設備結構的選擇
對于一定的工藝條件,首先應確定設備的形式,例如選擇固定管板形式還是浮頭形式等。參照下表1-7.
在換熱器設計過程中,強化傳熱總的目標概括有:在給定換熱量下減少換熱器的尺寸;提高現有換熱器的性能;減小流動工質的溫差;或者降低泵的功率。
傳熱過程是指兩種流體通過硬設備的壁面進行熱交換的過程,按照流體的傳熱方式基本上可以分為無相變和有相變兩種類型。無相變過程強化傳熱技術的研究,一般依據控制熱阻側而采取相應的措施:
如采用擴展管內或者管外表面;采用管內插異物;改變管束支撐件形式;加入不互溶的低沸點添加劑等方法,以增強傳熱效果。
列管式式換熱器因為管內外液體的溫度不一樣,因之換熱器的殼體與管束的溫度也不一樣。假如兩溫度相距非常大,換熱器內將造成非常大熱應力,造成 管道彎折、,或從筒體上拉脫。因而,當管束與殼體溫度差超出50℃時,需采用適度賠償對策,以清除或降低熱應力。依據所選用的賠償對策,列管式式換熱器可分成下列幾類關鍵種類:①固定不動管平板式換熱器管束兩邊的筒體與殼體聯成一體,構造簡易,但只適用熱冷液體溫度差并不大,且殼程不需機械設備清理時的傳熱實際操作。當溫度差稍大而殼程工作壓力又不太高時,可在殼體上安裝有延展性的賠償圈,以減少熱應力。②浮頭式換熱器管束一端的筒體可隨意波動,徹底清除了熱應力;且全部管束可從殼體中抽出來,有利于機械設備清理和維修。浮頭式換熱器的運用范圍廣,但構造非常復雜,工程造價較高。③
U型管式換熱器
每根換散熱管皆彎曲U形,兩邊各自固定不動在同一筒體左右兩區,憑借管箱里的擋板分為進出口貿易兩室。此類換熱器徹底清除了熱應力,構造比浮頭式簡易,但管程不容易清洗。④渦旋熱膜換熱器渦旋熱膜換熱器選用全新的渦旋熱膜熱傳導技術性,根據更改液體運動狀態來提升熱傳導實際效果,當物質歷經渦流管表面時,力沖洗管道表面,進而提升換熱效。達到10000W/m2℃。另外這類構造完成了抗腐蝕、耐熱、耐髙壓、防積垢作用。其他種類的換熱器的液體安全通道為固定不動方位流方式,在換散熱管表面產生繞流,對流換熱指數減少。
列管式式熱交換器的構造構成
列管式式熱交換器由殼體、熱傳導管束、筒體、折前翼子板(隔板)和管箱等構件構成。殼體多見圓柱形,內部配有管束,管束兩邊固定不動在筒體上。開展傳熱的熱冷二種流體,一種在管中流動性,稱為管程流體;另一種在管內流動性,稱為殼程流體。為提升管外流體的熱傳導分指數,一般 在殼體內安裝多個隔板。隔板可提升殼程流體速率,驅使流體按照規定路途數次橫著根據管束,提高流體滲流水平。換散熱管在筒體上可按等邊三角形或方形排序。等邊三角形排序較緊密,管外流體湍動水平高,熱傳導分指數大;方形排序則管內清理便捷,適用易積垢的流體。
列管式式熱交換器的關鍵主要參數為加溫總面積、開水總流量、換發熱量、冷卻水系統主要參數等。
流體每根據管束一次稱為一個管程;每根據殼體一次稱為一個殼程。非常簡單的單殼程單管程熱交換器,簡稱為1-1型熱交換器。為提升管中流體速率,可在兩邊管箱里設定擋板,將所有管道均分為若干組。那樣流體每一次只根據一部分管道,因此在管束中來回數次,這稱為多管程。一樣,為提升管外水流量,也可在殼體內安裝豎向隔板,驅使流體數次根據殼體室內空間,稱為多殼程。多管程與多殼程可相互配合運用。