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浮头式换热器的设计
点击次数:46 更新时间:2024-03-10

  *西科技师范大学

  生物工程*《化工原理课程设计》说明书

  题目名称列管式换热器设计*班级2010级生物工程(1)班学号学生姓名指导教师

  2012年6月5日

  目录

  1设计方案.错误!未定义书签。

  1.1概述.错误!未定义书签。1.2设计背景.错误!未定义书签。1.3方案简介.错误!未定义书签。

  1.3.1换热器的类型.错误!未定义书签。1.3.2换热器类型的选定.错误!未定义书签。1.3.3流体流经和流速的安排.错误!未定义书签。

  2衡算.错误!未定义书签。

  2.1工艺尺寸的确定.错误!未定义书签。2.2确定物*参数.错误!未定义书签。2.3估算传热面积.错误!未定义书签。

  2.3.1冷流量(忽略热损失).错误!未定义书签。2.3.2废水用量(忽略热损失).错误!未定义书签。2.3.3平均传热温差先按照纯逆流计算,得.错误!未定义书签。2.3.4初算传热面积.错误!未定义书签。2.4结构设计.错误!未定义书签。

  2.4.1管程数和传热管数.错误!未定义书签。2.4.2平均

  2.5.1传热面积校核.错误!未定义书签。2.5.2换热器内压降的核算.错误!未定义书签。

  3设备选型.错误!未定义书签。

  3.1换热管.错误!未定义书签。

  3.1.1换热管规格的选择.错误!未定义书签。3.1.2管子排列方式的选择.错误!未定义书签。3.2折流挡板.错误!未定义书签。3.3材料选用.错误!未定义书签。4附录及图纸.错误!未定义书签。5总结.错误!未定义书签。6参考文献.错误!未定义书签。

  1设计方案

  1.1概述

  列管式换热器是目前化工及酒精生产上应用*广的一种换热器。它主要由壳体、管板、换热管、封头、折流挡板等组成。所需材质,可分别采用普通碳钢、紫铜、或不锈钢制作。在进行换热时,一种流体由封头的连结管处进入,在管流动,从封头另一端的出口管流出,这称之管程;另-种流体由壳体的接管进入,从壳体上的另一接管处流出,这称为壳程列管式换热器。1.2设计背景

  上海奥奇印刷公司由于由于印染污水中含有较高的热量,其通常水温在35-95℃之间,因此污水内的热能具有很高的利用价值。针对印染污水的特殊*,因此可以使用污水换热器将其中的热量置换出来,达到供企业利用的目的。因此我组针对利用废水加热干净用水进行了设计换热器。

  1.3方案简介

  根据列管式换热器的结构特点,主要分以下四类,以下根据本次设计要求介绍几种常见的列管式换热器。1.3.1换热器的类型

  (1)固定管板式换热器

  (2)浮头式换热器(3)u形管式换热器1.3.2换热器类型的选定

  根据给定的设计任务:冷流体入口温度5℃,出口温度70℃,流量为10m^3/h。我们选用工业废水给该冷流体加热,热流体进口温度为86℃,出口温度为66℃。考虑到被加热流体升高温度大于50℃,而且废水中含有易于腐蚀和易于结垢的物质,所以选用浮头式换热器,该换热器易于清洗,而且完全消除热效应,所以选择列管式中的浮头式换热器。

  1.3.3流体流经和流速的安排(1)流经安排

  废水黏度较大,属于易结垢体,所以应选择走壳程,冷流体走管程,易于加热。(2)常用流速的参考范围列于下表:

  表1换热器常用流速范围

  流体种类一般液体易结垢液体

  流速管程0.5~0.3>1

  壳程0.2~1.5>0.5

  气体

  5~303~15

  表2不同粘度液体在列管式换热器中的流速(在钢管中)液体粘度/mpa·s*大流速/(m/s)

  00.6>150

  1000~5000.75

  500~1001.1

  100~351.5

  1.8

  2.4

  35~1

  流体在管程或壳程中的流速,不仅直接影响表面传热系数,而且影响污垢热阻,从而影响传热系数的大小,流速过低甚至可能导致管路堵塞,严重影响到设备的使用,但流速增大,又将使流体阻力增大。

  增大流体的流速,将增大对流传热系数,减少污垢在壁面上的沉积,即降低污垢热阻,使总传热系数增加。因此适宜的流速既要考虑经济权衡又要兼顾结构上的要求,又要充分利用工艺上允许的压降来选择较高的流速。

  因此综上所述,可选择管内的流速为0.5m/s,接管内的流速为0.5m/s。

  2衡算

  2.1工艺尺寸的确定

  由给定流量q=30m3/h初步选取流速:u=0.6m/s总面积估算:as=又a=所以

  n=n=当d=25?2mm时:n=

  当d=25?2.5mm时:n=

  4?0.

  =44.232

  3.1?40.0204?0.

  =40.142

  3.1?40.0214?0.

  =78.662

  3.1?40.015qu=

  30/

  =0.0138m890.6

  nπd

  4

  2

  4a

  3.14?d

  根据管经有三种选型,当d=19?2mm时:

  πd

  2

  =

  4?0.

  2

  根据浮头式换热器的主要参数表[1],我组*宜选用d=25?2.5mm型号管径的换热管,管程数为4管程,单管程数为47,总管程数为188根。

  所以:

  a=n?

  u=

  qa=

  30/3600

  =0.56m

  0.

  π

  4

  d

  2

  =47?

  3.142

  ?0.0=24

  580.01m47

  2

  /s

  综上述所算:选用Ф=25mm×2.5mm较高级冷拔传热管(碳钢),取管内流速为

  u=0.5m/s

  2.2确定物*参数定*温度:对于一般气体和水等低粘度流体,其定*温度可取流体进、出口温度的平均值。故壳程液体的定*温度为:

  t=

  86+662

  =76℃

  管程流体的定*温度:

  t=

  5+702

  =37.5℃

  已知液体在37.5℃下的有关物*数据如下:ρ1=0.9932?103kg/m3,

  1=4.1724kj/(kg?℃),λ1=0.6306w/(m?℃),μ1=0.6952?10pa?s

  3

  。

  查的废水在76℃下的物*数据:ρ2=0.825?103kg/m3,2=4.08kj/(kg?℃),

  λ2=0.626w/(m?℃

  ),μ

  2

  =0.325?10

  -3

  pa?s

  。

  2.3估算传热面积

  2.3.1冷流量(忽略热损失)

  qm,h=qvρ1=30÷3600?993.2=8.2767kg/s

  式中:qm,h——冷流体的质量流量,kg/s;qv——冷流体的体积流量,m3/h;ρ1——冷流体的密度,kg/m3。

  qt=qm,hcp,h?t=8.2767?4.1724?65=2244.59kw

  式中:qt——换热器的热负荷,kw;

  △t——冷流体的进、出口温度差,℃;

  cp,h——冷流体的平均比热容,kj/(kg·℃)。

  2.3.2废水用量(忽略热损失)

  qm,c=

  qtcp,c?t

  =

  2244.59?10

  3

  3

  4.08?10?20

  =27.5kg/s=kg/h

  式中:qm,c——冷流体的质量流量,kg/s;t——冷流体的进出口温度差,℃。

  2.3.3平均传热温差先按照纯逆流计算,得

  ?tm=

  (66-5)-(86-70)

  ln

  66-586-70

  =33.6℃

  式中:?tm——传热的平均温度差,℃。2.3.4初算传热面积

  由于壳程气体的压力较高,故可选取较大的K值。假设k=789w/(㎡·℃),则估算的传热面积为

  s估=

  qtk?tm

  =

  2244.59??33.6

  3

  =84.7m

  2

  式中:s估——估算的传热面积,m2;

  2

  k——选取的传热系数,w(/m?℃)。

  2.4结构设计

  2.4.1管程数和传热管数

  可依据传热管内径和流速确定单程传热管数

  ns=

  qv

  30÷3600

  ==54(3.14÷4)?0.02?0.02?0.5

  22

  π

  4

  (根)

  ?ds?ds?u

  式中:ns——单程传热管数;

  ds——管内径,m;

  u——管内流速,m/s。

  按单管程计算,所需的传热管长度为

  l=

  s估

  πdons

  =

  84.73.14?0.025?54

  =20m

  式中:do——管外径,m;

  l

  ——传热管长度,m。

  按单程管计算,传热管过长,宜采用多管程结构。根据本设计实际情况,采用非标设计,现取传热管长l=6000mm,则该换热器的管程数为

  np=

  ll=206=4

  式中:np——管程数;

  l——传热管长,m。

  传热管总根数n=54?4+4=2202.4.2平均传热温差校正及壳程数

  平均温差校正系数计算如下

  p=

  t2-t1t1-t1

  =70-586-5

  =0.8

  r=

  t1-t2t2-t1

  =

  86-6670-5

  =0.31

  式中:t1、t2——热流体的进、出口温度,℃;t1、t2——冷流体的进、出口温度,℃。按单壳程,双管程结构,查参考图[4]得

  ?t=0.85

  式中:?t——平均传热温差校正系数。平均传热温差

  ?tm=?t?tm=0.85?33.6=28.56℃

  由于平均传热温差校正系数大于0.8,同时壳程流体流量较大,故取单壳程合适。2.4.3传热管排列和分程方法

  采用组合排列法,即每程内均按正三角形0排列,隔板两侧采用正方形排列。取管心距pt=1.25do,则pt=1.25?25=31.25≈32mm

  式中:pt——管心距,mm。

  隔板中心到离其*近一排管中心距离可按z=

  z=

  pt2+6=

  322

  pt2

  +6计算得

  '

  +6=22mm

  式中:z——隔板中心到管中心的距离,mm。各程相邻管的管心距为44mm。2.4.4壳体直径

  采用多管程结构,壳体直径可按d=1.05ptn估算。取管板利用率η=0.75,则壳体直径为:

  d=1.05pt

  n=1.05?32

  2200.75=562mm

  式中:d——壳体直径,m;

  n——传热管总管数;η——管板利用率。

  按卷制壳体的进级档,可取d=600mm。2.4.5折流板和接管

  采用弓形折流板,取弓形折流板圆缺高度为壳体内径的25%,则切去的圆缺高度为

  h=0.25?600=15mm

  故可取h=150mm。

  取折流板间距b=0.3d(0.2d

  b=0.3?600=180mm

  可取b为200mm。

  折流板数目nb=

  传热管长折流板间距

  -1=

  

  -1=29

  壳程流体进出口接管:取接管内液体流速为u1=0.5m/s,则接管内径为

  d1=

  4qm/ρ

  πu

  =

  4?27.5/8253.14?0.5

  =0.583m

  圆整后可取管内径为600mm。

  管程流体进出口接管:取接管内液体流速u2=1.5m/s,则接管内径为

  d=

  圆整后取管内径为120mm。

  2.5换热器核算2.5.1传热面积校核2.5.1.1管程传热膜系数计算公式如下:

  αi=0.023

  λ

  dre

  0.8

  4qv

  πu

  =

  4?30/.14?1.5

  =0.0841

  pr

  2

  0.4

  =0.023

  λ

  di

  (

  diuρ

  μ

  )

  0.8

  (

  cpμ

  λ

  )

  0.4

  /m?℃);式中:αi——对流传热系数,w(

  λ——流体的热导率,w/(m?℃);

  u——流体的流速,m/s;ρ——流体的密度,kg/m3;

  μ——流体的粘度,pa?s;cp——流体的比热容,j/(kg?℃);re——雷诺数;pr——普朗特数。

  管程流体通截面积

  si=0.785?0.02?54=0.017m

  2

  2

  管程流体流速和雷诺数分别为

  ui=

  30/.017

  =0.5m/s

  re=0.02?0.5?993.2/0.6952?10

  (

  -3

  )=

  .5

  普朗特数

  pr=

  cp1?μ1

  =

  4.1724?10?0.6952?10

  0.6306

  3

  -3

  λ1

  =4.5998

  αi=0.023?

  0..02

  ?.5

  0.8

  ?4.5998

  0.4

  =2814.87w(/m?℃)

  2

  2.5.1.2壳程传热膜系数。计算公式如下:

  ?0.551/3μ?α=0.repr00'?dμew?

  0.14

  0.55

  1/3

  0.14

  λ1

  =0.36

  '

  λ?deuρ?

  d

  '

  e

  ?

  μ

  ?

  ?cpμλ?

  ?μ?μ?w?

  式中:α0——泵壳传热膜系数,w/m2?℃

  ?μ?μ?w?

  0.14

  =0.95

  管子按正三角形排列,传热当量直径为

  ?3?32π2?π2?4?0.032-?0.0254p-d0?22t

  44?'

  de==

  π?0.025πd0

  ?

  ?

  =0.02m

  式中:de——传热当量直径,m。壳程流通截面积

  ?d0?25?2

  ?=200?600?1-s0=bd1-=0.0264m?pt?32?

  '

  式中:s0——壳程流量截面积,m2。

  壳程流体流速及其雷诺数分别为

  u0=

  /(3600?825

  0.0264

  )

  =1.26m/s

  re

  =

  0.02?0.4?8250.351?10

  -3

  =59.231?10

  3

  式中:u0——壳程流体流速,m/s;

  re0——壳程雷诺数。普朗特数

  pr0=

  4.08?10?0.351?10

  0.626

  3

  -3

  =2.288

  式中:pr0——壳程普朗特数

  粘度校正

  ?μ?μ?w?

  0.14

  =0.95

  α0=0.36?

  0.6260.02

  1

  ?

  0.55

  ?2.2883?0.95=5936.03w/(m?℃)

  2

  2.5.1.3污垢热阻和管壁热阻

  查参考表[5]得,管外侧污垢热阻r0=1.7197?10-4m2?℃/w,管内侧污垢热阻

  ri=1.7197?10

  -4

  m?℃/w

  2

  。已知管壁厚度,碳钢在该条件下的热导率为50w/(m?℃)。

  2.5.1.4总传热系数k总传热系数k为:

  k1

  d0

  dbd100

  ++ri0

  αddλdαiiim0

  760w/(m?℃)=

  2

  2.5.1.5传热面积校核

  依式(4-)可得所计算传热面积s'为:10

  s=

  '

  qtk?tm

  =

  2244.59??33.6

  3

  =87.9m

  2

  换热器的实际传热面积为s

  s=πdln=3.14?0.025?6?220=103.6m0t

  2

  换热器的面积裕度为:

  ss

  '

  =

  103.687.9

  =1.18

  传热面积裕度合适,该换热器能够完成生产任务。2.5.2换热器内压降的核算2.5.2.1管程阻力

  ()?p=?p+?pnnfi12spt

  ns=1,np=4,p1=λ

  ?ρui2

  ?p2=3

  2?

  ld?

  ?

  ρui

  2

  2

  式中:?p1、p2——分别为直管及回弯管中因摩擦阻力而引起的压降,pa;

  ft——结垢校正因数,对φ25mm?2.5mm管子取1.4;np——管程数;ns——串联的壳程数。

  由re=.5,传热管相对粗糙度0.01,查参考文献[6]中λ-re双对数坐标图得

  λ=0.038,流速ui=0.5m/s,ρ=993.2kg/m3,所以

  ?p1=0.6306?

  60.02

  ?

  0.5?993.2

  2

  2

  2

  =.7pa

  ?p2=3?

  ρui

  2

  2

  =3?

  993.2?0.5

  2

  =372.45pa

  ?pi=(.7+372.45)?4?1.4=.24pa

  管程流体阻力在允许范围之内。2.5.2.2壳程阻力按下式计算

  ?p=?p+?pfn012ts

  '

  '

  ()

  式中:

  ∑?p

  ——壳程总阻力引起的压降,pa;

  ?p1'——流体横向通过管束的压降,pa;p2'——流体通过折流板缺口处的压降,pa;ft——壳程结垢校正系数,取1.15。流体流经管束的阻力

  2

  ρu0

  (?p=ffnn+0cb

  '

  1

  2

  f=0.5

  f0=5?

  -0.288

  =0.2874

  nc=1.1n=1.1220=16

  nb=14

  u0=0.4m/s

  式中:f——管子排列方法对压降的校正系数,对三角形排列f=0.5;

  f0——壳程流体的摩擦系数,当re0>500时,f=5.0re0-0.228;

  nb——折流挡板数;h——折流挡板间距;

  u0——按壳程流通截面积计算的流速,m/s。

  0.5?0.29?16?(29+1)?

  825?0.5

  2

  2

  ?p=

  '1

  =7113.15pa

  流体流过折流板缺口的阻力

  u2h?ρ?0

  ?p=n3.5b

  d?2?

  '

  2

  2

  其中h=0.15m,d=0.6m,则

  2?150?825?0.5?

  =8971.875pa?p=29?3.5-?

  6002?

  '

  2

  2

  总阻力

  ?p=(7113.15+8971.8775)?1.15?1=.8pa

  由于该换热器壳程流体的*作压力较高,所以壳程流体的阻力比较适宜。换热器主要结构尺寸和计算结果见附表1。

  3设备选型

  3.1换热管

  3.1.1换热管规格的选择

  换热器中*常用的管子的规格有Φ19mm?2mm和Φ25mm?2.5mm两种[7]。小直径的管子可承受更大的压力,且管壁较薄;同时,对于相同的壳体直径,可以排列较多的管子,从而提高单位体积的传热面积。本设计管程所用液体为水,是易结垢的流体,则应选用Φ25mm?2.5mm的管子。管长的选择以清洁方便和合理使用为原则。管子的长度一。般有:1.5m、2m、3m、6m,其中3m、6m较多用。根据计算,我们则选用为6m的管子。本次设计使用型号为gb/t,上海华石钢铁有限公司生产。由换热器系列标准初选浮头式换热器型号为bes600-2.5-86.9-6/25-4i。

  3.1.2管子排列方式的选择

  管子在管板上的排列方式有:正三角形排列、正方形排列、正方形错列。本设计方

  案采用正三角形排列,此方式可以在同样的管板面积上排列*大的管束,应用*为普通,但管外不易清洗,常用于清洁流体。

  管子间距pt(管中心的距离),一般是管半径的1.25倍左右,以保*胀管时管板的刚度,见下表:

  表3管子布置间距

  3.2板

  安挡板的提高壳

  传热系数,为取得良好的效果,挡板的形状和间距必须适当。

  常见的折流挡板型式有:圆形、分流形、弓形,其中以弓形折流板*为常见。对弓形挡板而言,弓形缺口的大小对壳程流体的流动情况有重要影响,切去弓形高度约为壳体直径的10%~40%(一般取20%~25%)。因弓形缺口太大或太小都会产生“死区”,既不利于传热,又往往增加流体阻力。挡板的间距对壳体的流动亦有重要的影响。间距太大,不能保*流体垂直流过管束,使管外表面传热系数下降;间距太小,不便于制造和检修,阻力损失亦大。

  两相邻挡板的距离(板间距)h一般取换热器外径d的0.2~1.0倍。浮头式换热器h有150mm、200mm、300mm、480mm、600mm五种。据分析可得:取弓形折流板圆缺高度为壳体内径的25%,浮头式换热器h取150mm。

  3.3材料选用

  根据要求,我们为换热器选购合适的部件、型号及尺寸,具体的型号介绍如下:冷凝管型号dn600,a=51.5mm。上、下垫片600-0.6型号是jb/t4704-2000,螺母m16

  折流挡装折流目的是程对流

  型号是gb/t6170-2000。法当型号是hg/t-2009。双曲螺柱型号是jb/t4704-2000,设备法当型号是jb/t4701-2000。耳座b3型号jb/t4712.2-2007。封头eha600?8型号是jb/t4746-2002。换热管φ25?2.5型号是hg/t-2009。拉杆φ16型号是gb/t6170-2000。折流板δ=6型号是jb/t4712.2-2007。下管板δ=30型号是jb/t4712.2-2007。

  压力泵的选择:因为介质均为液体,且*高压力不是很高,所以选用ate2000-y台式液体压力泵,是金湖中泰仪表有限公司生产的。

  其他具体的型号见图表中。

  4附录及图纸

  附录1计算结果及参数

  5总结

  刚开始看到是设计列管式换热器的要求,但知道列管式换热器包括固定管板式、浮头式、u形管式、填料函式等常见的几种不同类型。所以选择时遇到不知道应该选择哪一种,本来想选择固定管板式,它比较简单,但发现冷流体升温超过,所以决定选用浮头式换热器,本次选择的浮头式换热器的优点是当环热管与壳体间有温差存在,壳体或环热管膨胀时,互不约束,不会产生温差应力;管束可以从壳体内抽搐,便与管内管间的清洗。当然也有一些缺点,比如结构较复杂,用材量大,造价高;浮头盖与浮动管板间若密封不严,易发生泄漏,造成两种介质的混合。

  再遇到的问题是由流量确定流速时遇到的问题是,温度变法范围较大,且换热器管子规格只有三种,如果根据流速计算管径很麻烦,加大了计算量,我认为不是很科学。我觉得应该先确定管径,然后根据流量来计算单管程数,再根据选择的热流体的参数来估算传热面积,*后计算出传热管长,确定管程数。换热器的设计,从课本上简单的理论计算,到根据需求满足一定条件的切实地进行设计,不再仅仅包括呆板单调的计算,还有根据具体要求选择、区分和确定设计的换热器的每一个细节,我觉得这是*大的一个挑战。

  6参考文献

  [1]王志魁,刘丽英,刘伟,化工原理第四版[m].化学工业出版社,*,2010.

  [2]wenku.baidu/view/18c8413c0912aab.html.

  [3]阮奇,黄诗煌.化工原理优化设计与解题指南[m].化学工业出版社,*,2001.[4]申迎华,郝晓刚.化工原理课程设计[m].化学工业出版社,*,2011.[5]申迎华,郝晓刚.化工原理课程设计[m].化学工业出版社,*,2011.

  [6]王志魁,刘丽英,刘伟.化工原理第四版[m].化学工业出版社,*,2010.[7]涂伟萍,陈佩珍,程达芳.化工过程及设备设计[m].化学工业出版社,*,2000.

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  第2篇:板式换热器供热系统节能设计方法

  板式换热器主要由多个板片组装而成,且各个板片间均留有一定的空隙。当流体经过板片时,板片之间的间隙能起到冷热交换的作用。那么,下面是小编为大家整理的板式换热器供热系统节能设计方法,欢迎大家阅读浏览。

  1、板式换热器供热系统的工作原理分析

  板式换热器主要由多个板片组装而成,且各个板片间均留有一定的空隙。当流体经过板片时,板片之间的间隙能起到冷热交换的作用。由于流道空间非常小,流体在流经板片时的速度较快,易形成湍流,湍流间会形成较大的波纹。湍流波纹的影响大大提升了板式换热器的换热*能。与一般的换热器相比,其换热*能优于一般的换热器,这是板式换热器可代替一般换热器的重要原因之一。此外,湍流波纹还会增强板片的刚度,当两种流体流过板片四个角的孔洞后会在板式换热器中形成流道,*后形成顺向或逆向流动。此时,可将板片当作流通介质实现热量的交换,进而完成板式换热器的供热环节。分析板式换热器供热系统可进一步了解其存在的问题,比如板片的承受能力、流程安排能否改变、湍流波纹能否得到有效应用等。根据以上分析,我们应不断优化与板式换热器结构有关的设计,从而提升换热器供热系统的换热*能。

  2、板式换热器供热系统存在的问题

  2.1换热与降压的匹配问题

  对于板式换热器而言,换热系数与通道中流体的流速成正比,即当通道内流体的速度较快时,换热系数会增大,且流速加快会导致流体受到的阻力不断增加,进而加大了流体压力的损耗。因此,应选取适当的流速或寻求压力损耗与换热系数的平衡,从而不断提升板式换热器供热系统的综合*能。

  2.2研究不够完善

  板式换热器在我国的起步较晚、研究时间较短,这在一定程度上限制了供热系统的发展,进而对供热系统的节能设计造成了影响。此外,我国对板式换热器的研究不够深入,缺乏一定的技术专利。因此,相关部门应加大资金投入,购买相应的专利。

  2.3应用场合受到限制

  板式换热器具有独特的优势,但也存在一些问题。就当前供热系统的设计而言,存在很多缺陷,比如节能设计在供热系统中的应用受到了限制,主要表现在换热器难以在高温、高压的环境中运行。这是因为板式换热器中的核心元件为较薄的金属片,其承受压力的能力有限,而板式换热器常用于重工业生产中,这就需要板式换热器具备较强的承受压力的能力。由此可见,对于板式换热器供热系统而言,突破以往应用场合的限制是其应用节能设计的基本条件之一。

  3、供热系统节能设计的优化方法

  在分析了板式换热器的工作原理后,深入了解了影响其换热*能的因素,比如板片的波纹、流速、换热系数、流道的安排等。对于板式换热器供热系统的节能设计而言,应充分考虑其影响因素,不断优化供热设计中的各个子系统,具体方法如下所示。

  3.1不断优化整体设计

  对于整个板式换热器供热系统而言,节能设计不只是在供热系统的设计环节中需要考虑的问题,在换热器方面也需考虑该问题。因此,在优化供热系统板片的同时,还应优化板式换热器的结构和功能,从整体上实现供热系统的节能优化,从而实现供热系统的节能设计。此外,对于不同的应用要求和场合,应合理选择优化的方法和系数。

  3.2不断优化板片设计

  在板式换热器供热系统中,优化板片是非常关键的环节,主要包括以下2步:①板片承受压力的能力对板式换热器供热系统的*能影响很大,因此,需要研制一些*能良好的制作材料,这也属于研发换热器的主要研究方向之一。②优化板片强度及其表面的波纹。应仔细分析板片波纹的类型、高度和波纹角等。只有合理优化板片设计,才有可能实现板式换热器供热系统的节能设计。

  3.3匹配换热系数与压降

  换热系数与压降的匹配主要指平衡流体所受压力的损耗和换热系数。通常情况下,可采用传热的单元数法、对数的平均温差法和单侧的压降*大化的利用法等。这样做的主要目的是有效分析板片可承受的*大压降或*适宜的压降,从而准确推算出流体在流经通道时的压降和流速,从而找到一种压降值*大的设计方法,并找到比较合适的换热系数与降压匹配,从而增强板片承受压力的能力。

  3.4合理安排流道

  流道安排的合理*与板式换热器供热系统的*能有直接关系。串联型、混联型的流道安排存在较大的差异,比如在换热系数与压降存在很大的差距时,就需要应用混联型流程的流道安排。因此,对于板式换热器供热系统的节能设计而言,既要考虑板式换热器的应用场合,又要考虑其能承受的压力和流体流速。只有不断综合分析各种因素,才能设计出比较**的换热器供热系统,即*节能的板式换热器供热系统。

  第3篇:浮动式滗水器的设计和运行

  介绍了采用自动橡胶球阀的浮动式滗水器设计原理和设计要点,并详述了完全国产化生产的大型浮动式滗水器在实际运行中的*能.研究表明,浮动式滗水器结构简单可靠、运行稳定、滗水深度大、适用范围广,其堰口负荷随着滗水的进行而逐渐减小,与SBR工艺匹配较好,既保*了出水水质,又具有较大的滗水能力.

  沈文钢,徐懋瑞,郑小黑,冯生华(深圳中兴环境工程技术有限公司,广东,深圳,)

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