
【化】 heat exchangers in series
in series; series; series connection
【計】 tadem
【化】 connection in series; install in series; series connection
【醫】 series
【化】 heat exchanger
串聯換熱器(Series Heat Exchangers)是指多個換熱器按照流體流動順序依次連接的系統,其特點是同一流體依次流經所有換熱單元,形成連續的熱量傳遞過程。該設計常用于需要分階段實現溫度控制或熱量回收的工業場景,例如化工生産、發電廠餘熱利用等。
結構原理
流體在系統中按固定路徑依次通過串聯的換熱器,前一級的出口作為下一級的入口。根據熱力學第二定律,此設計可減少㶲損失,提高整體能效(來源:《工程熱力學》,高等教育出版社)。
應用場景
適用于溫差較大或需要逐級調節介質的工況,例如:
設計特點
$$ Delta P{total} = sum{i=1}^{n} Delta P_i $$
其中$Delta P_i$為單台設備壓降(來源:《傳熱設備設計手冊》,化學工業出版社)。
中文術語 | 英文術語 |
---|---|
串聯換熱器 | Series heat exchangers |
逆流布置 | Counter-flow arrangement |
對數平均溫差 | Logarithmic mean temperature difference (LMTD) |
串聯換熱器是指将多個換熱器按照流體流動順序依次連接的一種配置方式,其核心目的是通過分階段傳熱來提升整體熱效率或滿足特定工藝需求。以下是詳細解釋:
串聯換熱器中,冷流體或熱流體依次流經多個換熱器,每個換熱器承擔不同階段的傳熱任務。例如,高溫流體可能先進入第一台換熱器降溫至中溫,再進入第二台進一步降溫至目标溫度。這種配置通常采用逆流(流體流向相反)或并流(流向相同)的流動方式。
以三級串聯換熱器為例,結構包括:
優點 | 缺點 |
---|---|
提升總傳熱效率 | 系統複雜度高 |
適應大溫差、高負荷場景 | 壓降增大,能耗可能上升 |
靈活滿足多階段工藝需求 | 初期投資和維護成本高 |
串聯換熱器注重溫度的分階段控制,而并聯換熱器通過增加流通面積降低壓降,更適合流量大但溫差需求較小的場景。兩者選擇需結合具體工況評估。
通過串聯配置,換熱器系統能更高效地處理複雜工業需求,尤其在能源回收和精密溫控領域具有顯著優勢。
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