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石墨冷凝器
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石墨冷凝器的作用和特性

2021-12-13

石墨冷凝器的作用和特性

 

冷凝器是既是加熱器、冷卻器、冷凝器等獨立設備,又是諸如在氨合成塔中進行熱交換的一種獨立設備。早期的冷凝器由於生產技術和科技水平的限製,隻能采用簡單的結構,且換熱麵積小、體積大、體積龐大。伴隨著製造技術的進步,逐漸形成了一種既單位體積換熱麵積大、換熱效果好的管殼式冷凝器,長期以來已成為一種典型的工業生產冷凝器。大約60年代,由於航天技術和科學的快速發展,對各種高效率、緊湊的熱交換器的需求越來越大,隨著釺焊、封接等技術的發展,冷凝器的製造工藝不斷改進,促進了板麵緊湊式冷凝器的蓬勃發展和廣泛應用。


另外,從上世紀60年代起,為滿足高溫高壓條件下換熱、節能的需要,對典型管殼式冷凝器進行了研究。70年代中期,在研究和開發熱管的基礎上,為加強傳熱,研製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,也稱為接觸式冷凝器。這種熱交換器在兩種流體混合和換熱後必須及時分離,因此適用於氣、液兩流體之間的換熱。舉例來說,在化工廠和電廠使用的冷水塔裏,熱水從上向下噴射,而冷氣從下向上吸入,充填物水膜表麵或飛沫及水滴表麵,熱水與冷空氣互相接觸進行換熱,熱水被冷卻,冷氣受熱,並及時利用兩種流體自身的密度差異進行分離。

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再生式冷凝器是一種利用冷、熱流體交替流動到蓄熱室中的回熱器(填料)表麵以進行熱量交換,例如在煉焦爐下麵預熱空氣的蓄熱室。此類熱交換器主要是回收利用高溫排氣管產生的熱量。一種用於回收冷量的類似設備叫蓄冷器,多用於空氣分離裝置。在熱交換器中,熱流與熱流之間隔著固體間的壁麵,也稱為熱麵冷凝器,是其中應用為廣泛的一種形式。間壁冷凝器根據換熱麵結構的不同,可分為管式、板麵式等類型。


管式熱交換器的傳熱麵是管道的表麵,包括蛇管式冷凝器,套筒式冷凝器和管殼式冷凝器等;平麵式冷凝器以板麵為傳熱麵,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;另一種類型的冷凝器可滿足某些特定要求。例如刮板式冷凝器、轉盤式冷凝器、空冷器等。通常冷凝器內流體的相對流動方向為逆流動和順流動。


兩流體在入流過程中,入口溫度差大,沿傳熱麵逐漸減小,出口溫差小。反向流動時,兩流體沿傳熱麵的溫差分布比較均勻。當兩種流體均無相變時,在冷、熱流體進口、進口和出口溫度一定的條件下,逆流的平均溫差小。當傳熱完全相同的情況下,采用逆流可以使平均溫差增大,換熱麵積保持恒定,當換熱麵積不變時,采用逆流可以使熱耗量減少。前一種方法可以節約設備費用,後一種方法可以節約操作費用,因此在設計和生產中應盡量采用逆流換熱。

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