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(diǎn)。不同的使用工況和換熱目的對(duì)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(diǎn)、使用條件、投資與運(yùn)行費(fèi)用等綜合因素來選擇一種相對(duì)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(diǎn)、工作特性,根據(jù)具體規(guī)定條件,必要時(shí)還要經(jīng)過對(duì)各種方案的計(jì)算比較來做出的選擇。
在進(jìn)行換熱器選型時(shí)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(qiáng)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(dòng)狀態(tài)。另外還要滿足經(jīng)濟(jì)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(yùn)行性能,降低運(yùn)行費(fèi)用。常見板式換熱器選用特性的對(duì)比,如表1-2所示通常,溫差不大,殼程介質(zhì)結(jié)垢不嚴(yán)重或殼程能采用化學(xué)清洗的方法進(jìn)行清洗時(shí),可以采用固定管板式換熱器;溫差較大時(shí)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(dòng)管板式換熱器;若需對(duì)殼程進(jìn)行杭械清洗,則應(yīng)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(shí),不宜采用填料函式換熱器;當(dāng)管程介質(zhì)和殼程介質(zhì)相混合后會(huì)產(chǎn)生嚴(yán)重后果時(shí),應(yīng)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(jì)的內(nèi)容
板式換熱器的設(shè)計(jì)主要包括結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、熱力設(shè)計(jì)計(jì)算、流體阻力設(shè)計(jì)計(jì)算和強(qiáng)度設(shè)計(jì)計(jì)算及繪圖五大部分內(nèi)容。在實(shí)際設(shè)計(jì)中,每部分內(nèi)容都不是孤立進(jìn)行的,而是在計(jì)算中互相交叉、不斷調(diào)整。但每部分設(shè)計(jì)內(nèi)容又有相對(duì)的獨(dú)立性,可以分部分進(jìn)行設(shè)計(jì)。
一、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)主要是根據(jù)設(shè)計(jì)任務(wù)來選定換熱器的基本形式(也可選若干種形式進(jìn)行初步設(shè)計(jì),進(jìn)行比較分析后做出選擇)。然后初定主要結(jié)構(gòu)尺寸,進(jìn)行熱力計(jì)算和流體阻力計(jì)算,并根據(jù)計(jì)算進(jìn)行結(jié)構(gòu)尺寸調(diào)整,直到滿足設(shè)計(jì)要求。
二、熱力設(shè)計(jì)計(jì)算
熱力設(shè)計(jì)計(jì)算主要是根據(jù)傳熱要求來計(jì)算傳熱所需的面積,根據(jù)這一熱力計(jì)算結(jié)果來調(diào)整結(jié)構(gòu)尺寸,使結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的傳熱面積與傳熱計(jì)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(jì)計(jì)算流體阻力設(shè)計(jì)計(jì)算主要是根據(jù)結(jié)構(gòu)、流體的流態(tài)要求等來計(jì)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(rèn)阻力降計(jì)算結(jié)果在許可范圍內(nèi)后再繼續(xù)進(jìn)行熱力計(jì)算。
四、強(qiáng)度、剛度、德定性設(shè)計(jì)
強(qiáng)度、剛度、穩(wěn)定性設(shè)計(jì)都是在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、熱力計(jì)算、流體阻力計(jì)算全部完成后進(jìn)行其主要任務(wù)是根據(jù)換熱器設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)確定各零部件的強(qiáng)度尺寸、剛度尺寸及穩(wěn)定性尺寸,為施工圖繪制做準(zhǔn)備。
五、繪圖
繪圖的任務(wù)有兩個(gè)。在設(shè)計(jì)計(jì)算完成前繪制初步結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)圖及階段性結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)圖,供設(shè)計(jì)計(jì)算用:在設(shè)計(jì)計(jì)算完成后,根據(jù)有關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范繪制出合格的換熱器施工圖。