板式換熱器的選型
板式換熱器有各種各樣的形式,每種形式又有其自身的特點。不同的使用工況和換熱目的對換熱器的結(jié)構(gòu)又有具體的要求。換熱器的選型就是根據(jù)換熱器的結(jié)構(gòu)特點、使用條件、投資與運行費用等綜合因素來選擇一種相對合理的換熱器形式。要合理地選擇換熱器形式,就必須熟悉各種換熱器的結(jié)構(gòu)特點、工作特性,根據(jù)具體規(guī)定條件,必要時還要經(jīng)過對各種方案的計算比較來做出的選擇。
在進行換熱器選型時要考慮諸如材料、介質(zhì)、壓力、溫度、溫差、壓降、結(jié)垢情況、檢修清理方法等各種因素。在眾多因素中,首先要考慮的是安全性因素。這就要求換熱器強度足夠、結(jié)構(gòu)可靠、材料與介質(zhì)相容。其次,要保證換熱器能完成工藝規(guī)定的換熱條件,這一方面要求換熱器有足夠的傳熱面積;另一方面,在結(jié)構(gòu)上要能保證介質(zhì)有良好的有利于傳熱的流動狀態(tài)。另外還要滿足經(jīng)濟上的要求,這就需要換熱器便于制造、安裝、維修,并有良好的運行性能,降低運行費用。常見板式換熱器選用特性的對比,如表1-2所示通常,溫差不大,殼程介質(zhì)結(jié)垢不嚴重或殼程能采用化學清洗的方法進行清洗時,可以采用固定管板式換熱器;溫差較大時可采用浮頭式換熱器、U形管式換熱器、填料函式換熱器和滑動管板式換熱器;若需對殼程進行杭械清洗,則應采用管束可抽出的結(jié)構(gòu);高溫高壓換熱器通常采用U形管式換熱器;殼程介質(zhì)為易燃、易爆、有毒或易揮發(fā)介質(zhì),以及使用壓力、溫度較高時,不宜采用填料函式換熱器;當管程介質(zhì)和殼程介質(zhì)相混合后會產(chǎn)生嚴重后果時,應采用雙管板結(jié)構(gòu)的換熱器。
第四節(jié)板式換熱器設(shè)計的內(nèi)容
板式換熱器的設(shè)計主要包括結(jié)構(gòu)設(shè)計、熱力設(shè)計計算、流體阻力設(shè)計計算和強度設(shè)計計算及繪圖五大部分內(nèi)容。在實際設(shè)計中,每部分內(nèi)容都不是孤立進行的,而是在計算中互相交叉、不斷調(diào)整。但每部分設(shè)計內(nèi)容又有相對的獨立性,可以分部分進行設(shè)計。
一、結(jié)構(gòu)設(shè)計
結(jié)構(gòu)設(shè)計主要是根據(jù)設(shè)計任務來選定換熱器的基本形式(也可選若干種形式進行初步設(shè)計,進行比較分析后做出選擇)。然后初定主要結(jié)構(gòu)尺寸,進行熱力計算和流體阻力計算,并根據(jù)計算進行結(jié)構(gòu)尺寸調(diào)整,直到滿足設(shè)計要求。
二、熱力設(shè)計計算
熱力設(shè)計計算主要是根據(jù)傳熱要求來計算傳熱所需的面積,根據(jù)這一熱力計算結(jié)果來調(diào)整結(jié)構(gòu)尺寸,使結(jié)構(gòu)設(shè)計的傳熱面積與傳熱計算的傳熱面積趨于一致,并有一定的裕量三、流體阻力設(shè)計計算流體阻力設(shè)計計算主要是根據(jù)結(jié)構(gòu)、流體的流態(tài)要求等來計算阻力降,保證其阻力降在許可的范圍內(nèi)。通常,都是在確認阻力降計算結(jié)果在許可范圍內(nèi)后再繼續(xù)進行熱力計算。
四、強度、剛度、德定性設(shè)計
強度、剛度、穩(wěn)定性設(shè)計都是在結(jié)構(gòu)設(shè)計、熱力計算、流體阻力計算全部完成后進行其主要任務是根據(jù)換熱器設(shè)計標準確定各零部件的強度尺寸、剛度尺寸及穩(wěn)定性尺寸,為施工圖繪制做準備。
五、繪圖
繪圖的任務有兩個。在設(shè)計計算完成前繪制初步結(jié)構(gòu)設(shè)計圖及階段性結(jié)構(gòu)設(shè)計圖,供設(shè)計計算用:在設(shè)計計算完成后,根據(jù)有關(guān)的標準規(guī)范繪制出合格的換熱器施工圖。