石墨冷凝器的作用和特性

發(fā)布時(shí)間：22-01-08 瀏覽量：

從上世紀(jì)60年代起，為滿足高溫高壓條件下?lián)Q熱、節(jié)能的需要，對(duì)典型管殼式冷凝器進(jìn)行了研究。70年代中期，在研究和開(kāi)發(fā)熱管的基礎(chǔ)上，為加強(qiáng)傳熱，研制了一種新型熱管式冷凝器。混合熱交換器是以冷、熱流體之間的直接接觸，混合熱交換器，也稱(chēng)為接觸式冷凝器。這種熱交換器在兩種流體混合和換熱后要及時(shí)分離，因此適用于氣、液兩流體之間的換熱。舉例來(lái)說(shuō)，在化工廠和電廠使用的冷水塔里，熱水從上向下噴射，而冷氣從下向上吸入，充填物水膜表面或飛沫及水滴表面，熱水與冷空氣互相接觸進(jìn)行換熱，熱水被冷卻，冷氣受熱，并及時(shí)利用兩種流體自身的密度差異進(jìn)行分離。
冷凝器是既是加熱器、冷卻器、冷凝器等獨(dú)立設(shè)備，又是諸如在氨合成塔中進(jìn)行熱交換的一種獨(dú)立設(shè)備。早期的冷凝器由于生產(chǎn)技術(shù)和科技水平的限制，只能采用簡(jiǎn)單的結(jié)構(gòu)，且換熱面積小、體積大、體積龐大。伴隨著制造技術(shù)的進(jìn)步，逐漸形成了一種既單位體積換熱面積大、換熱效果好的管殼式冷凝器，長(zhǎng)期以來(lái)已成為一種典型的工業(yè)生產(chǎn)冷凝器。大約60年代，由于航天技術(shù)和科學(xué)的快速發(fā)展，對(duì)各種緊湊的熱交換器的需求越來(lái)越大，隨著釬焊、封接等技術(shù)的發(fā)展，冷凝器的制造工藝不斷改進(jìn)，促進(jìn)了板面緊湊式冷凝器的蓬勃發(fā)展和廣泛應(yīng)用。

再生式冷凝器是一種利用冷、熱流體交替流動(dòng)到蓄熱室中的回?zé)崞?填料)表面以進(jìn)行熱量交換，例如在煉焦?fàn)t下面預(yù)熱空氣的蓄熱室。此類(lèi)熱交換器主要是回收利用高溫排氣管產(chǎn)生的熱量。一種用于回收冷量的類(lèi)似設(shè)備叫蓄冷器，多用于空氣分離裝置。在熱交換器中，熱流與熱流之間隔著固體間的壁面，也稱(chēng)為熱面冷凝器，是其中應(yīng)用為廣泛的一種形式。間壁冷凝器根據(jù)換熱面結(jié)構(gòu)的不同，可分為管式、板面式等類(lèi)型。

管式熱交換器的傳熱面是管道的表面，包括蛇管式冷凝器，套筒式冷凝器和管殼式冷凝器等；平面式冷凝器以板面為傳熱面，包括板式冷凝器、螺旋板冷凝器、片翅式冷凝器、板殼式冷凝器、傘板式冷凝器等；另一種類(lèi)型的冷凝器可滿足某些特定要求。例如刮板式冷凝器、轉(zhuǎn)盤(pán)式冷凝器、空冷器等。通常冷凝器內(nèi)流體的相對(duì)流動(dòng)方向?yàn)槟媪鲃?dòng)和順流動(dòng)。

兩流體在入流過(guò)程中，入口溫度差大，沿傳熱面逐漸減小，出口溫差小。反向流動(dòng)時(shí)，兩流體沿傳熱面的溫差分布比較均勻。當(dāng)兩種流體均無(wú)相變時(shí)，在冷、熱流體進(jìn)口、進(jìn)口和出口溫度一定的條件下，逆流的平均溫差小。當(dāng)傳熱完全相同的情況下，采用逆流可以使平均溫差變大，換熱面積保持恒定，當(dāng)換熱面積不變時(shí)，采用逆流可以使熱耗量減少。前一種方法可以節(jié)約設(shè)備費(fèi)用，后一種方法可以節(jié)約操作費(fèi)用，因此在設(shè)計(jì)和生產(chǎn)中應(yīng)盡量采用逆流換熱。