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針對換熱器中的兩種流體到底誰走管程、誰走殼程,有很多因素需要考慮,總的來說,無論選擇哪種走法,根本要求是要利于傳熱,有利于減少壓降,并且對材料的消耗要小,使用安全,維修方便等,一般要滿足以下原則:
1、對于粘度很大的流體,應該選擇殼程,因為殼程流道截面和方位都在不斷變化,而且從減小壓降的要求看,選擇殼程更為合適。
2、當換熱器流體溫差很大,由于壁面的溫度和換熱系數大的介質溫度接近,換熱系數大的流體選擇殼程能減小管束和殼體間的差脹;如果流體溫差小,換熱系數值又相差很大時,讓換熱系數大的流體走管程比較方便。
3、和外部溫差大的流體走管程可以減小熱損失,減小殼體的變形;流體容許壓降小的走殼程較好。
4. 飽和蒸汽宜走殼程,以便于及時排出冷凝液,且蒸汽較潔凈,不易污染殼程;
5. 被冷卻的流體宜走殼程,可利用殼體散熱,增強冷卻效果;
6. 有毒流體宜走管程,以減少流體泄漏;
換熱器在很多工業(yè)領域中都會使用到,在某些行業(yè)中換熱器的投資費用在設備的總投資中占據的比例很大,因此換熱器的選擇要考慮經濟問題,換熱器的選型問題也影響著換熱器的使用費用,從經濟的角度考慮,換熱器的經濟性評價應從設備的初投資和日常操作費用來考慮。2,優(yōu)異的高導熱性碳化硅的導熱率幾乎等于常用石墨管的導熱率,并且遠高于其他材料的導熱率。
我們單從傳熱系數的大小、清洗是否容易、生產費用來考慮換熱器的經濟性還是不的,總的來說,流體的流出溫度,流速,流量和壓力決定了設備的生產費用和操作費,因此要想得到換熱器zui經濟的評價,必須了解換熱器的經費是如何變化的。
換熱器運行一段時間后,要通過清洗過程使傳熱系數恢復到原來的數值,清洗時間也要控制好,過早對經濟不利,太晚影響使用。
與碳化硅熱交換器相比,金屬熱交換器只能在低溫下使用。應該注意的是,在高氣體溫度的情況下,它不能直接使用,并且必須滲透某些冷空氣。還需要保護免受高溫。
碳化硅熱交換器的使用相對簡單、快速、環(huán)保且節(jié)能。它不需要像金屬熱交換器那樣滲透冷空氣或保護高溫,并且后續(xù)維護工作的投資相對較小,并且不需要在熱交換器上進行操作。
碳化硅熱交換器可以適應任何環(huán)境并回收工業(yè)爐的剩余熱量,以解決當前高溫爐的余熱不能再循環(huán)的問題。金屬熱交換器可以在高溫下更換。
換熱器效率的物理意義可以理解為以換熱器冷、熱兩側zui大理論換熱熱流量max為基礎(如工藝氣進口和循環(huán)水進口焓差)計算實際換熱熱流量,并在此基礎上的變化率。固定管板式換熱器的缺點是:1、殼體和管壁的溫差較大,殼體和管子壁溫差t≤50℃,當t≥50℃時必須在殼體上設置膨脹節(jié)。在一定系統(tǒng)負荷范圍內,換熱器冷、熱兩側進口的工藝條件一般是固定的,即max固定。因此,一旦換熱器出現諸如結垢、內漏、管子堵塞等異常情況,即實際換熱熱流量發(fā)生了變化,則值將反映出相應的變化;反之,如果對出現問題的換熱器進行化學清洗、堵漏或疏通后,值則將呈現相反的變化。
?。?)結垢垢層增加了換熱器熱阻,降低了總傳熱速率,換熱量下降,值下降;在對該換熱設備更換或者進行化學清洗之后,垢層熱阻顯著降低,值有明顯提高,如101-C更換新管束及化學清洗后、102-C更換新管束及化學清洗后。
(2)內漏若換熱器管殼兩側分別為液態(tài)和氣態(tài),則傳熱速率主要取決于氣側的對流傳熱系數,若換熱器產生內漏,液態(tài)側工藝介質漏入氣態(tài)側工藝介質內時,將會提高氣態(tài)側對流傳熱系數,同時提高實際換熱熱流量,此時值呈現出增大的趨勢,氣側進口加鍋爐給水或提高水碳比操作的情況亦為此類情況。二、換熱器的清洗換熱設備經長時間運轉后,由于介質的腐蝕、沖蝕、積垢、結焦等原因,使管子內外表面都有不同程度的結垢,甚至堵塞。