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壓力容器
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?換熱器是將熱流體的部分熱量傳遞給冷流體的設備,又稱熱交換器。 換熱器的應用廣泛,日常生活中取暖用的暖氣散熱片、汽輪機裝置中的凝汽器和航天火箭上的油冷卻器等,都是換熱器。它還廣泛應用于化工、石油、動力和原子能等工業部門。它的主要功能是保證工藝過程對介質所要求的特定溫度,同時也是提高能源利用率的主要設備之一。 換熱器既可是一種單獨的設備,如加熱器、冷卻器和凝汽器等;也可是某一工藝設備的組成部分,如氨合成塔內的熱交換器。 由于制造工藝和科學水平的限制,早期的換熱器只能采用簡單的結構,而且傳熱面積小、體積大和笨重,如蛇管式換熱器等。隨著制造工藝的發展,逐步形成一種管殼式換熱器,它不僅單位體積具有較大的傳熱面積,而且傳熱效果也較好,長期以來在工業生產中成為一種典型的換熱器。 換熱器按傳熱方式的不同可分為混合式、蓄熱式和間壁式三類。 混合式換熱器是通過冷、熱流體的直接接觸、混合進行熱量交換的換熱器,又稱接觸式換熱器。由于兩流體混合換熱后必須及時分離,這類換熱器適合于氣、液兩流體之間的換熱。例如,化工廠和發電廠所用的涼水塔中,熱水由上往下噴淋,而冷空氣自下而上吸入,在填充物的水膜表面或飛沫及水滴表面,熱水和冷空氣相互接觸進行換熱,熱水被冷卻,冷空氣被加熱,然后依靠兩流體本身的密度差得以及時分離。 蓄熱式換熱器是利用冷、熱流體交替流經蓄熱室中的蓄熱體(填料)表面,從而進行熱量交換的換熱器,如煉焦爐下方預熱空氣的蓄熱室。這類換熱器主要用于回收和利用高溫廢氣的熱量。以回收冷量為目的的同類設備稱蓄冷器,多用于空氣分離裝置中。 間壁式換熱器的冷、熱流體被固體間壁隔開,并通過間壁進行熱量交換的換熱器,因此又稱表面式換熱器,這類換熱器應用最廣。 間壁式換熱器根據傳熱面的結構不同可分為管式、板面式和其他型式。管式換熱器以管子表面作為傳熱面,包括蛇管式換熱器、套管式換熱器和管殼式換熱器等;板面式換熱器以板面作為傳熱面,包括板式換熱器、螺旋板換熱器、板翅式換熱器、板殼式換熱器和傘板換熱器等;其他型式換熱器是為滿足某些特殊要求而設計的換熱器,如刮面式換熱器、轉盤式換熱器和空氣冷卻器等。 換熱器中流體的相對流向一般有順流和逆流兩種。順流時,入口處兩流體的溫差最大,并沿傳熱表面逐漸減小,至出口處溫差為最小。逆流時,沿傳熱表面兩流體的溫差分布較均勻。在冷、熱流體的進出口溫度一定的條件下,當兩種流體都無相變時,以逆流的平均溫差最大順流最小。 在完成同樣傳熱量的條件下,采用逆流可使平均溫差增大,換熱器的傳熱面積減小;若傳熱面積不變,采用逆流時可使加熱或冷卻流體的消耗量降低。前者可節省設備費,后者可節省操作費,故在設計或生產使用中應盡量采用逆流換熱。 當冷、熱流體兩者或其中一種有物相變化(沸騰或冷凝)時,由于相變時只放出或吸收汽化潛熱,流體本身的溫度并無變化,因此流體的進出口溫度相等,這時兩流體的溫差就與流體的流向選擇無關了。除順流和逆流這兩種流向外,還有錯流和折流等流向。 在傳熱過程中,降低間壁式換熱器中的熱阻,以提高傳熱系數是一個重要的問題。熱阻主要來源于間壁兩側粘滯于傳熱面上的流體薄層(稱為邊界層),和換熱器使用中在壁兩側形成的污垢層,金屬壁的熱阻相對較小。 增加流體的流速和擾動性,可減薄邊界層,降低熱阻提高給熱系數。但增加流體流速會使能量消耗增加,故設計時應在減小熱阻和降低能耗之間作合理的協調。為了降低污垢的熱阻,可設法延緩污垢的形成,并定期清洗傳熱面。 一般換熱器都用金屬材料制成,其中碳素鋼和低合金鋼大多用于制造中、低壓換熱器;不銹鋼除主要用于不同的耐腐蝕條件外,奧氏體不銹鋼還可作為耐高、低溫的材料。
壓力容器分為移動式與固定式壓力容器,常見的是固定式壓力容器,同時壓力容器中有的帶快開門,有的不帶快開門。快開門結構的壓力容器應用于不同領域名稱也不相同、技術要求也不同,今天重點來介紹一下快開門壓力容器。 快開門式壓力容器是帶活動門的壓力容器,是指進出容器通道的端蓋或者封頭和主體間帶有相互嵌套的快速密封鎖緊裝置的容器,是指壓力容器的端蓋鎖緊件一次連續動作后,即能完成開啟或閉合過程,不需要逐個上緊螺栓的壓力容器。快開門式壓力容器:能夠快速裝卸設備中物料或物件的一種大尺寸開啟結構的能承載一定壓力的密閉設備。快開門式的構應具有:1、快開門及其鎖緊裝沒達到預定工作部位方能升的聯鎖控制功能;2、壓力容器的內部壓力完全釋放、鎖緊裝置脫開方能打開快開門的聯鎖控制功能;3、及時報警功能。 快開門壓力容器的生產廠家必須要具備壓力容器生產資質,這是為了保證出廠的壓力容器都必須要經過正規的安全檢測,這些檢測主要包括水壓檢測、探傷檢測、磁粉檢測等多種檢測手段,就是為了保證使用過程中的安全性能。 目前快開門壓力容器的應用范圍逐漸增加,人們這種安全意識也是不斷增加,有些教學研究機構會專門采購小型的快開門壓力罐作為實操教學的一部分、同時快開門壓力罐現在逐漸應用于橡膠,化工,食品、冷凍、復合材料、木材等領域。
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