換熱設備

　　使熱量從熱流體傳遞到冷流體的設備稱為換熱設備。換熱設備廣泛應用于煉油、化工、輕工、制藥、機械、食品
　　加工、動力以及原子能工業部門當中。通常，在某些化工廠的設備投資中，換熱器占總投資的30%；在現代煉油廠中，換熱器約占全部工藝設備投資的40%以上；在海水淡化工業生產當中，幾乎全部設備都是由換熱器組成的。換熱器的先進性、合理性和運轉的可靠性直接影響產品的質量、數量和成本。
　　根據不同的使用目的，換熱器可以分為四類：加熱器、冷卻器、蒸發器、冷凝器。按照傳熱原理和實現熱交換的形式不同可以分為間壁式換熱器、混合式換熱器、蓄熱式換熱器（冷熱流體直接接觸）、有液態載熱體的間接式換熱器四種。
　　衡量一臺換熱器好壞的標準是傳熱效率高，流體阻力小，強度足夠，結構合理，安全可靠，節省材料，成本低，制造、安裝、檢修方便。
　　在石油、化工生產中間壁式換熱器應用的最為廣泛。
　　間壁式換熱器
　　一、列管式換熱器的類型
　　列管式換熱器是目前石油、化工生產中應用最多的一種間壁式換熱器，根據它有無熱補償裝置可分為：固定管板式、帶膨脹節式、浮頭式、填料函式、U形管式換熱器等。
　　1．固定管板式列管換熱器
　　固定管板式列管換熱器主要由外殼、管板、管束、頂蓋（又稱封頭）等零部件構成。管外（管間）走一種流體，管內走另一種流體，通過管壁進行傳熱。
　　2.U形管式換熱器的簡介
　　U形管式換熱器它的管束彎曲成U形，兩管口一端固定在管板上，U形管一端不固定，可以自由伸縮，所以沒有溫差力。并且結構簡單，只有一個管板，節省材料。但這種換熱器管內流體為雙程，管束中心有一部分空隙。殼程流體容易走高溫、高壓、腐蝕性較大，但不易結垢的流體。管外可以走易結垢的流體。
　　二、列管式換熱器的主要部件和結構
　　列管式換熱器是由管子、管板、折流板、殼體、端蓋（管箱）等組成。其設計制造質量的好壞直接影響換熱器的使用期限和生產的連續性。列管式換熱器最容易出現的故障就是管子和管板連接部分泄露。所以必須注意它們的連接方法和質量。
換熱器的分類
　　1.螺旋板式換熱器
　　它是由兩塊金屬薄板按著一定距離卷焊而成，中心有一塊分隔擋板，在兩金屬板中形成兩條螺旋通道，上下兩端用端蓋密封。冷熱兩種流體分別各走一條螺旋通道，通過螺旋板進行熱交換。
　　2.板式換熱器
　　它是一種新型高效換熱器，由許多薄金屬板片平行排列而成。
　　每個金屬板都沖壓稱凸凹不平的規則波紋，相鄰兩塊板之間的周邊裝有墊片，組合時板的周邊與墊片被壓緊貼在一起，密封了板間間隙。采用不同厚度的墊片可以調節兩板面間的距離，改變通道橫截面大小。每塊板的四角上各開一孔道，其中兩個孔道用墊片與板面流道隔開，另兩個孔道與板面流到相通，兩種流體通過的孔道在相鄰的兩板上是錯開的，冷熱流體分別在同一板片的兩側流過，除兩端的板外，每一塊板的板面都是傳熱面。
　　3、其他類型換熱器
　　1）夾套式換熱器它主要應用于反應器中，裝在反應器外部形成一個封閉的夾層，使流體進入夾層內，通過器壁與反應器內物料進行熱交換。它的結構比較簡單，能在物料反應的同時進行換熱，省去了另設換熱設備的麻煩。其缺點是由于夾套的傳熱面不大，夾套間隙比較狹窄，流體流動速度不大，傳熱系數不高。主要應用于用蒸氣加熱或用冷水冷卻控制反應器內反應溫度和壓力的場合。因夾套內無法清洗，故不適于容易生垢和帶有污物的介質進入夾套。
　　2）蛇管式換熱器蛇管式換熱器是把管子煨彎成螺旋彈簧狀或平面螺旋狀。主要應用于反應器內液體進行熱交換，蛇管也可用于室外噴淋式換熱器。因為這種換熱器結構簡單，易于制造。對需要換熱面不大的場合比較適用，同時因管子能承受高壓而不易泄露，常被高壓流體的加熱或冷卻。
　　4）混合式換熱器
　　混合式換熱器是指冷熱兩種流體直接接觸混合而進行的傳熱過程。這種傳熱過程同時伴隨著傳質過程，它主要應用在低壓蒸汽的冷凝和氣體的洗滌和凈化。混合式冷凝器具有結構簡單，傳熱效率高等優點，腐蝕性問題也比較容易解決。
　　5）氣體洗滌器
　　石油化工生產過程中常遇到含塵氣體，采用旋風分離器只能除掉粒子較大的粉塵。就是把含塵氣體通入洗滌器。使氣體與水滴充分接觸后，固體粒子被水粘附，一同由底部流出，氣體從而得到了凈化。采用這種方法除塵效率較高，但耗水量大，氣體濕度增大，溫度降低，污水的處理量大。只有在水源充足、污水處理方便的條件下才能采用。
換熱設備的使用與維護
　　一、換熱器的日常維護
　　日常操作應特別注意防止溫度、壓力的波動，首先應保證壓力穩定，絕不允許超壓運行。
　　二、換熱器的清洗
　　換熱設備經長時間運轉后，由于介質的腐蝕、沖蝕、積垢、結焦等原因，使管子內外表面都有不同程度的結垢，甚至堵塞。所以在停工檢修時必須進行徹底清洗，常用的清洗(掃)方法有風掃、水洗、汽掃、化學洗清和機械清洗等。
　　但這種傳統的清洗方式如機械方法（刮、刷）、高壓水、化學清洗(酸洗)等在對設備清洗時出現很多問題：不能徹底清除水垢等沉積物，酸液對設備造成腐蝕形成漏洞，殘留的酸對材質產生二次腐蝕或垢下腐蝕，最終導致更換設備，此外，清洗廢液有毒，需要大量資金進行廢水處理。但采用高效、環保、安全、無腐蝕，可生物降解的福世泰克環保清洗劑，不但清洗效果良好而且對設備沒有腐蝕，能夠保證凝汽器的長期使用。福世泰克清洗劑（特有的添加濕潤劑和穿透劑，可以有效清除用水設備中所產生的最頑固的水垢（碳酸鈣）、銹垢、油垢、粘泥等沉淀物，同時不會對人體造成傷害，不會對鋼鐵、紫銅、鎳、鈦、橡膠、塑料、纖維、玻璃、陶瓷等材質產生侵蝕、點蝕、氧化等其他有害的反應，可大大延長設備的使用壽命。同時清洗液是可生物降解的（獲得美國環保局認可批準），完全可以直接排放，在排放前不需進行中和處理。