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石墨冷凝器的作用和特性有哪些?

2022-01-26 11:45:59

石墨冷凝器的作用和特性有哪些?

石墨冷凝器是既是加热器、冷却器、冷凝器等独立设备,又是诸如在氨合成塔中进行热交换的一种独立设备。早期的冷凝器由于生产技术和科技水平的限制,只能采用简单的结构,且换热面积小、体积大、体积庞大。伴随着制造技术的进步,逐渐形成了一种既单位体积换热面积大、换热效果好的管壳式冷凝器,长期以来已成为一种典型的工业生产冷凝器。大约60年代,由于航天技术和科学的快速发展,对各种高效率、紧凑的热交换器的需求越来越大,随着钎焊、封接等技术的发展,冷凝器的制造工艺不断改进,促进了板面紧凑式冷凝器的蓬勃发展和广泛应用。

另外,从上世纪60年代起,为满足高温高压条件下换热、节能的需要,对典型管壳式冷凝器进行了研究。70年代中期,在研究和开发热管的基础上,为加强传热,研制了一种新型热管式冷凝器。混合热交换器是以冷、热流体之间的直接接触,混合热交换器,也称为接触式冷凝器。这种热交换器在两种流体混合和换热后必须及时分离,因此适用于气、液两流体之间的换热。举例来说,在化工厂和电厂使用的冷水塔里,热水从上向下喷射,而冷气从下向上吸入,充填物水膜表面或飞沫及水滴表面,热水与冷空气互相接触进行换热,热水被冷却,冷气受热,并及时利用两种流体自身的密度差异进行分离。

石墨冷凝器

再生式冷凝器是一种利用冷、热流体交替流动到蓄热室中的回热器(填料)表面以进行热量交换,例如在炼焦炉下面预热空气的蓄热室。此类热交换器主要是回收利用高温排气管产生的热量。一种用于回收冷量的类似设备叫蓄冷器,多用于空气分离装置。在热交换器中,热流与热流之间隔着固体间的壁面,也称为热面冷凝器,是其中应用为广泛的一种形式。间壁冷凝器根据换热面结构的不同,可分为管式、板面式等类型。

管式热交换器的传热面是管道的表面,包括蛇管式冷凝器,套筒式冷凝器和管壳式冷凝器等;平面式冷凝器以板面为传热面,包括板式冷凝器、螺旋板冷凝器、片翅式冷凝器、板壳式冷凝器、伞板式冷凝器等;另一种类型的冷凝器可满足某些特定要求。例如刮板式冷凝器、转盘式冷凝器、空冷器等。通常冷凝器内流体的相对流动方向为逆流动和顺流动。

两流体在入流过程中,入口温度差大,沿传热面逐渐减小,出口温差小。反向流动时,两流体沿传热面的温差分布比较均匀。当两种流体均无相变时,在冷、热流体进口、进口和出口温度一定的条件下,逆流的平均温差小。当传热完全相同的情况下,采用逆流可以使平均温差增大,换热面积保持恒定,当换热面积不变时,采用逆流可以使热耗量减少。前一种方法可以节约设备费用,后一种方法可以节约操作费用,因此在设计和生产中应尽量采用逆流换热。


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