混合式熱交換器是依靠冷、熱流體直接接觸而進(jìn)行傳熱的,這種傳熱方式避免了傳熱間壁及其兩側(cè)的污垢熱阻,只要流體間的接觸情況良好,就有較大的傳熱速率。故凡允許流體相互混合的場(chǎng)合,都可以采用混合式熱交換器,例如氣體的洗滌與冷卻、循環(huán)水的冷卻、汽-水之間的混合加熱、蒸汽的冷凝等等。它的應(yīng)用遍及化工和冶金企業(yè)、動(dòng)力工程、空氣調(diào)節(jié)工程以及其它許多生產(chǎn)部門中。
按照用途的不同,可將混合式熱交換器分成以下幾種不同的類型:
(1)冷卻塔(或稱冷水塔)
在這種設(shè)備中,用自然通風(fēng)或機(jī)械通風(fēng)的方法,將生產(chǎn)中已經(jīng)提高了溫度的水進(jìn)行冷卻降溫之后循環(huán)使用,以提高系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)效益。例如熱力發(fā)電廠或核電站的循環(huán)水、合成氨生產(chǎn)中的冷卻水等,經(jīng)過(guò)水冷卻塔降溫之后再循環(huán)使用,這種方法在實(shí)際工程中得到了廣泛的使用。
(2)氣體洗滌塔(或稱洗滌塔)
在工業(yè)上用這種設(shè)備來(lái)洗滌氣體有各種目的,例如用液體吸收氣體混合物中的某些組分,除凈氣體中的灰塵,氣體的增濕或干燥等。但其最廣泛的用途是冷卻氣體,而冷卻所用的液體以水居多??照{(diào)工程中廣泛使用的噴淋室,可以認(rèn)為是它的一種特殊形式。噴淋室不但可以像氣體洗滌塔一樣對(duì)空氣進(jìn)行冷卻,而且還可對(duì)其進(jìn)行加熱處理。但是,它也有對(duì)水質(zhì)要求高、占地面積大、水泵耗能多等缺點(diǎn):所以,目前在一般建筑中,噴淋室已不常使用或僅作為加濕設(shè)備使用。但是,在以調(diào)節(jié)濕度為主要目的的紡織廠、卷煙廠等仍大量使用。
(3)噴射式熱交換器
在這種設(shè)備中,使壓力較高的流體由噴管噴出,形成很高的速度,低壓流體被引入混合室與射流直接接觸進(jìn)行傳熱,并一同進(jìn)入擴(kuò)散管,在擴(kuò)散管的出口達(dá)到同一壓力和溫度后送給用戶。
(4)混合式冷凝器
這種設(shè)備一般是用水與蒸汽直接接觸的方法使蒸汽冷凝。
蓄熱式換熱器
蓄熱式換熱器用于進(jìn)行蓄熱式換熱的設(shè)備。內(nèi)裝固體填充物,用以貯蓄熱量。一般用耐火磚等砌成火格子(有時(shí)用金屬波形帶等)。換熱分兩個(gè)階段進(jìn)行。第一階段,熱氣體通過(guò)火格子,將熱量傳給火格子而貯蓄起來(lái)。第二階段,冷氣體通過(guò)火格子,接受火格子所儲(chǔ)蓄的熱量而被加熱。這兩個(gè)階段交替進(jìn)行。通常用兩個(gè)蓄熱器交替使用,即當(dāng)熱氣體進(jìn)入一器時(shí),冷氣體進(jìn)入另一器。常用于冶金工業(yè),如煉鋼平爐的蓄熱室。也用于化學(xué)工業(yè),如煤氣爐中的空氣預(yù)熱器或燃燒室,人造石油廠中的蓄熱式裂化爐。
蓄熱式換熱器一般用于對(duì)介質(zhì)混合要求比較低的場(chǎng)合。