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換熱器設(shè)計的基本原則是不能為了設(shè)計而設(shè)計,設(shè)計的目的是使余熱回收在實際施工中有較好的效果,所以設(shè)計的目標應該和使用運行目標保持一致,設(shè)計時要考慮如何在使用過程中使余熱回收設(shè)備達到和設(shè)計保持目標一致。合理設(shè)計的重要任務(wù)之一是必須正確的分析換熱器的操作條件,使得換熱器的預期效果盡量接近實際施工效果。管式換熱器主要有殼體、管束、管板和封頭等部分組成,殼體多呈圓形,內(nèi)部裝有平行管束,管束兩端固定于管板上。
技術(shù)性能
1. 輸入電源:三相五線制 AC380V±10% 50Hz
2. 工作環(huán)境:溫度-10℃~ 40℃;相對濕度<85%(25℃);海拔<4000m
3. 裝置容量:<4kVA
4. 套管式換熱器:換熱面積0.14m2
5. 螺旋板式換換熱器:換熱面積1m2
6. 列管式換熱器:換熱面積0.5m2
7. 釬焊板式換熱器:0.144m2
8. 電加熱器總功率:<3.5kW
換熱器種類繁多,單從化工行業(yè)中使用廣泛的產(chǎn)品來看,列管式換熱器的使用多,出現(xiàn)頻率zui高,列管式換熱器主要分為固定管板式、浮頭式和U型管三種,列管式換熱器結(jié)構(gòu)簡單、堅固、適應性強,尤其在高溫、高壓和大型裝置中應用更為普遍。
固定管板式換熱器是列管式換熱器中結(jié)構(gòu)簡單的,因此使用比較普遍,固定管板式換熱器主要是由圓柱形殼體、換熱管、管板、封頭和進出口組成。管束可以采用焊接法或脹接法固定,殼體上需要焊接法蘭,方便清洗時或者檢查時拆卸。端蓋和殼體上有冷熱進出口接管,冷熱兩種流體分別在管內(nèi)流動。列管式換熱器按照管束放置的位置可以分為立式和臥式,立式的結(jié)構(gòu)是管束垂直地面,臥式恰恰相反。當溫度差稍大而殼程壓力又不太高時,可在殼體上安裝有彈性的補償圈,以減小熱應力。
列管式換熱器擁有很簡單的結(jié)構(gòu),緊湊的結(jié)構(gòu)簡單的造型使得它的制造成本很低,清理各方面需要注意的就是管外是不能夠利用機械來進行清洗的。這種管板與換熱器的管束進行相對應的連接的方式比較普遍,我們一般會把管板與外殼進行焊接并制作頂蓋,在焊接的頂蓋和殼體中附有管道這是為了能夠讓流體進出的。海源管式換熱器在換熱管的外面有很多的擋板,這些擋板是與管束呈現(xiàn)直角形的。管子、管板、外殼這三個器件的連接一般都是剛性的,在這組管道的內(nèi)部和外部分別會有不同的溫度的液體流動。(2)對數(shù)平均溫差大,末端溫差小在殼管式換熱器中,兩種流體分別在殼程和管程內(nèi)流動,總體上是錯流流動,對數(shù)平均溫差修正系數(shù)小而板式換熱器多是并流或逆流流動方式,其修正系數(shù)通常在0。
換熱器傳熱,體積小,重量輕,污垢系數(shù)低,拆卸方便,極板種類繁多,適用范圍廣,廣泛應用于供熱行業(yè)。提高平板介質(zhì)的平均速度可以提高傳熱系數(shù),減少換熱面積。然而,增加的流量會增加了換熱器的阻力,提高循環(huán)泵和設(shè)備的成本,功耗,那么下面的方法可以用來減小換熱器的阻力和傳熱系數(shù)可以保證。在每兩片相鄰板的邊緣采用丁睛橡膠等材料作密封墊片,形成介質(zhì)流槽的通道。
非對稱型板式換熱器:非對稱型(范圍段式)換熱器根據(jù)換熱與冷、熱流體的壓降特性的要求,改變板對波形幾何的兩側(cè),和流體流動換熱面積從通道的一側(cè),寬角大孔直徑。換熱器旁通管:當冷媒介質(zhì)流動比較大時,可以在大流量側(cè)換熱器的入口和出口的旁通管,減少進入換熱器的流量,減少阻力。為了便于調(diào)節(jié),旁通管應安裝在控制閥上。這樣,應設(shè)置逆流,使冷媒換熱器的溫度更高,并保證換熱器出口后的冷媒溫度達到設(shè)計要求。(4)換熱器的傳熱效率低,有的工廠設(shè)備安放不合理,如換熱器安裝在遠離爐子的地方,導致?lián)Q熱器溫度太低,一直處于低溫區(qū),時間長了使得換熱器傳熱效率大大降低。