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发表时间: 2022-06-01 08:58:16
作者: 姚旋刚
换热器,又称热交换器。是将热流体的部分热量传递给冷流体的设备。在化工生产中换热器可作为加热器、冷却器、冷凝器、蒸发器和再沸器等使用。换热器行业涉及暖通、压力容器、中水处理设备,化工,石油等近30多种产业,相互形成产业链条。各种类型的换热器作为工艺过程必不可少的设备,如何根据不同的工艺生产流程和生产规模,设计出投资省、能耗低、传热效率高、维修方便的换热器是一项非常重要的工作。
1、特拉唯换热器原理及流体流向:
换热原理:换热器的流向一般有两种,顺流和逆流;顺流时,入口处两流体的温差最大,并沿传热表面逐渐减小,至出口处温差为最小。逆流时,沿传热表面两流体的温差分布较均匀。在冷、热流体的进出口温度一定的条件下,当两种流体都无相变时,以逆流的平均温差最大顺流最小。
同样传热量的条件下,逆流可使温差增大,传热面积减小;若传热面积不变,逆流可使加热或冷却流体的消耗量降低。前者可节省设备费,后者可节省操作费,故在设计或生产使用中应尽量采用逆流换热。
2、换热器类型选择:
可以根据工艺需要或传热形式选用不同的换热器
按工艺功能分来:冷却器、加热器、再沸器、冷凝器、蒸发器、过热器、废热锅炉等。
按传热方式和结构分类:间壁传递热量式和直接接触传递热量式,其中间壁传热式又分为管壳式、板式、管式、液膜式等换热器。
特拉唯散热器的类型很多,每种型式都有特定的应用范围。在某一种场合下性能很好的换热器,如果换到另一种场合可能传热效果和性能会有很大的改变。
因此,针对具体情况正确地选择换热器的类型,是很重要的。换热器选型时需要考虑的因素是多方面的,主要有:
1) 热负荷及流量大小 2) 流体的理化参数
3) 温度、压力及允许压降的范围 4) 对清洗、维修的要求
5) 设备结构、材料、尺寸、重量 6) 价格、使用安全性和寿命
3、换热器设计
换热器设计计算为例:
3-1.根据已知条件确定管程和壳程的物体流量,进出口的温度条件;根据两侧流体的温度条件,确定两流体在该换热
器中定性温度的物性值。物性值包括密度ρ,比热c,传热系数K,流体质量m,并计算该换热器的传热量Q。
3-2.根据换热器的对数平均温差Δt,温差修正数FT。
3-3.假定总传热系数K0。
3-4.按式Q=KFΔt计算所需的传热面积F来确定换热器的大小。
式中K—总传热系数,W/(m2·K);F—换热器总传热面积,m2;Δt—进行换热的两流体之间的平均温差,K。
传热量Q可以通过式Q=cmΔt得出。
式中c—比热容,J/(kg·K),空气0.242J、水1.0J、油0.5J;m—流体质量,kg;Δt—进行换热的两流体之间的平
均温差。
3-5.分别计算冷热侧的传热系数Ki、Ko,根据两物体的污垢系数计算总传热系数K计,如果K0>K计,按K0=K计
返回第四步,如满足则进行下一步。
3-6.计算流体压力降,如满足工艺条件则结束,不然,则调整换热器的结构条件,返回第五步重新计算。.
由于散热器选型设计需要具备比较专业的综合知识,建议用户有需求时按照特拉唯公司的工艺参数表,由特拉唯技术工程师设计选型。
特拉唯换热器选型工艺参数表
序号 | 名称 | 单位 | 热介质 | 冷介质 |
1 | 工作介质名称 | |||
2 | 介质主要成份浓度 | |||
3 | 工作压力 | Mpa | ||
4 | 进口温度 | ℃ | ||
5 | 出口温度 | ℃ | ||
6 | 流量 | M3/h | ||
7 | 最大允许压降 | Mpa | ||
8 | 密度 | Kg/M3 | ||
9 | 比热 | KJ/(kg*k) | ||
10 | 导热系数 | W/m*k | ||
11 | 运动粘度 | M2/S | ||
12 | 污垢热阻 | M2*℃/W | ||
13 | ||||
14 | ||||
15 | ||||
说明:①介质在传热过程中有无相变请注明; ②其它未列工艺参数可填入表中空栏。 |
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