蒸汽换热器

用蒸汽作热源加热水的设备分为两类：直接加热设备、间接加热设备。

蒸汽换热器直接加热设备

直接加热设备又可分为蒸汽加热喷射器、蒸汽混合器、喷淋式换热器、热敏传感换热机组。

一、蒸汽加热喷射器

利用蒸汽高流速产生负真空吸入水混合，此使用条件不仅要求蒸汽有一定的压力，而且还必须有一定动能才能混合。60年代因噪音问题未推广使用，90年代初由湖南西门机电解决噪音问题。蒸汽喷射器优点：设备简单，造价低，热能利用率高，不怕水垢。

二、蒸汽混合器

是将蒸汽通过同径多孔装置直接注入水中。蒸汽压力必须大于系统压力0.2MPa以上，蒸汽流量不可调，有噪音，在开启或关闭时蒸汽压力与系统压力有叠加现象，对采暖、空调系统有一定破坏力。在闭式系统中不能使用，是一种淘汰产品。

三、喷淋式换热器

是通过多孔装置将水直接以喷淋方式注入蒸汽中。可调节蒸汽流量，无噪音，0.2MPa低压蒸汽效果极佳。缺点：怕水中杂物堵塞喷淋孔，蒸汽压力波动大时换热器内易汽化。洗澡必须加储存水箱和水泵，不能等温换热。

喷淋式换热器特点：

混合加热是将蒸汽与水混合变为热水，其特点：基本没有热损，热效率几乎可达到100%。不怕结垢，冷凝水低于70℃

四、热敏传感换热机组

换热机组汽水直混式换热器，以高效热敏传感换热器为主机，将通用换热站内循稳压系统、控制系统等高度集成于一体，充分利用了当代流量变频控制、热量自动监测控制、远传网络通信控制等先进技术，使机组最大限度的实现自动化、智能化。整个机组统筹兼顾组合精良，量身定做，机组整机出厂，安装快捷方便，安装费用极低。

热敏传感换热机组特点：

1、传热迅捷、换热高效、换热效率可达100%。

2、冷凝水充分回收，循环利用，整个系统水自洁防垢，换热器、散热器及换热系统可保持长效稳定高效的热交换性能，最大限度降低系统结垢现象，不会因难以克服的结垢弊端而降低系统换热效率。

3、换热器采用全不锈钢制作，产品结构设计科学，工艺制作精良，使用寿命长，可达20年以上。

4、关键部件采用德国先进工艺技术及订单加工，因而主机不受蒸汽压力及系统压力影响，有效消除噪音、汽击现象，整机运行平稳。

5、冷凝水被完全吸收和利用，系统没有特殊原因，无需设置补水装置，大大节约了系统用水及运行费用。

6、整套机组结构紧凑，占地面积小，大大节省土建投资，同时，由于换热效率极高，运行中系统又无需补水，整个机组节汽、节电、节水三位一体，为用户创造可观的节能效益。

7、机组具备高智能自动化控制功能，可实现超压、超温保护，断电蒸汽自动切断及室外温度自动补偿功能并可实现远程监控，为用户提供高枕无忧的运行平台。

8、应用领域广阔，可广泛用于热电、厂矿、食品医疗、机械轻工、民用建筑等领域的采暖、热水洗浴及其他用途。

9、应用条件宽泛，可用于较大压力、温度范围的热交换。

蒸汽换热器间接换热设备

特性

间接加热必须具备两个条件才能进行热能的位移。从传热公式

可以看出：

1、传导必须有温差，即△T≠0.不能等温换热，一般情况要求△T≥20℃，否则温差越小，换热面积越大。

2、K值。一种金属的传热系统K值为恒定值。如果金属表面生成0.1㎜厚水垢，K值相应减少几倍，换热面也相应减少几倍，在采暖、空调系统中用软水就是这个道理。因蒸汽与水是两个各自独立的系统，压力相互间不会影响。

蒸汽换热应采用二级换热：第一级为汽－水换热（利用潜热）；第二级为水－水换热（利用显热）。在饱和蒸汽中，因潜热大于显热6－10倍，因工程造价原因，一般采用汽――水一级换热。

间接换热设备又可分为列管式换热器、螺旋板式换热器、波纹管式换热器、浮动盘管换热器、机械换热机组、涡流热膜换热器。

一、列管式换热器

采用层流传热，一级换热热效率不超过80%，冷凝水温度高，超过100℃，易汽化，蒸汽压力低于0.2MPa时，易产生蒸汽与水的冲击噪音，且有储存热水功能，水温上热下冷。份量重，易结垢。因检修需要一定抽管距离，且占地面积大，价格高，基本为淘汰产品。

二、螺旋板式换热器

采用层流传热，有两种不同材质：一种为碳钢，一种为不锈钢。热效率不超过80%，一次性使用无法维修。比列管式占地相对小，易结垢，造价低，冷凝水温度超过100℃.易汽化，蒸汽压力小于0.2MPa时，冷凝水与蒸汽产生汽水冲击噪声，因价格低廉不普遍被采用。

三、波纹管式换热器

采用振动和层流混合传热，一级换热热效率不超过80%，占地小，易结垢，冷凝温度超过100℃，易汽化，蒸汽压力小于0.2MPa时，水与蒸汽产生冲击噪声，因占小，90年代初为流行产品。

四、浮动盘管换热器

采用振动传热，该技术国内基本是引进美国技术发展而来。是利用蒸汽动能，换热面产生振动破坏水膜，层流变为稳流传热，是世界上比较先进的方法，并能利用温差自行脱落硬质水垢，但对微孔软水垢无效。因制造工艺而异，热效率约在80－90%左右。0.2MPa以下蒸汽易产生汽水冲击噪声。储存式上下温差大，有死水区。以及占地面小，价格稍微偏高，有很多地方采用，国内所有厂家未做过试验，蒸汽压力与水压多大时合适，振频率过大，水分子与换热面不接触，无法传热，过小又起不到破坏水膜的作用，影响传热系数。

五、机械换热机组

为两级换热：第一级将蒸汽通过喷淋方法变为高温水；第二级用水泵高流速（3M/S）在板式换热器中产生高速摩擦进而产生喘流换热器。这种换热器机组是国际上热效率最高（97.8%），冷凝水低于100℃，0.2MPa以下蒸汽正常使用，但因占地大、造价高（比浮动盘管高5倍以上）、消耗电力、维修大、价格贵、无法普遍使用。

六、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℃。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。

涡流热膜换热器的最大特点在于经济性和安全性统一。由于考虑了换热管之间，换热管和壳体之间流动关系，不再使用折流板强行阻挡的方式逼出湍流，而是靠换热管之间自然诱导形成交替漩涡流，并在保证换热管不互相摩擦的前提下保持应有的颤动力度。换热管的刚性和柔性配置良好，不会彼此碰撞，既克服了浮动盘管换热器之间相互碰撞造成损伤的问题，又避免了普通管壳式换热器易结垢的问题。

性能特点

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。

蒸汽换热器的操作规程一般是由几部分组成的，具体为：使用前的检查准备工作、使用时注意事项、投入使用、停用以及吹扫。

1、使用前的检查准备工作

(1)检查换热器静电接地是否良好。

(2)检查地脚螺栓及各联接法兰螺栓是否松动。

(3)检查出入口阀门是否完好，手轮是否齐全好用。

(4)检查换热器壳体表面有无变形、碰伤裂纹、锈蚀麻坑等缺陷。

(5)检查温度、压力表等仪表是否好用。

(6)试压合格后，方可使用。

2、使用时注意事项

(1)严禁超温、超压，以免影响使用寿命及损坏设备。

(2)严禁换热器单面受热，以免发生泄漏，一旦发生泄漏，应及时切除。

(3)严禁升降温速度过快。

(4)严禁放空阀半关死，以免造成跑油或引起着火。

(5)换热器发生泄漏时，应将换热器切除。

(6)经常检查压力、温度变化情况以及换热器是否有泄漏情况。

(7)应经常检查大头盖、管箱、放空阀等法兰连接处有无泄漏。

3、投入使用

(1)放尽换热器内存水，进行蒸汽贯通、预热，贯通时蒸汽对换热器。

(2)本体放空吹扫，注意管壳程必须同时进行。当温度平稳后，全开冷、热流体阀门。

(3)投用前，应首先检查放空阀，是否关严，以免造成跑油或引起着火。

(4)启用换热器应先引冷油，后引热油，以免设备急剧变形造成泄漏。

(5)开始引油时要缓慢，微开冷油放空阀，全开冷油的出口阀，然后慢慢开冷油的入口，当放空阀见油后，立即关闭放空阀，待换热器充满油。

(6)引热油时更应缓慢，防止少量存水突然受热汽化造成压力剧增，损坏设备。先微开热油放空阀，全开热油的出口阀，然后慢慢开热油的入口，当放空阀见油后，立即关闭放空阀，待换热器充满油。

(7)在投用过程中要注意系统压力变化、有无泄漏。若有问题时，改走副线。设备投用后作详细检查，无异常情况后方可离开，并做好记录。

4、停用

(1)先开热油线的副线阀，后关闭热油进、出口阀。

(2)先开冷油线的副线阀，后关闭冷油进、出口阀。

(3)若正常停用，随工艺管线一起进行蒸汽吹扫。

(4)若切除进行检修，换热器必须进行蒸汽吹扫。油品在200℃以上时，应适当冷却后再吹扫。

5、吹扫

(1)管壳程的扫线流程改通后方能给汽吹扫，以防止超压损坏设备。

(2)蒸汽吹扫时，应考虑到换热器所能承受的单向受热能力，吹扫单程时，另一程放空阀必须打开。

(3)吹扫干净后，停汽，放净存水待修。

进入芯体的蒸汽，沿侧壁斜向小孔高速喷出，其动能为水吸收，推动水沿芯体边缘切线方向流动，以较大角度与壳体内壁接触，受壳体阻拦而旋转。由于壳体容积设计合理。水流旋转速度适宜且稳定。旋转水流不仅能更好地吸收蒸汽动能、消除噪声，也将蒸汽流散形成大量的微小汽水单元合体，这种小体积的组合混合时产生的噪声很低。

1、高效节能，热效率可达99%。蒸汽换热器能使蒸汽快速均匀地直接溶解于水中，且蒸汽和被加热液体的压差即使仅有0.04Mpa，蒸汽仍能较好地加入被加热液体中，故热损失小，热效率高。

2、热水温高：使用涡旋式加热器可获得较高温度的热水，其最高加热温度敞口容器为98℃压力容器可达150℃。蒸汽换热器最高工作压力是1.6Mpa。

3、振动小，噪音低：有利于改善周围环境，与花管式老式加热器比较，涡旋式消音加热器因采用内部旋流消声结构，噪音低于50db，振动大大降低。

4、总投资低：热源蒸汽直接进入水箱，可省却热水用泵房设备，节省投资。

5、操作维修简单：水、汽分开控制，故水箱内剩余冷水可重复加热，控温方便。

6、蒸汽换热器采用全不锈钢材质精加工而成，无需拆卸维修，使用寿命长。

压力式喷雾器进风过滤

喷雾干燥进风应按30万级洁净标准进行过滤，过滤器终端设置中效过滤器，其材质为超细纤维。对于采用碳钢蒸汽换热器的设计，过滤器应设置于加热器之后，并应具备相应的耐温性能，确保生产过程中无锈蚀等杂质渗入。

压力式喷雾器空气加热系统

喷雾干燥所需热量由空气介质携入，加热系统由蒸汽换热器及电加热补偿两部分构成，达到原料干燥所需的温度。

压力式喷雾器喷雾造粒塔

(1)整流装置热风由塔顶切向进入，热风产生的旋转运动经整流装置整流后，形成与塔体轴线平行的直线流。整流装置为开孔率20%的直孔板。

(2)塔体干燥段喷雾塔的塔高与直径之比为4：1，为避免粉尘吸附在塔壁停留，其内表面应按粗糙度R_a≤1.6um的要求进行抛光处理。为便于清洗作业，在塔顶及中间区域设有清洁装置，锥体内设有清扫装置。

(3)造粒塔造粒塔与粉体塔设计主要差异在于：①在直筒段与锥体段交接处设置扩大段，由于风速降低及突然反向，大部分较粗粉粒被截留，提高了颗粒的回收率； ②塔底部设置内旋风分离器，将较粗的粉粒加以回收，提高颗粒回收率。

压力式喷雾器粉尘回收系统

由旋风分离器及布袋过滤器组成。