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如何通過(guò)換熱器翅片面增大來(lái)加快換熱速度
翅片管換熱器由上,下,左,右四個(gè)板密封,以確保整體結(jié)構(gòu)尺寸和固定,并在以后的階段便于翅片管換熱器對(duì)接?;ぴO(shè)備換熱器之列管式換熱器換熱器結(jié)構(gòu)原理列管式換熱器是目前化工生產(chǎn)上應(yīng)用廣的一種換熱器。我們主要根據(jù)材料和尺寸選擇傳熱基礎(chǔ)管。翅片管換熱器的管密度決定了我們選擇哪種傳熱基管,以及冷,熱工作流體的化學(xué)特性。我們重新選擇了熱交換基管的材料。
因?yàn)閭鳠峄艿耐獠棵娣e很小,并且為了增加兩種工作流體之間的熱交換率,我們需要從表面的角度增加傳熱,翅片管是我們的;換熱管采用蛇形彎曲,需要在側(cè)面連接在一起。翅片管換熱器必須采用均勻連接以確保工作流體的流動(dòng)性。
翅片管換熱器接口,我們通常設(shè)計(jì)成從同一側(cè)進(jìn)入和退出,主要是為了便于現(xiàn)場(chǎng)安裝和后期維護(hù),以實(shí)現(xiàn)同一側(cè)的進(jìn)出,這需要進(jìn)出口。早期規(guī)劃。
對(duì)于完成某一任務(wù)的換熱器,往往有多個(gè)選擇,如何確定的換熱器,是換熱器優(yōu)化的問(wèn)題,即采用優(yōu)化方法使設(shè)計(jì)的換熱器滿足的目標(biāo)函數(shù)和約束條件。b)正方形排列正方形排列一般多用于需對(duì)換熱管外進(jìn)行清洗的浮頭換熱器和U形管換熱器中。在換熱器設(shè)計(jì)中,目標(biāo)函數(shù)是指包括設(shè)備費(fèi)用和操作費(fèi)用在內(nèi)的總費(fèi)用。本文主要針對(duì)管殼式水冷卻器冷卻水出口溫度的優(yōu)化問(wèn)題,利用一般優(yōu)化設(shè)計(jì)的原理和方法,以操作費(fèi)用為優(yōu)化目標(biāo),給出相應(yīng)的目標(biāo)函數(shù),并用MATLAB語(yǔ)言編寫(xiě)了計(jì)算程序,后給出了一個(gè)計(jì)算實(shí)例。
1目標(biāo)函數(shù)
對(duì)于以水為冷卻介質(zhì)的管殼式冷卻器,進(jìn)口水溫一定時(shí),由傳熱學(xué)的基本原理分析可知,冷卻水的出口費(fèi)用將影響傳熱溫差,從而影響換熱器的傳熱面積和投資費(fèi)用。換熱器使用中應(yīng)定期檢驗(yàn),每年至少進(jìn)行--次外觀檢查,每三年至少進(jìn)行一次內(nèi)外部檢驗(yàn),每六年至少進(jìn)行--次檢驗(yàn)。若冷卻水出口溫度較低,所需的傳熱面積可以較小,即換熱器的投資費(fèi)用減少;但此時(shí)的冷卻水的用量則較大,所需的操作費(fèi)用增加,所以存在使設(shè)備費(fèi)用和操作費(fèi)用之和為的冷卻水出口溫度。
設(shè)換熱器的年固定費(fèi)用FA = KF.CA.A (1)式中FA———換熱器的年固定費(fèi)用,元;KF———換熱器的年折舊率, 1 /y;CA———換熱器單位傳熱面積的投資費(fèi)用,元/m2 ;A———換熱器的傳熱面積,m2。其具有優(yōu)異的粘著性能及抗溫、抗化學(xué)腐蝕性能,在封閉的環(huán)境里可以安全使用而不會(huì)收縮,特別是良好的隔離雙金屬腐蝕和耐沖刷性能,從根本上杜絕了修復(fù)部位的腐蝕滲漏,為冷卻塔提供一個(gè)長(zhǎng)久的保護(hù)涂層。換熱器的年操作費(fèi)用FB =Cu?WuHy/1000 (2)式中FB———換熱器的年操作費(fèi)用,元;Cu———單位質(zhì)量冷卻水費(fèi)用,元/噸;Wu———換熱器冷卻水用量, kg/h;Hy———換熱器每年運(yùn)行時(shí)間, h。因此換熱器的年總費(fèi)用即目標(biāo)函數(shù)F = FA FB = KFCAA Cu?WuHy/1000 (3)2A與Wu的數(shù)學(xué)模型———熱平衡方程換熱器的熱負(fù)荷為Q =GcPi ( T1 - T2 ) (4)式中Q———換熱器的熱負(fù)荷, kJ /h;G———換熱器熱介質(zhì)處理量, kg/h;cpi———熱流體介質(zhì)比熱容, kJ / ( kg?℃) ;T1、T2———熱流體的進(jìn)出口溫度,℃。
管殼式換熱器
填料函式換熱器 填料函式換熱器其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是管板只有一端與殼體固定連接,另一端采用填料函密封。管束可以自由伸縮,不會(huì)產(chǎn)生因殼壁與管壁溫差而引起的溫差應(yīng)力。
填料函式換熱器的優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)較浮頭式換熱器簡(jiǎn)單,制造方便,耗材少,造價(jià)低;管束可從殼體內(nèi)抽出,管內(nèi)、管間均能進(jìn)行清洗,維修方便。其缺點(diǎn)是填料函耐壓不高,一般小于4.0MPa;
殼程介質(zhì)可能通過(guò)填料函外漏,對(duì)、、有毒和貴重的介質(zhì)不適用。填料函式換熱器適用于管、殼壁溫差較大或介質(zhì)易結(jié)垢,需經(jīng)常清理且壓力不高的場(chǎng)合。
⑤釜式換熱器 釜式換熱器結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是在殼體上部設(shè)置適當(dāng)?shù)恼舭l(fā)空間,同時(shí)兼有蒸汽室的作用。
管束可以為固定管板式、浮頭式或U 型管式。釜式換熱器清洗維修方便,可處理不清潔、易結(jié)垢的介質(zhì),并能承受高溫、高壓。它適用于液-汽式換熱,可作為簡(jiǎn)結(jié)構(gòu)的廢熱鍋爐。