒸气从筒体上部进入，放出热量后在管外凝结成液体，由底部排出。冷却水都是走管程(传热管束内)，制冷剂都是走壳程的(壳体内、传热管束外的空间)，即高温、高压制冷剂蒸气在传热管外表面冷却、凝结并汇聚到壳体（见图1），其中a）冷凝器外形 b）导流管嘴，（1— 出液管接头 2—压力表接头 3—进气管接头 4—配水箱 5—安全阀接头6—均压管接头 7—放空气管接头 8—放油管接头）。 [1]
图1立式壳管式冷凝器
图1立式壳管式冷凝器
简介
为了使冷却水均匀地分配到每根钢管中，冷凝器顶部装有配水箱，水从水箱中通过分配器或多孔筛板分配到每根钢管。水分配器的结构型式有多种，使用较多的一种是导流管嘴(图1 b)。在每根钢管的顶端装一个导流管嘴，冷却水通过三个斜槽流入管中，并以螺旋线状沿管内壁向下流动，这样在管内壁形成一层水膜，使冷却水充分利用，提高冷凝器的冷却效果，节省水量。 [1]
立式壳管式冷凝器管一般使用无缝钢管。这种冷凝器可以露天安装，节省机房面积；也可装在冷却水塔的下面，以简化冷却水系统。它对冷却水水质要求不高，可以在运行中清洗水管。立管式冷凝器的传热系数比卧式冷凝器的小，冷却水用量大，体积大，比较笨重；冷凝器管内水流速度低，易结水垢，且灰砂易落入，需要经常清洗。 [1]
特
（1）由于冷却流量大流速高，故传热系数高。
（2）垂直安装占地面积小，且可以安装在室外。
（3）冷却水直通流动且流速大，故对水质要求不高，一般水源都可以作为冷却水。
（4）管内水垢易清除，且不必停止制冷系统工作。
（5）因立式冷凝器中的冷却水温升一般只有2～4℃，对数平均温差一般在5～6℃左右，故耗水量较大。由于设备置于空气中，管子易被腐蚀，泄漏时容易被发现。
与卧式壳管式冷凝器的区别编辑
除所处空间方位不同外，立式和卧式壳管冷凝器还有一个重要区别，这就是卧式壳管冷凝器两端有水盖，水盖与壳体(或管板)常以法兰形式相连，因而冷却水处于一个密闭的空间。所以卧式壳管冷凝器又叫封闭式壳管冷凝器。立式壳管冷凝器常坐落于一个集水池上，上下两端无水盖，但上端设有分水箱。冷却水经分水箱内的许多分水器分配后，进入每个传热关内，从管壁上吸热后从下端流出，落于集水池内，因此立式壳管冷凝器又称敞开式壳管冷凝器。
管壳式换热器
管壳式换热器(shell and tube heat exchanger)又称列管式换热器。是以封闭在壳体中管束的壁面作为传热面的间壁式换热器。这种换热器结构简单、造价低、流通截面较宽、易于清洗水垢；但传热系数低、占地面积大。可用各种结构材料（主要是金属材料）制造，能在高温、高压下使用，是目前应用最广的类型。 [1]
管壳式换热器有固定管板式汽-水换热器、带膨胀节管壳式汽-水换热器、浮头式汽-水换热器、U形管壳式汽-水换热器、波节型管壳式汽-水换热器、分段式水-水换热器等几种类型。管壳式换热器的主要控制参数为加热面积、热水流量、换热量、热媒参数等。 [2]
中文名 管壳式换热器 外文名 shell and tube heat exchanger 别 名列管式换热器 优 点 耐高温、高压 控制参数 加热面积、热媒参数等 产品标准 《管壳式换热器》GB151-2014
目录
1 结构
2 分类
3 特点
4 换热器选用要点
5 安装要点
6 执行标准
▪ 产品标准
▪ 工程标准
7 腐蚀分析
▪ 影响因素
▪ 防腐保护
结构
管壳式换热器由壳体、传热管束、管板、折流板（挡板）和管箱等部件组成。壳体多为圆筒形，内部装有管束，管束两端固定在管板上。进行换热的冷热两种流体，一种在管内流动，称为管程流体；另一种在管外流动，称为壳程流体。为提高管外流体的传热分系数，通常在壳体内安装若干挡板。挡板可提高壳程流体速度，迫使流体按规定路程多次横向通过管束，增强流体湍流程度。换热管在管板上可按等边三角形或正方形排列。等边三角形排列较紧凑，管外流体湍动程度高，传热分系数大；正方形排列则管外清洗方便，适用于易结垢的流体。
管壳式换热器的主要控制参数为加热面积、热水流量、换热量、热媒参数等。
FPR浮动盘管容积式换热器
FPR浮动盘管容积式换热器
流体每通过管束一次称为一个管程；每通过壳体一次称为一个壳程。图示为最简单的单壳程单管程换热器，简称为1-1型换热器。为提高管内流体速度,可在两端管箱内设置隔板，将全部管子均分成若干组。这样流体每次只通过部分管子，因而在管束中往返多次，这称为多管程。同样，为提高管外流速，也可在壳体内安装纵向挡板，迫使流体多次通过壳体空间，称为多壳程。多管程与多壳程可配合应用。
分类编辑
管壳式换热器由于管内外流体的温度不同，因之换热器的壳体与管束的温度也不同。如果两温度相差很大，换热器内将产生很大热应力，导致管子弯曲、断裂，或从管板上拉脱。因此，当管束与壳体温度差超过50℃时，需采取适当补偿措施，以消除或减少热应力。根据所采用的补偿措施，管壳式换热器可分为以下几种主要类型：
①固定管板式换热器管束两端的管板与壳体联成一体，结构简单,但只适用于冷热流体温度差不大,且壳程不需机械清洗时的换热操作。当温度差稍大而壳程压力又不太高时，可在壳体上安装有弹性的补偿圈，以减小热应力。
②浮头式换热器管束一端的管板可自由浮动，完全消除了热应力;且整个管束可从壳体中抽出,便于机械清洗和检修。浮头式换热器的应用较广，但结构比较复杂，造价较高。
③ U型管式换热器 每根换热管皆弯成U形，两端分别固定在同一管板上下两区，借助于管箱内的隔板分成进出口两室。此种换热器完全消除了热应力，结构比浮头式简单，但管程不易清洗。
④涡流热膜换热器涡流热膜换热器采用最新的涡流热膜传热技术，通过改变流体运动状态来增加传热效果，当介质经过涡流管表面时，强力冲刷管子表面，从而提高换热效率。最高可达10000W/m2℃。同时这种结构实现了耐腐蚀、耐高温、耐高压、防结垢功能。其它类型的换热器的流体通道为固定方向流形式，在换热管表面形成绕流，对流换热系数降低。
各种分类换热器性能对比：
对比项目
浮动盘管换热器
螺纹管换热器
涡流热膜换热器
适用介质种类
蒸汽、水
蒸汽、水
弱腐蚀性化工原料、蒸汽、水
介质的参数范围
温度：0-150度
压力：0-1.0MPa
温度：0-150度
压力：0-1.6MPa
温度：-40-400度
压力：0-10.0MPa
热效率
热效率=92%
热效率=93%
热效率=96%
防垢性能
自动除垢
人工除垢
具有防垢功能
耐震、噪音
振动较大，噪音大
振动较小，噪音小
振动微弱，噪音小
使用寿命
7年左右
10年左右
20年左右
维修
停机维修，更换管束
停机维修，拔管再胀管
无需维修
特点
1.高效节能，该换热器传热系数为6000-8000W/m2.0C。
2.全不锈钢制作，使用寿命长，可达20年以上。
3.改层流为湍流，提高了换热效率，降低了热阻。
4.换热速度快，耐高温（400℃），耐高压（2.5Mpa）。
5.结构紧凑，占地面积小，重量轻，安装方便，节约土建投资。
6.设计灵活，规格齐全，实用针对性强，节约资金。
7.应用条件广泛，适用较大的压力、温度范围和多种介质热交换。
8.维护费用低，易操作，清垢周期长，清洗方便。
9.采用纳米热膜技术，显著增大传热系数。
10.应用领域广阔，可广泛用于热电、厂矿、石油化工、城市集中供热、食品医药、能源电子、机械轻工等领域。
11.传热管采用外表面轧制翅片的铜管,导热系数高，换热面积大。
12.导流板引导壳程流体在换热器内呈折线形连续流动，导流板间距可根据最佳流速进行调节，结构坚固，能满足大流量甚至超大流量、脉动频率高的壳程流体换热。
13.当壳程流体为油液时，适用于粘度低和较清洁的油液换热。
我司专业回收二手不绣钢冷凝器
公司回收范围主要包括：20-10000立升搪瓷反应釜，不锈钢反应釜，不锈钢列管式冷凝器，碳钢冷凝器，搪瓷片式冷凝器，离心机，压滤机，干燥机，蒸发器，饲料设备，健康设备，真空泵，各类储罐与各种规格非标设备。公司经营范围主要包括化工石油、冶金、印染、轻工、食品、涂料等行业。
不锈钢列管式冷凝器的耐腐蚀性，聚丙烯具有优良的耐化学品腐蚀性，对无机化合物，不论酸、碱、盐溶液，除强氧化物外，达到100°C都对其无破坏作用，对溶剂在室温下均不溶解，一般烷、径、醇、醛、酮等介质上均可使用。在圆柱形壳体内装有很多平行管子组成管束，通过热交换使溶剂蒸汽冷凝的设备。有卧式、立式两种。按材质分为碳钢列管式冷凝器、不锈钢列管式冷凝器和碳钢与不锈钢混合列管式冷凝器三种，按形式分为固定管板式、浮头式、U型管式换热器，按结构分为单管程、双管程和多管程。

水冷式冷凝器
用水作为冷却介质，使高温高压的气态制冷剂冷凝的设备，称为水冷式冷凝器。由于自然界中水的温度一般比较低，所以水冷式冷凝器的冷凝温度比较低，对压缩机的制冷能力和运行的经济性都比较有利。目前制冷系统中大多采用这种冷凝器。水冷式冷凝器中使用的冷却水可以一次流过，也可以循环使用。当使用循环水时，需建有冷却水塔或冷却水池，使离开冷凝器的水得到再冷却，以便重复使用。 [1]
中文名 水冷式冷凝器 外文名 water cooled condenser 常用种类 常用种类 冷却介质 水 性 质 科学 类 别 物理
目录
1 定义
2 卧式壳管式冷凝器
3 立式壳管式冷凝器
4 套管式冷凝器
5 螺旋板式冷凝器
定义编辑
用水作为冷却介质，使高温高压的气态制冷剂冷凝的设备，称为水冷式冷凝器。常用的水冷式冷凝器有卧式壳管式冷凝器、立式壳管式冷凝器、套管式冷凝器等型式。 [1]
卧式壳管式冷凝器
卧式壳管式冷凝器是壳管式的一种，各种型式的制冷装置都可使用。壳管式的主体部分如图1（其中1—管子 2—壳体 3—管板）所示。它是一个由钢板卷制焊接成的圆柱形简体，筒体的两端焊有两块圆形的管板，两个管板钻有许多位置对应的小孔，在每对相对应的小孔中装入一根管子，管子的两端用胀接法或焊接法紧固在管板的管孔内，这样便组成了一组直管管束。 [1]
图1 壳管式冷凝器主体部分的结构
图1 壳管式冷凝器主体部分的结构
立式壳管式冷凝器
这种冷凝器直立安装，只用于中型及大型的氨制冷装置中。其结构如图2(1— 出液管接头 2—压力表接头 3—进气管接头 4—配水箱 5—安全阀接头6—均压管接头 7—放空气管接头 8—放油管接头)所示，其中a）冷凝器外形 b）导流管嘴。同卧式壳管式冷凝器相比，立式壳管式冷凝器不但是直立装置，而且两端没有端盖，水及制冷剂的流动方式也有所不同。冷却水从上部进入冷凝器管内，但水并不充满整个钢管断面，而是呈膜状沿管内壁自上流下，排入水池中，一般再用水泵压送入冷却塔中循环使用。气态制冷剂从冷凝器外壳的中部偏上处进入筒壳的管外空间中，凝结的液体沿管外壁从上流下，积在冷凝器底部，从出液管流出。此外，冷凝器的外壳上还设有放油阀、放空气阀和安全阀等管接头。 [1]
图2立式壳管式冷凝器
图2立式壳管式冷凝器
套管式冷凝器
它由两种不同直径的管子套在一起组成，主要用于小型氟利昂空调机组中，一般用在单机制冷量小于25kW的制冷装置。图3所示为一套管式冷凝器，它的外管为内径50mm的无缝钢管，管内套有几根紫铜管或轧有低肋片的紫铜管(称内管)，装好后在弯管机上弯曲成螺旋形状。制冷剂蒸气从上方进入套管的空腔，在内管外表面上冷凝，液体在外管底部依次下流，从下端流入储液器中。冷却水从冷凝器的下方流入，其流动方向是自下而上，与氟利昂的流动方向相反，这样能够实现比较理想的逆流换热，因此传热系数较高。 [1]
图3套管式冷凝器
图3套管式冷凝器
螺旋板式冷凝器
这种冷凝器的结构型式如图4所示，由本体和接管组成。本体部分由两张平行的钢板，在专用卷板机上卷制而成为具有两个螺旋通道的螺旋体。中心部分用隔板将两个通道隔开。螺旋通道的上下端分别加上顶盖，最外一圈通道端部焊上渐扩形冷却水进水管，冷却水出口由中央引出。中央隔板隔开的另一铡焊上制冷剂蒸气进口管。凝结的液体由底端几根出液支管汇集于出液总管。与壳管式冷凝器比较，螺旋板式冷凝器不但体积小、重量轻，而且传热系数高。它的主要缺点是不适用于高压，而且其内部不易清洗和检修，因此只能用软水或中等硬度的冷却水。

制冷剂
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CF2Cl2


氟里昂12(CF2Cl2)代号R12 氟里昂12是一种无色、无臭、透明、几乎无毒性的制冷剂，但空气中含量超过80%时会引起人的窒息。氟里昂12不会燃烧也不会爆炸，当与明火接触或温度达到400℃以上时，能分解出对人体有害的氟化氢、氯化氢和光气(CoCl2)。 R12是应用较广泛的中温制冷剂，适用于中小型制冷系统，如电冰箱、冰柜等。R12能溶解多种有机物，所以不能使用一般的橡皮垫片(圈)，通常使用氯丁二烯人造橡胶或丁睛橡胶片或密封圈。


CHF2Cl


氟里昂22(CHF2Cl)代号R22 R22不燃烧也不爆炸，其毒性比R12稍大，水的溶解度虽比R12大，但仍可能使制冷系统发生“冰塞”现象。R22能部分地与润滑油互相溶解，其溶解度随着润滑油的种类及温度而改变，故采用R22的制冷系统必须有回油措施。


R22在标准大气压力下的对应蒸发温度为-40.8℃，常温下冷凝压力不超过15.68×105 Pa，单位容积制冷量与比R12大60%以上。在空调设备中，大都选用R22制冷剂


CHF2F3


四氟乙烷R134a（ch2fcf3)代号R13是一种无毒无污染安全性最高的制冷剂。TLV 1000pm,GWP 1300.广泛应用于制冷设备中。特别是对制冷剂要求高的仪器中。





冷凝器种类
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蒸汽冷凝器


蒸汽冷凝器这种冷凝常应用于多效蒸发器末效二次蒸汽的冷凝，保证末效蒸发器的真空度。例（1）喷淋式冷凝器，冷水从上部喷嘴喷入，蒸汽从侧面入口进入，蒸汽与冷水充分接触后被冷凝为水，同时沿管下流，部分不凝汽体也可能被带出。例（2）充填式冷凝器，蒸汽从侧管进入后一上面喷下的冷水相接触冷凝器里面装了满了瓷环填料，填料被水淋湿后，增大了冷水与蒸汽的接触面积，蒸汽冷凝成水后沿下部管路流出，不凝气体同上部管路被真空泵抽出，以保证冷凝器内一定的真空度。例（3）淋水板或筛板冷凝器，目的是增大冷水与蒸汽的接触面积。混合式冷凝器具有结构简单，传热效率高等优点，腐蚀性问题也比较容易解决。


锅炉用冷凝器


锅炉用冷凝器，又称烟气冷凝器，锅炉使用烟气冷凝器后，可有效节约生产成本，降低锅炉的排烟温度，提高锅炉热效率。使锅炉运行符合国家节能减排标准。


节能减排是国家“十一五”规划纲要转变经济发展方式的关键和保证，是落实科学发展观和保证经济又好又快发展的重要标志，特种设备作为耗能大户，同时也是环境污染的重要源头、加强特种设备节能减排的任务任重道远。《国民经济和社会发展第十一个五年规划纲要》确立了单位国内生产总能源消耗降低20%左右，主要污染物排放总量减少10%为经济社会发展的约束性指标。其是有着工业生产“心脏”之称的锅炉是我国能源消耗的大户。高效能特种设备主要是指锅炉、压力容器中的换热设备等。


《锅炉节能技术监督管理规程》（以下简称《规程》）于2010年12月1日开始施行。并提出锅炉排烟温度不得高于170℃、节能燃气锅炉热效率达到88%以上，未达到能效指标的锅炉不能办理使用登记。


在传统锅炉中，燃料在锅炉燃烧后,排烟温度相对较高，烟气中的水蒸汽仍处于气态,会带走大量的热量。在各类化石燃料中，天燃气的氢含量最高,氢的质量百分比约为20%到25%,因此，排烟中含有大量的水蒸汽,据测算，燃烧1平方米天燃气产生的蒸汽要带走的热量纸为4000KJ,约为其高位发热量的10%以上。


烟气冷凝余热回收装置，利用温度较低的水或空气冷却烟气,实现烟气温度降低，靠近换热面区域,烟气中水蒸汽冷凝，同时实现烟气显热释放和水蒸汽凝结潜热释放,而换热器内的水或空气吸热而被加热，实现热能回收,提高锅炉热效率。


锅炉热效率提高：1NM3天燃气燃烧生产理论烟气量约为10.3NM3(大约为12.5KG).以过量空气系数1.3为例，产生烟气14NM3(大约16.6KG).取烟气温度200摄氏度降低至70摄氏度,放出物理显热约1600KJ，水蒸汽冷凝率取50%,放出汽化潜热约1850KJ,总计放热3450KJ,约是天然气低位发热量的10%,若取80%烟气进入热能回收装置，可以提高热能利用率8%以上,节省天燃气燃料近10%。


分体布置，安装形式多样,灵活可靠。


螺旋鳍片管作为热面，换热效率高,受热面充足，烟气侧系统阴力小,满足普通燃烧器的要求。