立式容積式換熱器的工作原理基于熱傳導(dǎo)和對流傳熱的原理。當熱介質(zhì)通過換熱器的管道或管束時，它與冷介質(zhì)或其他介質(zhì)之間發(fā)生熱量交換。在這個過程中，熱介質(zhì)的溫度降低，而冷介質(zhì)的溫度升高，實現(xiàn)了熱能的傳遞。

工作原理

• 熱量傳遞原理：基于熱傳導(dǎo)和對流換熱的基本原理，當冷熱兩種流體分別進入容積式換熱器的不同通道時，熱量從高溫流體傳遞給熱交換介質(zhì)，再由熱交換介質(zhì)傳遞給低溫流體，從而實現(xiàn)熱量的轉(zhuǎn)移。

• 流體流動方式：冷熱流體的流動方式可以是并流、逆流或錯流。其中逆流方式下，冷熱流體的溫差最大，熱交換效率高；并流方式下，溫差較小，熱交換效率相對較低；錯流方式則介于兩者。

結(jié)構(gòu)組成

• 內(nèi)外筒體結(jié)構(gòu)：由內(nèi)筒體（熱交換體）和外筒體（保溫層）組成，內(nèi)外筒體之間形成流體通道。

• 換熱元件：內(nèi)筒體中設(shè)有管束或板式結(jié)構(gòu)，流體通過這些結(jié)構(gòu)與周圍介質(zhì)進行換熱。

• 支撐與固定：管束或板式結(jié)構(gòu)通過管板支撐，增加設(shè)備強度。

• 流體控制：設(shè)備中可設(shè)置活塞或隔板，控制流體流動方向和流量。

• 安全與監(jiān)測：配備測溫、測壓和防爆裝置，確保設(shè)備安全運行。

• 按熱媒性質(zhì)分類：可分為汽水型和水水型，即熱媒可采用蒸汽或高溫水5。

• 按罐體內(nèi)結(jié)構(gòu)分類：可分為容積式和半容積式（半即熱浮動盤管式）等類型5。

容積式 換熱器性能特點

• 優(yōu)點

• 兼具換熱與蓄熱功能：能夠提前加熱并儲存熱水，適應(yīng)小時耗熱量的變化，為不均勻用水的熱水供應(yīng)系統(tǒng)提供較大的貯存與調(diào)節(jié)容積，確保出水溫度穩(wěn)定，供水安全可靠14。

• 阻力損失小：冷水通過設(shè)備時過水斷面大，流速低，阻力損失小，有利于保持用水點的冷熱水供水壓力平衡14。

• 對熱媒要求不嚴：有較大的貯熱容積，供熱負荷可按最大小時耗熱量來計算，可將鍋爐及管網(wǎng)負荷減半，節(jié)省熱媒供給系統(tǒng)的投資，同時熱媒使用相對均勻，有利于提高鍋爐熱效率，延長其使用壽命14。

• 結(jié)構(gòu)簡單，維護方便：可承受水壓，噪聲低，維護管理方便14。

• 熱溫降大：汽水換熱時，凝結(jié)水出水溫度約 50℃，回水管上下需設(shè)疏水器，水 - 水換熱時，熱溫降為同型換熱器的 2-2.5 倍1。

• 節(jié)能：以蒸汽為熱媒時，能回收約占整個換熱量的 15% 凝結(jié)水熱量1。

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• 缺點

• 傳熱效果差：傳統(tǒng)容積式 換熱器熱媒流速低、流程短，傳熱系數(shù) K 值低，換熱很不充分，一些工程設(shè)計不得不采用二級串聯(lián)換熱來滿足使用要求1。

• 容積利用率低：傳統(tǒng)容積式 換熱器的有效貯熱容積為 75%-80%1。

• 體積大，占地面積大：臥式傳統(tǒng)容積式 換熱器的罐體較長，加上維修時為抽出換熱管束所需的空間，占地很大；立式傳統(tǒng)容 積式換熱器占地面積雖然不大，但是高度大，耗鋼材多，一次投資大1。

• 水質(zhì)易受污染：罐體下部的變溫區(qū)和冷水區(qū)，容易導(dǎo)致軍團菌等細菌滋生，影響水質(zhì)1。