管式换热器冷出:t 2 单位:℃ 5物性

　　一、换热器的选型参数要求: 1 、换热量Q:单位:w、Kw 、 Mw 或GJ/h 、 KJ/h 或kcal/h. 1 、总换热量与单台换热量 (即台数要求) 2 、单台换热量与总换热量的比例关系 (百分比) 2 、介质流量(冷、热侧) 1 、体积流量(qv):单位:m 3 /h,小流量时L/min. 2 、重量流量 (qm):单位:kg/h 3 、介质名称(冷热侧): 4、介质温度: 1 、热进:T 1 ,热出:T 2 ,冷进:t 1 ,冷出:t 2 .单位:℃ 5、物性参数(特殊介质时应提供): 1 、密度 :单位:kg/ m 3 : 2 、粘度(动力 ):单位:mPas(cp). 3 、比热容:CP:单位:kJ/kg ℃ 4 、导热系数: :单位:w/ m 2 ℃ 6 、允许压降: P:单位:kPa 一般情况下 P=50~100kPa. 7 、工作压力或设计压力 二、换热器传热计算: 1、传热基本方程式: Q=K . F . tm或F=Q/K . tm 式中Q换热量:W. K 传热系数:W/m 2. ℃ tm 对数平均温差: ℃ 2 、基本参数的选取或计算 1 、换热量Q:单位:W 热侧:Q 1 =qv 1 . 1 . cp 1 (T 1 -T 2 ) 冷侧: Q 2 =qv 2 . 2 . cp 2 (t 2 -t 1 ) 基本参数(七个)换算 a.换热量 b.冷热介质流量 c冷热介质进出口温度 上述七个参数必须提供5个,另外两个可由计算得出. 条件:一侧3个参数,另一侧2个参数. 三、换热器材质选取 1、选材基本原则: 1) 、经济性; 2) 、耐腐蚀性或清洁要求(防锈) 3) 、工况条件要求:温度、压力等 4) 、用户提出要求(特别适用于换热管) 2 、常用材料: 1) 、换热管 a 、碳钢:10 #, 20 # . b 、不锈钢:304,316L,321 c 、有色金属:紫铜,黄铜. 2、板材: a 、碳钢Q235-B,20R,16MnR等. b 、不锈钢:304,316L,321 3锻件: a 、碳钢:20 ,16Mn等 b 、不锈钢:304,316L,321 四、可拆式板式换热器 1、结构与组成: 主要有板片、垫片、框架等部分组成,见下图: 2、板式换热器技术参数: 1、设计压力P 1.6MPa 2、设计温度t 180 ℃(E.F).110 ℃(N). 3、供热系数k=3500~6000w/m 2. ℃ 3、板式换热器规格: 1、BR系列(等截面):BR0.1、0.2、0.35、 0.5、0.8、1.0、1.6 2、BRB系列(不等截面):BRB0.3、0.5、0.8、 1.2. 3、BRC系列(V系列) BRC0.13、0.20、0.28、0.45、0.60、 1.0、1.1、1.3、1.7 4、板式换热器优点: 1、传热系数高:是管壳式换热器的 3~5倍. 2、结构紧凑,占地面积小. 3、对数平均温差大,可采用纯逆流形 式.温差修正系数. 4、末端温差小,可达1~2 ℃. 5、维护、检修方便. 5、板式换热器缺点: 1 、耐压能力较低,由结构原因决定. 2、耐温能力受垫片材质限制. 3、含固体纤维状物料易堵塞. 6、BRC系列板型特点 1、板片波纹角度不同 除BRC0.13、0.20以外,其余板型均 分大角度板和小角度板.每台换热 器可根据需要选用不同数量大小 角度数混装,也可单独装,大、小角度 板片. 2、板型长、短组合: a、BRC0.13(加长)0.20 DN65 b、BRC0.28(加长)0.45 DN100 c、BRC0.60(加长)1.0 DN150 d、BRC1.1 (加长)1.3(加长) 1.7 DN300 7、板式换热器垫片 我现有:丁晴、三元乙丙(高温)、 氟橡胶. 1、丁晴:N主要用于油类、水、卫生 级、食品级. 2、三元乙丙:E用于水、蒸气、碱、 盐. 3、氟橡胶: F用于硫酸等酸类介质. 8、板式换热器板片: 1、板片厚度 =0.5~0.7mm. 2、材质:304、316L、321、Ni、Ti、 HAC等 板式换热器的应用: 1、供热、空调、生活用水. 2、食品工业、啤酒、果汁、豆奶的杀菌. 加热、冷却等. 3、化学工业:如硫酸、烧碱 4、石油化工行业. 5、电力行业,闭式循环水. 6、冶金行业,高炉冷却水. 9、板式换热器标准: GB16409-1996《板式换热器》对设计制造、验收都做了规定. 五 、螺旋板换热器 1、螺旋板换热器结构特点: (1)传热性能好：不存在死区，定位 可起扰流作用，水水换热传 热系数可达2000W/㎡℃以上。 (2)自洁能力强不宜结垢; 选取 合理流速可防止污垢产生。 (3)散热损失小： 热流体可通过中 心接管直接进入螺旋板换热器内 部，且外表面积较小，易于保温。 （4）传热温差小：在螺旋板换热器中，冷热流体一般逆流操作对于同一换热面积，螺旋板长度可通过板宽的调整在较大的范围内变化，冷热流体的出口温度能够准确地人为控制，并且端差可达到2℃左右。 （5）温差应力小：冷热流体沿螺旋板长度方向呈线性变化，内部不存在温度的突变区，热胀冷缩量能被通道间隙均匀吸收。 （6）结构紧凑：此特点同板式换热器类似。 （7）承压能力和直径的限制：承受外压情况下刚度较差，一般情况设计压力＜1.6Mpa直径受加工设备影响，一般D＜2500㎜ （8）维修难度大：螺旋体一旦发生内漏无法维修。 2、螺旋板型号的表示方法：（标准的规定） （1）换热器型号的表示方法由字母和数字组成，其方法如下： 可拆换热器 D-堵死型 G-贯通型 通道间距mm 公称直径mm 板宽m 公称换热面积m 2 公称压力MPa 材质代号: C-碳钢S-不锈钢 L-螺旋板换热器 型式代码: K-可拆B-不可拆 （ 2）型号表示的示例 ａ、不可拆换热器，材质为碳钢，设计压力1.6MPａ，公称换热面积50㎡ 螺旋板板宽1.0m，公称直径1000mm，两个螺旋通道间距分别为10mm和14mm，其型号为：BLC1.6-50-1.0/1000-10/14 b 、堵死可拆换热器，材质为不锈钢，通道一设计压力0.6 MPａ通道二设计压力1.6MPａ公称换热面积50㎡螺旋板板宽1.0m公称直径1200㎜两个通道间距都为14㎜其型号为：KLS0.6/1.6-50-1.0/1200-14-D 3、螺旋板换热器外型介绍（图1-图4） 4、螺旋板换热器材料：（螺旋体） （1）碳钢：一般为Q235-B 厚度： =4~5 ㎜ （2）不锈钢：304.316L.321. 厚度： =3~4㎜ 5、螺旋板换热器在工程上的应用 （1）焦化行业：煤气精制（初冷、脱酚、蒸氨、脱硫） （2）制药行业：用于甲醇、乙醇、丙酮的冷凝回收。 （3）烧碱行业：电解液加热、冷却。PVC料浆换热器 （4）供热行业： 6、四通道螺旋板换热器简介 （1）结构原理介绍 由四块相同规格的卷板卷制而成，形成四个螺旋通道，两种交叉流动，达到换热目的。 （2）四通道螺旋板产生 螺旋板换热器适用于中小流量（300㎡/h以下）当流量较大时，需增加通道宽度来降低流速，如此不但降低传热导数，也增加了产品成本。为了克服上述缺点，采用四通道螺旋板换热器。 （3）四通道螺旋板换热器优缺点 a)同流速时，压降减少1倍，节约能源 b)同流速时，直径减少，材料费降低 c)配管复杂，有六个接口 六、管壳式换热器: 1、管壳式换热器的分类: 按结构型式分类:浮头式换热器,固定 管板换热器,U形管换热器,填函式换 热器等. 2、管壳式换热器的型号表示方法: 如下页图: X X X DN Pt/Ps-A-LN/d-Nt/NsⅠ(或 Ⅱ). 采用碳素钢、低合金钢冷拔钢管做换热器时 , 其管束分 Ⅰ、 、 Ⅱ Ⅱ 两级 Ⅰ 级管束---- 采用较高级、高级冷拨钢管 Ⅱ 级管束---- 采用普通级冷拨钢管 管/ 壳程数, 单壳程时只写N t LN- 换热管公称长度(m),d- 换热管外径(mm), 当采用AL 、Cu 、 Ti 换热管时, 应在LN/d 后面加材料符号, 如LN/dCu 公称换热面积(m 2 ) 管 管/ 壳程设计压力(MPa), 压力相等时只写P t 公称直径(mm), 对于釜式重沸器用分数表示, 分子为管箱内直径, 分母为圆桶内直径 个字母代表前端管箱型式 第二个字母代表壳体型式型式 ( 见图7) 第三个字母代表后端结构型式 以下按GB151-1999共9页. 示例: a)、浮头式换热器 平盖管箱,公称直径500mm,管程和壳程设计压力均为1.6MPa,公称换热面积54m 2, 碳素钢较高级冷拨换热管外径25mm,管长6m,4管程,单壳程的浮头式换热器,其型号为: ABS 500 -1.6-54-6/25-4 Ⅰ b)、固定管板式换热器 封头管箱,公称直径700mm,管程设计压力2.5Pa 壳程设计压力1.6MPa,公称换热面积200m 2 碳素钢较高级冷拨换热管外径25mm,管长9mm,4管程,单壳程的固定管板式换热器,其型号为: BEM700-2.5/1.6-200-9/25-4 Ⅰ c)、U形管式换热器 封头管箱,公称直径500mm,管程设计压力4.0MPa,壳程设计压力1.6MPa,公称换热面积75m 2, 不锈钢冷拨换热管外径19mm,管长6m,2管程,单壳程的U形管式换热器,其型号为: BIU500-4.0/1.6-75-6/19-2 e)、浮头式冷凝器 封头管箱,公称直径1200mm,管程设计压力2.5MPa,壳程设计压力1.0MPa,公称换热面积610m 2, 碳素钢普通级冷拨换热管外径25mm,管长9mm,4管程,单壳程的浮头式冷凝器,其型号为: BJS1200-2.5/1.0-610-9/25-4 Ⅱ 3、管壳式换热器结构型式: 图1,图2,图3,图4,图5,图6 4、管壳式换热器结构特点: 总的优点: 1、耐压能力高,一般可达6.4MPa. 2、耐温能力高,设计温度可达450℃ 各种换热器特点 : 1、浮头式: 优点: a.管束可抽出,清洁方便. b.介质之间不受温度限制. c.可用于结垢比较严重的场合. d.可用于管程易腐蚀的场合. 缺点: a.小浮头容易发生内漏. b.金属用量较大,成本高. c.结构复杂. 2固定管板式: 优点: a.不易内漏. b.节省材料,成本低. c.有效换热面积大. 缺点: a.壳体壁温与管子壁温一般应小于50℃ , 否则需加膨胀节. b.温差应力导致管头损坏. c.壳程无法机械清洁. d.管子腐蚀造成连同壳体报废. 3、U形管式 优点: a.管束可抽出来机械清洗. b.壳体与管束不受温度限制. c.可用于管程容易腐蚀的场合. d.可用于壳程容易结垢的场合. 缺点: a.换热管泄漏无法更换. b.管程不适合于结垢严重场合. 4、容积式换热器: 适用于住宅、宾馆、企业等局部或集中热水供应系统. 优点: a.热媒温降大,节约能源. b.有贮水容积,供水安全稳定,方便清洁污 垢. 缺点: 体积大,单台不能太大. 管壳式换热器材料: 1、碳素钢:Q235B(板)、 20R(板)、 10、 20(管) 2、低合金钢: 16Mn(板)、16Mn(锻件). 3、低温用钢:16MnDR(板)、09MnNiDR(板) 4、耐温钢: 15CrMoR(板)、14Cr1MoR(板) 15CrMo (锻)、 14Cr1Mo(锻) 5、不锈钢: 0Cr18Ni9.(304). (管、板、锻) 00Cr18Ni10(304L) (管、板、锻) 0Cr18Ni10Ti(321) (管、板、锻) 00Cr17Ni14Mo2(316L) (管、板、锻) 6、有色金属 铜及铜合金一般只做换热管使用,铜的 导热系数较高,可提高换热器传热效率,但使 用温度应小于150℃ 6、管壳式换热器产品标准: 1、基本标准:GB151-1999《管壳式换 热器》 同时应遵循GB150-1998 《钢制压 力容器 》及《容规》等标准. 七、换热机组 1、换热机组的结构型式(附图1~2) 图----1 图---2 2、整体机组的优点: 1、节约投资约30%. 2、减小占地面积. 3、换热机组选型参数要求: 1、换热量(w、Kw、Mw)或供暖面积(m 2 ). 2、热源种类及供回温度(℃). 3、采暖水供回水温度(℃). 4、补水泵扬程(m)或建筑物高度(m). 以上四种参数为必备参数:为方便选型,建议提供以下参数: 1、管式换热器换热器型式及数量配置. 2、管式换热器循环泵扬程及数量配置. 3、补水泵数量配置. 4、电控要求: a.变频补水.b.温度控制.c.循环泵变频. d.远程通讯. 4、换热机组的组成: 1、换热器(板式、管式、螺旋板式). 2、循环水泵、补水泵. 3、各种阀门,除污器,显示仪表. 4、电控设备:电控箱、电动阀、传感器、管式换热器变频器等. 5、管路附件. 5、换热机组特性: 1、工作压力为0.6~1.6MPa. 2、工作温度(热侧)视换热器而定. 3、采暖水温度95~70℃ ,80~60℃ . 4、供暖半径1000~3000m,单台供暖面 积2000~100000m 2. 5、板换单位面积供暖负荷: 水-水500~1000m 2. 汽水1000m2/m2. 6、换热机组的工作原理: 将二次网系统充满水,使压力达到0.4MPa左右,将系统内空气排净,关闭补水泵,启动循环泵.缓慢开启热侧阀门,使二次网水温逐渐提高,达到供热要求. 八、热网加热器 1、结构型式: 管壳式换热器:固定管板式,浮头式,U 型管式等. 2、安装型式: 卧式、立式(按用户要求确定). 3、操作参数: 1、热源:0.2~1.0MPa. 温度:120~350℃ 2、采暖水:压力:0.6~1.6MPa. 温度: 直供:95~70℃ 80~60℃ 间供:110~75℃ 3、供暖热负荷,由供暖面积大小确定. 4、换热器材质: 壳体材质为碳钢,换热管根据工况条件和用户要求可选用碳钢或不锈钢,材质一般为304和316L. 5、换热管壁厚选取: 1、碳钢:一般为 25×2.5 19 ×2 2、不锈钢:厚度一般为 1.2~1.5mm 6、选型参数要求: 1、换热量或供热面积(m 2 ) 2、热源参数: 蒸汽压力、温度、凝结水温度. 3、采暖水参数: 供、回水温度、压力. 4、换热器数量及配置要求. 5、换热器材质要求或水质情况. 7、换热管强化传热: 1、波纹管.(如图1所示) 通过轧管机轧制而成,适用于管壁厚度1.2~1.5mm,不锈钢或铜管,节距20~30mm.深度0.8~1.0mm. 2、波节管(如图2所示) 通过内涨方法加工而成,适用于管壁厚度0.8~1.0mm,不锈钢或铜管,节距20~30mm,深度可达3mm.
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