快速式換熱器即換熱器管束內外的兩種介質流速快、傳熱係數高，換熱量大，阻力損失大、沒有貯熱調節功能的換熱器。與普通換熱器不同的是，快速式換熱器不是單一的換熱器，而是一個包括溫度調節裝置的系統。它是一個由溫控閥和熱交換器兩部分組成的換熱系統。由於快速式換熱器具有體積小、重量輕、安裝方便、占地面積小、無需感溫裝置、節約能源等優點，廣泛地套用於採暖供熱、空調供熱、洗浴、生產及生活熱水供應等系統中，是賓館、飯店、小區、工廠、企業等供熱工程中必不可少的配套設備。
基本介紹
- 中文名：快速式換熱器
- 外文名：instantaneous steam-water heaters
- 用途：流體間熱量的快速交換
- 種類：殼程式、板式、螺旋板式等
- 上級詞條：換熱設備
工作原理,種類優缺點,產品套用,
工作原理
快速式換熱器是由換熱器和前饋式溫度調節混合閥組成的一個全管裝置，它能在短時間內迅速滿足使用要求，並在使用過程中對溫度的變化做出快速調整而達到一個穩定的值，也稱恆溫換熱器。與普通換熱器不同的是，快速式換熱器不是單一的換熱器，而是一個包括溫度調節裝置的系統。其核心部件是前饋式溫度調節混合閥，該混水裝置根據對熱水負荷需求量的變化將被換熱器加熱的熱水和冷水按比例進行混合，以維持輸出的混合熱水溫度在任何負荷流量下均在設定點。水的混合是瞬時的，自動的，幾乎無反應滯後，因而能夠對溫度變化做出快速的回響，一般能夠達到±3F左右的精度，是變負荷工況下的最佳選擇，例如賓館、飯店醫院等需24小時供熱水的場所。
如圖1所示，由總管引入的冷流體在進入前饋式溫度調節混合閥前通過分水管分兩部分：一部分進入換熱器的螺旋管束中被加熱後引入混合閥；另一部分直接進入混合閥與被換熱器加熱後的熱水相混合；熱流體由管道引入換器的殼側，經過熱交換後由冷凝管排出。
圖1 快速式換熱器原理
種類優缺點
快速式換熱器有殼程式、板式、螺旋板式等幾種，建築給排水工程中使用較多的是殼程式。殼程式又分為單管式和管束式兩種，單管式有2管程、4管程、6管程和8管程四種，管束式有2管程和4管程兩種。單管式多用於汽水換熱器；管束式有汽-水和水-水兩種。半即熱式水加熱器也是快速式換熱器的一種。
快速式換熱器具有效率高、體積小、安裝搬運方便的優點。缺點是沒有貯熱調節容積，水頭損失大，出水溫度不穩定。不同種快速式換熱器也有其特徵的優缺點。
殼程式快速式換熱器
管束式換熱器主要由殼體、管箱、管板、換熱管束、管箱連線管、殼體連線管組成。換熱器兩端的管箱由封頭、短節和法蘭構成，在管箱的側面設有管程介質的進、出口接管。管箱的作用是把管道中來的流體，均勻地分配到各個換熱管中去，並把換熱管內的流體匯集到一起送出換熱器。換熱管束與管板連線，有固定管板式和浮頭式兩種。
固定管板式換熱器兩端的管板被焊接在殼體上。其結構簡單而緊湊，製造成本低。在殼體直徑相同時，排管數量最多，而會因殼程不能用機械方法清洗帶來檢查困難的缺點。它適用於被加熱水硬度低，殼體與管束溫差小；或溫差稍大但殼程壓力不高以及殼程內介質不易結垢，或結垢能用化學方法清洗的場合。
浮頭式換熱器所謂“浮頭”是指換熱器兩端的管板，一個與殼體固定連線，另一個可在殼體內自由浮動。浮頭式換熱器的優點：殼體和管束的熱變形是自由的，當殼程與管程兩種介質的溫差較大時，管束與殼體之間不會產生熱應力；管束可從殼體內抽出，便於檢修、清洗。其缺點：結構複雜，造價高；為使浮動管板能隨管束一起從殼體中抽出，在管束外緣與殼壁之間形成了一定寬度的環隙，減少了排管數目，增大了管束外圍的旁路流量，從而影響了換熱器的熱效率。
板式快速式換熱器
板式換熱器是由若干四角開有角孔的波紋形傳熱板片疊置壓成，板片間裝有控制兩板間距的密封墊片，每兩個板片間形成3~4mm的流道。熱媒和被加熱水分別由板的上、下角孔進入換熱器，並相間通過奇數和偶數流道，沿對角線方向，分別從下、上角孔流出，（該板的另外兩個角孔由墊片堵住），傳熱板片是板式換熱器的關鍵元件，不同形式的板片直接影響到傳熱係數、流動阻力和承受壓力的能力。板片的材料，通常為不鏽鋼。板式換熱器傳熱係數高、結構緊湊、密封可靠、金屬消耗量低、組裝使用靈活（傳熱面積可以靈活變更）、拆裝清洗方便等。
螺旋板式快速式換熱器
螺旋板式換熱器是由兩塊平行的金屬板捲成螺旋形，構成兩個螺旋通道，兩端用蓋板封堵。冷熱兩種流體分別在兩個螺旋通道中流動，一種流體從中心進入，沿螺旋形通道流到周邊流出;另一種流體由周邊進入，沿螺旋通道流到中心流出。螺旋板換熱器結構緊湊，占地面積小，流動阻力較小，造價低，缺點是清洗檢修困難，承壓能力低。
產品套用
在化工企業和建築採暖系統中，因用熱水較均勻，且被加熱水不從系統中流出，快速式換熱器套用較廣。在空調供熱、洗浴、生產及生活熱水供應等系統中也有廣泛套用。
在建築物內部的熱水供應系統中，因生活用水不均勻，快速式換熱器不宜單獨使用，應與貯熱設備如熱水箱或熱水罐配套使用，才能保證水溫水壓的穩定可靠。
