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m6米乐app手机:换热器的品种_

发布时间:2021-08-30 00:06:56 来源:米乐m6网页 作者:m6米乐网页
  

  4.6 换热器 4.6.1 换热器的分类 4.6.2 间壁式换热器的类型 4.6.3 列管换热器的选用的有关问题 4.6.4 换热器的选用进程 4.6.4 传热进程的强化 4.6.1 换热器的分类 ? 按用处分类: 加热器、冷却器、冷凝器、蒸发器和再沸器 ? 按冷热流体热量交流办法分类: 混合式、蓄热式和间壁式 ? 首要内容: 1. 依据工艺要求,挑选恰当的换热器类型; 2. 经过核算挑选适宜的换热器规范。 4.6.2 间壁式换热器的类型 一、夹套换热器 ? 结构:夹套式换热器首要用于反响过 程的加热或冷却,是在容器外壁设备夹套 制成。 ? ? 长处:结构简略。 缺陷:传热面受容器壁面约束,传热 系数小。 为进步传热系数且使釜内液体受 热均匀,可在釜内安 装搅拌器。也可在釜 内设备蛇管。 二、沉溺式蛇管换热器 ? 结构:这种换热器多以金属管子绕 成,或制成各种与容器相习惯的状况, 并沉溺在容器内的液体中。 ? 长处:结构简略,便于防腐,能承 受高压。 ? 缺陷:因为容器体积比管子的体积 大得多,因此管外流体的外表传热系数 较小。 三、喷淋式换热器 ? 结构:冷却水从最上面的管子的喷淋设备中淋下来,沿管外表流下来, 被冷却的流体从最上面的管子流入,从最下面的管子流出,与外面的冷却水进 行换热。鄙人流进程中,冷却水可搜集再进行从头分配。 ? ? ? 长处:结构简略、造价廉价,本领高压,便于检修、清洗,传热作用好 缺陷:冷却水喷淋不易均匀而影响传热作用,只能设备在室外。 用处:用于冷却或冷凝管内液体。 四、套管式换热器 ? 结构:由不同直径组成的同心套管,可 依据换热要求,将几段套管用U形管衔接, 意图添加传热面积;冷热流体能够逆流或并 流。 ? 长处:结构简略,加工便利,本领高压 ,传热系数较大,能坚持彻底逆流使均匀对 数温差最大,可增减管段数量运用便利。 ? ? 缺陷:结构不紧凑,金属耗费量大,接头多而易漏,占地较大。 用处:广泛用于超高压出产进程,可用于流量不大,所需传热面积不多的场合。 五、列管式换热器 列管式换热器又称为管壳式换热器,是最典型的间壁式换热器,前史悠 久,占有主导作用。 ? 长处:单位体积设备所能供给的传热面积大,传热作用好,结构巩固, 可选用的结构资料规模广大,操作弹性大,大型设备中遍及选用。 ? 结构:壳体、管制、管板、折流挡板和封头。 一种流体在管内活动,其 行程称为管程;另一种流体在管外活动,其行程称为壳程。管制的壁面即为 传热面。 折流挡板:可防止流体短路、添加流体流速,还迫使流体按规则途径屡次错流经过 管制,使湍动程度大为添加。折流挡板有圆缺形和圆盘形两种 依据所采纳的温差补偿办法,列管式换热器可分为以下几个型式。 (1)固定管板式 壳体与传热管壁温度之差大于50?C,加补偿圈,也称膨胀节,当壳体和管 束之间有温差时,依托补偿圈的弹性变形来习惯它们之间的不同的热膨胀。 特色:结构简略,本钱低,壳程检修和清洗困难,壳程有必要是清洁、不易产 生垢层和腐蚀的介质。 (2)浮头式 两头的管板,一端不与壳体相连,可自在沿管长方向起浮。当壳体与 管制因温度不同而引起热膨胀时,管制连同浮头可在壳体内沿轴向自在伸 缩,可彻底消除热应力。 特色:结构较为杂乱,本钱高,消除了温差应力,是运用较多的 一种结构办法。 (3)U型管式 把每根管子都弯成U形,两头固定在同一管板上,每根管子可自在伸 缩,来处理热补偿问题。 特色:结构较简略,管程不易清洗,常为洁净流体,适用于高压气体 的换热。 六、新式高效换热器 1. 螺旋板式换热器 ? 结构:螺旋板式换热器由两块金属薄板焊 接在一块分隔板上并卷制成螺旋状而构成的。 换热时,冷、热流体别离进入两条通道,在器 内作严厉的逆流活动。 ? 长处:结构紧凑,单位体积的传热面积大, 流体的对流传热系数大 ? ? 缺陷:流体阻力大,不易检修 用处:操作压力不能超越2MPa,温度一般在350℃以下 2. 板式换热器 1.固定压紧板 2.夹紧螺栓 3.前端板 4.换热板片 5.密封垫片 6.后端板 7.下导板 8.后支柱 9.活动压紧板 10.上导板 结构紧凑,占用空间小 很小的空间即可供给较大的换热面积,不需别的的拆 装空间;相同运用环境下,其占地面积和分量是其他类型换热器的1/3~1/5。 传热系数高 雷诺准数 10 时,即可发生剧烈湍流 ,一般总传热系数可高达 3000~8000W/M2.K。 端部温差小 逆流换热,可到达1℃的端部温差。 热丢失小 只要板片边际露出,不需保温,热功率≥98%。 习惯性好,易调整 经过改动板片数目和组合办法即可调理换热才能,与改动的 热负荷相匹配。 流体停留量小,对改动反响敏捷,拆装简略,简略保护 板片是独立的单元体, 拆装简略,可将密封垫密闭的板片拆开、清洗。 结垢倾向低 高度紊流、光滑板外表,使积垢机率很小,且具自清洁功用,不易 阻塞。 低本钱 运用一次冲压成型的波纹板片安装而成,金属耗量低,当运用耐蚀资料 时,出资本钱显着低于其他的换热器。 缺陷:处理才能不大,操作压力比较低,一般不超越20atm,受垫片耐热性的限 制,操作温度不能太高,一般组成橡胶垫不超越130℃,紧缩石棉垫圈也不超越 250℃。 3. 板翅式换热器 在两块平行金属板之间夹入波纹状金属翅片, 两头以侧条密封,组成一个单元体; 将各单元体进行不同的叠集和恰当地摆放, 再用钎焊予以固定,构成逆流、并流和错流 的板翅式换热器拼装件 ( 芯部或板束 ) ;将 带有进、出口的集流箱焊接到板束上。 特色:传热作用更好、结构更为紧凑。 我国现在最常用的翅片办法首要有光直型翅片、 锯齿型翅片和多孔型翅片。 传热作用好:板翅促进湍流,损坏传热边界层的开展,总传热系数高,一起冷、 热流体间换热不仅以平隔板为传热面,并且大部分热量经过翅片换热,因此具 有很高的传热速率。 结构紧凑:单位体积换热器供给的传热面积一般能到达 2500m2 ,最高可到达 4300m2,而列管式换热器只要160m2。 轻盈结实:因为结构紧凑,通常用铝合金制作,在相同的传热面积下,其分量 仅为列管式换热器的十分之一,波纹翅片不仅是传热面,又是两板间的支撑, 故强度很高。 习惯性强:操作规模广 因为铝合金的导热系数高,特别适合于低温文超低温条 件下的换热。 流道很小:简略阻塞而使压降增大。换热器内一旦结垢,清洗和检修困难,故 处理的物料应较清洁或预先进行净制。 因为平隔板是用薄铝片制成,故要求流体对铝不发生腐蚀。 4. 热管式换热器 1—导管 2—吸液芯 3—蒸汽 4—吸热蒸发端 5—保温层 6—放热冷凝端 结构及作业原理:将一根金属管的两头密封,抽出不凝性气体,充以一 定量的某种作业液体而成。当热管的一端被加热时,作业液体受热欢腾 汽化,发生的蒸汽流至冷却端冷凝放出冷凝潜热,冷凝液沿着具有毛细 结构的吸液芯在毛细管力的作用下回流至加热段再次欢腾汽化,作业介 质如此重复循环,热量则由热管的轴向由加热端传至冷却端。 我国已有规范化的列管式换热器系列产品供选用。例如: 类型为FB800-180-16-4换热器,FB表明浮头式B型,25×2.5mm换热管,正方形排 列,壳体公称直径800mm,公称传热面积180m2,公称压力16kgf/cm2,管程数为4。 4.6.3 列管换热器的选用有关问题 一、流体流经管程或壳程的挑选 准则:传热作用好;结构简略;清洗便利。 1) 2) 不洁净或易结垢的液体宜在管程,因管内清洗便利。 腐蚀性流体宜在管程,防止管制和壳体一起遭到腐蚀。 3) 4) 5) 6) 压力高的流体宜在管内,防止壳体接受压力。 饱满蒸汽宜走壳程,饱满蒸汽比较清洁,并且冷凝液简略排出。 流量小而粘度大的流体一般以壳程为宜。 需要被冷却物料一般选壳程,便于散热。 二、流体的流速 u↑→α↑K↑,在同Q、Δtm下A↓,节约设备费; u↑→Hf↑ ↑ ,操作费用添加; u挑选是经济上权衡的问题,但要防止层流流 列管换热器内常用的流速规模 流体品种 一般液体 宜结垢液体 气体 流速 m/s 管程 0.5~0.3 1 5~30 壳程 0.2~1.5 0.5 3~15 不同粘度液体在列管换热器中流速(在钢管中) 液体粘度mPa.s 1500 1000~500 500~100 100~53 35~1 1 最大流速m/s 0.6 0.75 1.1 1.5 1.8 2.4 三、换热管规范及摆放 管径:d?,单位体积设备内的A?,但更简略阻塞。 现在我国系列规范规则选用?19×2mm, ?25×2.5mm, ?25×2.5mm 等规范的管子。 管长:挑选以清洗便利和合理运用管材为准。 我国出产的钢管长度多为6米,国家规范规则选用的管长有1.5、2、3、4.5 、6米等规范,以3米和6米最为遍及。 换热管的摆放办法: 正三角形摆放比正方形摆放更为紧凑,管外流体的湍动程度高,给热系数大, 但管外清洗困难。 正方形摆放的管制清洗便利,对易结垢流体更为适用,但对流传热系数小于 正三角形摆放,如将管制旋转45度放置,也可进步给热系数。 四、折流挡板 意图:进步壳程对流传热系数,为获得杰出的作用,挡板的形状 和距离有必要恰当。 a.切除过少 b.切除恰当 c.切除过多 挡板切除对活动的影响 距离:距离太大,不能确保流体笔直流过管制,使管外外表传热系 数下降;距离太小,不便于制作和检修,阻力丢失亦大。一般取挡 板距离为壳体内径的0.2~1.0倍。 4.6.4 换热器的选用进程 一、了解传热使命,把握工艺特色与根本数据 1.冷、热流体的流量,进、出口温度,操作压力等。 2.冷、热流体的工艺特色,如腐蚀性、悬浮物含量等。 3.冷、热流体的物性数据。 二、选用核算内容和进程 1. 依据工艺使命,核算热负荷 2. 核算Δtm 先按单壳程多管程的核算,假如校对系数?0.8,应添加壳程数; 3. 依据经历选取K,预算A 4. 确认冷热流体流经管程或壳程,选定流体流速; 由流速和流量预算单管程的管子根数,由管子根数和预算的传热面积, 预算管子长度,再由系列规范选恰当类型的换热器。 5. 核算K 别离核算管程和壳程的α,确认垢阻,求出K,并与预算的K进行比较。 假如相差较多,应从头预算。 6. 核算A 依据核算的K和Δtm,核算A,并与选定的换热器A比较,应有 10%~25%的裕量 4.6.4 传热进程的强化 传热速率方程: Q ? KA?t m 为了增强传热功率,可采纳?tm?、A/V?、K?的办法 一、增大传热均匀温度差?tm (1)两边变温状况下,尽量选用逆流活动; (2)进步加热剂T1的温度(如用蒸汽加热,可进步蒸汽的压力来到达提 饱满温度的意图);下降冷却剂t1的温度。使用?tm?来强化传热是有限的。 高其 二、增大总传热系数K A 1 1 b A1 1 ? ( ? R1 ) ? ? ( ? R2 ) 1 K ?1 ? Am ? 2 A2 (1)尽可能使用有相变的热载体(?大); (2)用?大的热载体,如液体金属Na等; (3)减小金属壁、尘垢及两边流体热阻中较大者的热阻; (4)进步α较小一侧有用。 进步α的办法 无相变传热:1)增大大流速;2)管内加扰流元件;3)改动传热面形 状和添加粗糙度。 三、增大单位体积的传热面积A/V (1)直接触摸传热:可增大A和湍动程度,使Q? (2)选用高效新式换热器