换热器选型详解讲解
板式热交换器的选型介绍
板式热交换器的选型介绍一、板换选型计算的影响因素在板换的选型计算中,应向厂家提供如下参数:换热量、介质名称、冷热介质进出口温度、压力等参数,特殊介质还需要提供密度、比热容、粘度、导热系数等参数。
其中压力降直接影响到板式换热器的大小,如果有较大的允许压力降,则可能减少换热器的成本,但会损失泵的功率,增加运行费用。
在水-水换热情况下,允许压力降一般在20∽100KPa是可以接受的。
所以板式换热器选型必须兼顾传热和压降。
二、板式换热器的板型选择1、对流量大允许压降小的情况,应选用阻力小的板型。
反之选用阻力大的板型;2、根据流体压力和温度的情况,确定选择可拆卸式还是全焊式;3、确定板型时不易选择单板面积太小的板片,以免板片数量过多,板间流速偏小,传热系数过低,对较大的换热器更应注意这个问题。
三、板式换热器流程和流道的选择常见的板式换热器通道有以下五种形式: 全为H通道、全为M 通道、全为L通道、H通道与M通道组合、M通道与L通道组合,后两种通道形式的热工计算称为热混计算。
流程指板式换热器内一种介质同一流动方向的一组并联流道,而流道指板式换热器内,相邻两板片组成的介质流动通道。
一般情况下,将若干个流道按并联或串联的方式连接起来,以形成冷、热介质通道的不同组合。
流程组合形式应根据换热和流体阻力计算,在满足工艺条件要求下确定。
尽量使冷、热水流道内的对流换热系数相等或接近,从而得到较佳的传热效果。
因为在传热表面两侧对流换热系统相等或接近时传热系统获得较大值。
虽然板式换热器各板间流速不等,但在换热和流体阻力计算时,仍以平均流速进行计算。
由于“U”形单流程的接管都固定在压紧板上,拆装方便。
板式换热器的压降校核实验,在板式换热器的设计选型时,一般对压降有一定的要求,所以应对其进行校核。
如果校核压降超过允许压降,需要重新进行设计选型计算,直到满足工艺要求为止。
四、选型计算公式(1)热负荷计算公式:Q=qv1p1Cp1(T1−T2)/3.6=qv2p2CP2(t2−t1)/3.6Q 为热负荷;qv1为热介质流量; qv2为冷介质流量;p1为热介质密度;p2为冷介质密度;CP1为热介质比热容;CP2为冷介质比热容;T1为热介质进口温度;T2为热介质出口温度;t1为冷介质进口温度;t2为冷介质出口温度。
换热器选型参数
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: δ =4~5 ㎜ (2)不锈钢:304.316L.321. 厚度:δ =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:
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m2 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
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
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.温差修正系数最大. <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.
换热器的选型和设计指南全
换热器的选型和设计指南全
1.温度和压力要求:在进行换热器选型和设计之前,需要明确设备所
需的温度和压力要求。
根据这些要求,可以选择合适的材料和换热器类型。
2.热交换面积计算:根据需要传递的热量和温度差,可以计算得到所
需的热交换面积。
热交换面积的计算是选择换热器类型和尺寸的基础。
3.材料选择:换热器的材料选择要考虑到介质的化学性质、腐蚀性以
及温度和压力要求。
常用的材料包括不锈钢、铜合金、钛合金等。
4.流体流动方式:流体可以采用并行流、逆流或交叉流方式通过换热器。
在选择流体流动方式时,需要考虑换热效率和压降等因素。
5.清洁程度要求:根据介质的清洁程度,可以选择适当的换热器类型。
尽量选择结构简单、易于清洁的换热器,以保证长期稳定的换热效果。
6.管束和散热面积:根据热量传递的需要,可以选择合适的管束形式
和散热面积。
管束的选择要考虑到介质的流速和传热系数等因素。
7.防堵塞设计:在换热器设计中要考虑到防止堵塞的问题。
可以采用
增加管道直径、添加过滤装置等措施来减少堵塞的风险。
8.设备布局和管道设计:在进行换热器的设计时,需要考虑到设备的
布局和管道的连接。
合理布局可以减少管道阻力和热量损失。
9.热媒选择:热媒的选择要根据介质的性质以及工艺流程的要求来进行。
常用的热媒有水、蒸汽、有机液体等。
10.清洗和维护考虑:在进行换热器设计时,要考虑到清洗和维护的
便捷性。
合理的设计可以降低维护成本和停机时间。
换热器的选型和设计指南
换热器的选型和设计指南
热交换器选型与设计指南
一、热换器的选型
1、热换器类型
根据热换器工作的原理和结构特征,热换器可以分为流体直接交换器(Direct-Fluid Exchangers)、保温热换器(Heat-Preserving Exchangers)、热管(Heat Pipes)和热泵(Heat Pump)。
(1)流体直接交换器
流体直接交换器是最普遍的热换器类型,它是由连接在同一个容器内两个不同流体进行直接交换的,可以分为板式热换器(Plate Heat Exchanger)、管式热换器(Tube Heat Exchanger)、管壳式热换器(Tube-shell Heat Exchanger)、换热器(Exchanger)、板管式换热器(Plate-Tube Exchanger)等几种。
(2)保温热换器
保温热换器是通过在热换器内部设置一层隔热材料,使得一个流体和另一个流体不能直接接触,而是通过隔热材料进行热量交换的热换器,它包括直管保温器(Straight-TubeHeatPreservingExchanger)、折管保温器(Folded-TubeHeatPreservingExchanger)以及缠绕管保温器(Coil-TubeHeatPreservingExchanger)等几种。
(3)热管
热管是一种将热能以流体的形式进行输送的装置,它是由一段密封的
金属管束和一段或多段的循环管组成,通常将其称为柔性热管
( Flexible Heat Pipes),也可以称为硬性热管(Rigid Heat Pipes)。
(4)热泵。
热交换器的选型和设计指南三讲解
热交换器的选型和设计指南三2010-01-26 20:15:11 来源:热泵热水器技术网浏览:136次11管壳式换热器的设计要点换热器的设计过程包括计算换热面积和选型两个方面。
有关换热器的选型问题,前面已经讲过了,下面主要介绍管壳式换热器的设计要点及如何分析计算结果、调整计算,而设计出满足工艺需要的、传热效率高的换热器。
11.1设计计算的基本模型及换热器的性能参数换热器的性能主要是通过下列公式来描述的。
a.冷、热两流体间热量平衡Qreq=(WCpΔT)hot=(WCpΔT)coldW--流体质量流量Cp--流体的比热hot--热流体cold--冷流体ΔT--进出口温度差b.传热率方程Qact=(A)(ΔTm)(1/ΣR)ΣR=(1/hi)o+(1/ho)o+(Rf)o+(Rw)oΣR--总热阻A--传热面hi、ho--分别为两流体的传热膜系数Rf--两流体的污垢热阻Rw--金属壁面热阻ΔTm--平均温度差O--通常换热计算以换热管外表面为基准c.传热率的估算Qact≥Qreqd.对压力降的限制条件(ΔPi)act≤(ΔPi)allow(ΔPo)act≤(ΔPo)allowΔP--压力降下标i表示管内下标o表示管外11.2换热器的计算类型换热器的计算类型常分为设计计算和校核计算两大类。
换热器计算一般需要三大类数据:结构数据、工艺数据和物性数据,其中结构数据的选择在换热器中最为重要。
在管壳式换热器的设计中包含有一系列的选择问题,如壳体型式、管程数、管子类型、管长、管子排列、折流板型式、冷热流体流动通道方式等方面的选择。
工艺数据包括冷、热流体的流量、进出口温度、进口压力、允许压降及污垢系数等。
物性数据包括冷、热流体在进出口温度下的密度、比热容、粘度、导热系数、表面张力。
a.设计计算 Design设计计算就是通过给定的工艺条件,来确定一台未知换热器的结构参数,并使其结构最优、尺寸最小。
对设计计算应先确定下列基本的几何参数:--管长--管间距--流向角--换热管外径及管壁厚b.校核计算 Rating校核计算就是评估一台已知换热器的传热性能,即通过校核设备的几何尺寸来看其是否能满足传热要求。
换热器的选型和设计指南
换热器的选型和设计指南换热器是一种常见的工业设备,用于传递热量。
在选型和设计换热器时,有几个关键因素需要考虑,包括换热器的类型、工作条件、热介质性质、热量传递要求以及材料选择等。
本文将探讨这些因素,并提供选型和设计换热器的指南。
1.换热器类型选择换热器的类型多种多样,包括壳管式换热器、板式换热器、管束式换热器等。
在选择换热器类型时,需要考虑以下几个方面:-热量传递效率:不同类型的换热器有不同的热量传递效率,需要根据具体的热量传递要求选择。
-空间限制:不同类型的换热器对空间的要求也不同,需要考虑设备安装的实际情况。
-清洁维护:不同类型的换热器在清洁和维护方面也不同,这也需要考虑到。
2.工作条件考虑换热器的工作条件包括温度、压力和流量。
这些条件会对选型和设计产生影响,并需要根据不同的工况选择合适的换热器。
对于高温、高压或高流量的情况,需要选择能够承受这些条件的换热器,并进行合理的设计。
3.热介质性质分析热介质的物理性质对换热器的选型和设计也有影响。
例如,不同的热介质对应不同的热导率、比热容和粘度等物理特性,这些特性会对换热器的热量传递效果产生影响。
需要根据热介质的性质选择合适的换热器和传热方式。
4.热量传递要求根据具体的热量传递要求,选择合适的热量交换方式。
换热器可以采用对流、辐射或传导等方式进行热量传递。
不同的传热方式在热量传递效率和能耗方面也有差异,需要根据具体要求进行选择。
5.材料选择换热器的材料选择对其性能和使用寿命起着重要作用。
一些常用的换热器材料包括不锈钢、铜、铝和钛等。
需要根据热介质的特性、工作条件和预算等因素选择合适的材料。
此外,还需要考虑材料的耐腐蚀性能、尺寸稳定性和可焊性等因素。
在设计换热器时-设计热传导面积:根据热量传递要求和热介质的特性,设计合适的热传导面积,确保达到所需的热传递效果。
-流体力学分析:对流动的流体进行流体力学分析,考虑流体的流速、压降以及流体在换热器中的流动模式等,以确保热量传递效果和系统的稳定性。
十一种换热器工作原理和特点图文讲解
十一种换热器工作原理和特点图文讲解一、换热器1、U形管式换热器每根管子都弯成U形,固定在同一侧管板上,每根管可以自由伸缩,也是为了消除热应力。
性能特点:(1)优点此类换热器的特点是管束可以自由伸缩,不会因管壳之间的温差而产生热应力,热补偿性能好;管程为双管程,流程较长,流速较高,传热性能较好;承压能力强;管束可从壳体内抽出,便于检修和清洗,且结构简单,造价便宜。
(2)缺点是管内清洗不便,管束中间部分的管子难以更换,又因最内层管子弯曲半径不能太小,在管板中心部分布管不紧凑,所以管子数不能太多,且管束中心部分存在间隙,使壳程流体易于短路而影响壳程换热。
此外,为了弥补弯管后管壁的减薄,直管部分需用壁较厚的管子。
这就影响了它的使用场合,仅宜用于管壳壁温相差较大,或壳程介质易结垢而管程介质清洁及不易结垢,高温、高压、腐蚀性强的情形。
2、沉浸式蛇管换热器沉浸式蛇管换热器以蛇形管作为传热元件的换热器,是间壁式换热器种类之一。
根据管外流体冷却方式的不同,蛇管式换热器又分为沉浸式和喷淋式。
(1)优点这是一种古老的换热设备。
它结构简单,制造、安装、清洗和维修方便,便于防腐,能承受高压,价格低廉,又特别适用于高压流体的冷却、冷凝,所以现代仍得到广泛应用。
(2)缺点由于容器体积比管子的体积大得多、笨重、单位传热面积金属耗量多,因此管外流体的表面传热系数较小。
为提高传热系数,容器内可安装搅拌器。
3、列管式换热器冷流体走管内,热流体经折流板走管外,冷、热流体通过间壁换热。
性能特点:列管式换热器的结构比较简单、紧凑、造价便宜,但管外不能机械清洗。
此种换热器管束连接在管板上,管板分别焊在外壳两端,并在其上连接有顶盖,顶盖和壳体装有流体进出口接管。
通常在管外装置一系列垂直于管束的挡板。
同时管子和管板与外壳的连接都是刚性的,而管内管外是两种不同温度的流体。
因此,当管壁与壳壁温差较大时,由于两者的热膨胀不同,产生了很大的温差应力,以至管子扭弯或使管子从管板上松脱,甚至毁坏换热器。
换热器的选型
3、计算平均温差,并确定壳程数逆流温差由R和P查《化工原理》上册P234,图4-17得,又因,故可选单壳程的列管式换热器。
4、初选换热器的规格根据管间为循环水,管内为CO2,K值范围为17~280W/(㎡·℃),初选K=62W/(㎡·℃),故初选固定管板式换热器规格尺寸如下:壳径D 1000mm 公称面积S 170.5㎡管程数Np 1管数n 749管长L 3m管子直径φ25×2.0mm(不锈钢管)管子排列方法正三角形换热器的实际传热面积S0=nπd(L-0.1)=749×3.14×0.025×2.9=170.6㎡该换热器要求的总传热系数为:三、核算总传热系数K1、计算管程对流传热系数αi2、计算壳程对流传热系数αo换热器中心附近管排中流体流通面积为式中h——折流挡板间距,取150mm;t——管中心距,对φ25×2.0mm的管子,取t=32mm。
因为W h=30.5m3/h,所以由正三角形排列,得由于水被加热,所以3、确定污垢热阻查《化工原理》P384,得循环水 Rsi=1.7197×10-4(m2·℃)/WCO2 Rs=3.4394×10-4(m2·℃)/W4、总传热系数K管子材料选用不锈钢,取其导热系数λ=16.5W/ (m2·℃),所以W选用该换热器时,要求过程得总传热系数为62 W/ (m2·℃),在传热任务书所规定得流动条件=77.4W/ (m2·℃),所选择的换热器安全系数为:下,计算出K符合的要求,则初选换热器合适。
五、流体流动阻力的计算1、管程流体阻力的计算式中、——分别为直管及回弯管中因摩擦阻力引起的压强降,Pa——结垢校正因数,无因此,对φ25×2mm的管子,取为1.4。
FiNp——管程数,Np=1Ns——串联的壳程数,Ns=12、壳程压强降式中——流体横过管束得压强降,Pa——流体通过折流板缺口的压强降,Pa——壳体压强降的结垢校正因数,无因次,对气体可取为1.0。
换热器 选型 计算
换热器选型计算
1. 工艺条件:确定换热器的工艺条件,包括流体的进出口温度、流量、压力等。
这些参数将影响换热器的类型、尺寸和材料选择。
2. 热负荷计算:计算换热器的热负荷,即需要传递的热量。
这可以通过能量平衡方程或热传递方程来确定。
3. 换热器类型选择:根据工艺条件和热负荷,选择适合的换热器类型,如管壳式换热器、板式换热器、螺旋板式换热器等。
不同类型的换热器具有不同的传热特性和适用范围。
4. 传热系数计算:根据换热器的类型和流体的物理性质,计算传热系数。
传热系数是衡量换热器换热性能的重要参数。
5. 对数平均温差(LMTD)计算:计算流体在换热器中的对数平均温差。
LMTD 是换热的驱动力,它影响换热器的换热效率。
6. 换热面积计算:根据热负荷、传热系数和 LMTD,计算所需的换热面积。
换热面积是选择换热器尺寸的关键因素之一。
7. 压降计算:计算流体在换热器内的压降,以确保在设计流量下的可接受压降范围内。
8. 材料选择:根据流体的腐蚀性、温度和压力等因素,选择适合的换热器材料,以确保设备的耐腐蚀性和可靠性。
9. 设备布局和尺寸:根据换热面积和换热器类型,确定换热器的设备布局和尺寸。
10. 设计验证和优化:进行设计验证,检查换热器是否满足工艺要求和性能指标。
如有需要,进行优化以提高换热效率或降低成本。
需要注意的是,换热器选型计算是一个复杂的过程,可能需要借助专业的工程软件和工具来进行。
此外,还应考虑安全因素、维护要求和可操作性等因素。
最好由经验丰富的工程师或技术团队来进行换热器的选型计算,以确保设备的性能和可靠性。
换热器选型
中国瑞林工程技术有限公司
换热器选型:
1、被预热介质种类
预热煤气或可燃气体应选用气密性好的列管式、整体式换热器
什么是列管式、什么是整体式
2、预热温度的高低。
预热温度低于500度一般采用金属换热器,高于今为500选用耐热金属换热器,高于800度采用非金属换热器
3、烟气温度
入换热器温度低于700度采用金属换热器,高于700度考虑先将高温烟气稀释到700度以后再进入换热器。
烟气温度高于1100度,一般选用非金属材料换热器
4、烟气成份及含尘量
5、流体压降
增加流速可提高换热器的总传热系数,缩小换热面积,但增大了压降损失,使输送动力增加导致运行费增加
6、换热效率
指换热器内冷流体的温升与热流体与冷流体入口温差之比,表示换热器实际换热量与最大换热量之比。
一般换热器的换热效率要求在0.9以上,最小不能低于0.8
7、流体压力及两流体压力差
8、充分考虑换热器的性价比,其性能应在满足工艺条件的前提下,体积较小造价较低。
使
用寿命必须满足工艺主体设备检修期的要求。
换热器的选型和设计指南
换热器的选型和设计指南换热器是一种用于传递热量的设备,广泛应用于各个行业和领域,包括化工、石油、电力、食品等。
换热器的选型和设计至关重要,直接影响设备的热效率和工作效果。
本文将从选型和设计的角度,提供一些指南和建议。
一、换热器的选型指南1.确定换热器的功能:在选择换热器之前,需要明确所需的热交换功能,例如加热、冷却、蒸发、凝结等。
同时还需考虑所需的传热方式,如对流传热、辐射传热等。
2.确定换热器的工作参数:根据具体的应用需求,确定换热器的工作参数,包括流体的温度、压力、流量等。
这些参数将直接影响换热器的尺寸、型号和材料选择。
3.选择适当的换热器类型:根据应用需求和流体性质,选择合适的换热器类型,包括壳管式换热器、板式换热器、管束式换热器等。
每种类型都有其适用的特点和限制,需要根据具体场景进行选择。
4.评估换热器的热性能:除了换热器类型,还需评估不同换热器的热性能,包括传热系数、压降、能耗等。
通过对不同类型和厂家的换热器性能进行比较,选择性能最佳的产品。
5.考虑维护和清洁:换热器在使用过程中需要进行维护和清洁,因此需要选择易于维护和清洁的换热器类型和结构。
同时还需考虑清洗液的使用、清洗方法等。
二、换热器的设计指南1.确定换热面积:根据流体的热交换需求和换热器的热传递特性,计算和确定所需的换热面积。
换热面积的大小将直接影响换热器的尺寸和材料成本。
2.确定流体流动方式:根据流体的性质和热交换需求,确定流体的流动方式,包括并流、逆流等。
不同的流动方式将影响换热器的传热效果和压降。
3.选择合适的材料:根据工作环境和流体的性质,选择合适的材料,包括换热管的材料、壳体材料等。
需要考虑材料的耐腐蚀性、强度和耐高温性能。
4.考虑换热器的安全性:换热器设计时需考虑安全因素,包括避免流体泄漏、冲击和爆炸等。
需要确保换热器的结构强度和密封性能,以及安装和使用过程中的安全措施。
5.优化换热器设计:通过计算和模拟,优化换热器的设计,包括优化流体流动路径、调整管束布置、增加换热面积等,以提高换热器的热效率和运行性能。
换热器的选型和设计
换热器的选型和设计指南一、概述1.选型原则2.工艺参数的选取3.计算方法4.结构设计二、分类及结构特点1.按照换热器作用原理分类1.1间壁式换热器(冷热流体不允许混合的场合各种管式和板式换热)1.2直接接触式换热器(凉水塔、洗涤塔、文氏管、喷射冷凝器)1.3蓄热式换热器1.4中间载热体式换热器2.按照换热器用途分类2.1 加热器2.2 预热器2.3 过热器2.4 蒸发器2.5 再沸器2.6 冷却器2.7 冷凝器3.按换热器传热面形状和结构分类3.1 管式换热器3.2 板式换热器3.3 特殊形式换热器4.按换热器所用材料分类4.1 金属材料换热器4.2 非金属材料换热器:表1.1三、选型需要考虑的因素1.热负荷(显热+潜热的变化量)2.流体流量的大小3.流体的性质4.流体在换热器中的温度及温度的变化5.流体允许的压降6.对清洗、维修的要求7.设备结构的制造与材料8.价格、使用安全性与寿命9.技术经济指标的分析3.1 管壳式换热器的选型3.1.1. 适用范围①压力:允许压力从高真空~41.5MPa,Pmax=60MPa,F≤5000m2②温度:-100℃~1100℃(-270℃≤tmax≤1450)3.1.2. 容量大、结构简单、坚固耐用、造价低廉、用材广泛、清洗方便、适应性强3.1.3. U形管,适用于管、壳壁面温差较大,壳程易结垢管程清洁不易结垢及高温高压、腐蚀性强的场合,即高温高压腐蚀性强的介质走管内,密封易解决。
3.2压降较大时选3较理想;对于10 翅片式空冷器选择条件:①水供应困难②水质不好,如结垢腐蚀③水热引起热污染,一般工艺出口温度较高>65℃(即>大气环境温度15~20℃),比列管式经济;工艺物料<50℃用水冷。
3.3 结构参数的选取3.3.1. 两端封头(TEMA型号代码符合)TEMA壳体换热器类型流体在管内每通过管束一次称为一个管程,每通过壳体一次称为一个壳程。
单壳程单管程换热器称1-1型换热器,两壳程四管程换热器称为2-4型换热器,如下图所示:2-4型换热器为提高管内流体速度:在两端封头设置适当隔板为提高管外流体速度:在壳体内安装纵向隔板使流体多次通过壳体空间各类换热器管程数限制表1.3换热器类型管程数限制U型管式任意偶数,分程隔板只装在换热器前端固定管板式任意数,前、后两端均有分程隔板拔出封头式任意偶数,对于单程管,必须在浮头端加密封节;一般不用于单管程换热器带外密封套环的浮头式单管程或双管程,因为尾部没有分程隔板带双开卡环的浮头式任意偶数,单管程时浮头端要加装密封节带填料函的浮头式任意数壳内径最大管程数<250 4250~510 6510~760 8760~1020 101270 12①有相变②无相变3.3.4. 合理压降管壳式换热器、空冷器和套管式换热器表1.5物流压降值气体和蒸汽(高压)35-70Kpa气体和蒸汽(低压)15-35Kpa气体和蒸汽(常压) 3.5-14Kpa蒸汽(真空)<3.5Kpa蒸汽(真空冷凝塔)0.4-1.6Kpa液体70-170KpaF型壳体,壳侧压降35-70Kpa板翅式换热器物流压降值气体和蒸汽5-20Kpa液体20-55Kpa3.3.5冷介质温度①冷却水温度≤60℃,高于工艺物流冰点5℃。
板式换热器性能参数及选型手册
板式换热器性能参数及选型手册
覆盖换热器:
换热器性能参数及选型
一、换热器的性能参数
1、膨胀性能
换热器具有良好的膨胀性能,膨胀及收缩系数较大,容易扩大换热器
的换热面积,以有效地提高换热效率。
2、换热系数
换热器具有良好的换热系数,能有效提高热交换的效率,以节省能源。
3、耐腐蚀性
换热器的表面具有良好的耐腐蚀性,可以有效防止腐蚀对换热器造成
的损坏。
4、密封性
换热器具有良好的密封性,能够有效地防止介质漏出,延长换热器的
使用寿命。
5、易维修性
换热器具有良好的易维修性,可以快速维修和清洗,以避免占用大量
的维修时间。
二、换热器的选型
1、传热系数
传热系数是换热器的重要指标,一般选择换热器的时候需要确定传热系数,以有效地提高换热效率。
2、换热器的参数及尺寸
一般选择换热器的时候需要确定换热器的参数和尺寸,以获得最佳运行效果。
3、结构类型
在选择换热器的时候,也需要考虑换热器的结构类型。
一般来说,换热器的结构类型可以分为盘式换热器、链式换热器、槽式换热器等几种。
需根据实际工况情况进行选择。
换热器选型详解
换热器选型详解各种类型得换热器作为工艺过程必不可少得设备,如何根据不同得工艺生产流程与生产规模,设计出投资省、能耗低、传热效率高、维修方便得换热器就是一项非常重要得工作。
换热器分类按工艺功能分类冷却器、加热器、再沸器、冷凝器、蒸发器、过热器、废热锅炉等。
按传热方式与结构分类间壁传递热量式与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、液膜式等其她形式得换热器。
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从工艺功能选择换热器冷却器间壁式冷却器☆当传热量大时,可以选择传热面积与传热系数较大得板式换热器比较经济,但就是板式换热器得使用温度一般不大于150℃,压降较大。
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☆对于压降与温度压力较高得情况,选用管壳式换热器较为合理。
☆板翅式换热器由于翅片得作用,适用于气体物料得冷却,其使用温度一般也小于150℃。
☆空冷器适用于高温高压得工艺条件,其热物流出口温度要求比设计温度高15~20℃。
直接接触式冷却器☆适用于需要急速降低工艺物料得温度、伴随有吸收或除尘得工艺物料得冷却、大量热水得冷却与大量水蒸气得冷凝冷却等工况。
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加热器高温情况:当温度要求高达500℃以上时可选用蓄热式或直接火电加热等方式。
中温情况:对于150~300℃工况一般采用有机载热体作为加热介质。
分为液相与气相两种。
低温情况:当温度小于150℃时首先考虑选用管壳式换热器,只有工艺物料得特性或者工艺条件特殊时,才考虑其她形式,例如热敏性物料加热多采用降膜式或波纹板式换热器。
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再沸器图1 四种再沸器类型多采用管壳式换热器,分为强制循环式、热虹吸式与釜式再沸器三种。
其设计温差一般选用20~50℃,单程蒸发率一般为10%~30%。
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冷凝器一般用于蒸馏塔塔顶蒸汽得冷凝以及反应气体得冷凝,对于蒸馏塔顶,一般选用管壳式、空冷器、螺旋板式、板翅式等换热器作为冷凝器,对于反应系统,一般选用管壳式、套管式或喷淋式等换热器作为冷凝器。
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换热器型号
换热器型号1. 引言换热器是工业生产过程中常用的设备之一,用于传递热量,实现冷却或加热的作用。
在选择换热器时,型号的选择是一个关键因素。
本文将介绍换热器型号的主要分类和常见的型号选取方法。
2. 换热器型号的分类根据换热器的工作原理和结构特点,换热器的型号可以划分为以下几类:2.1 管壳式换热器管壳式换热器是一种常见的换热器类型,由壳体、管束和管板组成。
根据传热介质的流动方式,管壳式换热器可细分为平行流、逆流和交叉流三种类型。
2.2 板式换热器板式换热器是一种以金属板作为传热介质的换热装置,其结构紧凑、传热效率高,常用于液体之间的换热。
2.3 风冷式换热器风冷式换热器利用大气气流对传热介质进行冷却,结构简单、适用于没有水源的环境。
2.4 水冷式换热器水冷式换热器通过水的循环来实现热量的传递,常用于冷却要求较高的设备。
3. 常见的换热器型号选取方法在选择换热器型号时,需要综合考虑以下几个因素:3.1 传热效率换热器的传热效率是一个重要的指标,需要根据实际应用需求选择合适的型号。
传热效率越高,换热器的性能就越好。
3.2 流体压降流体压降是流体通过换热器时所产生的压力损失,需要根据系统的压力要求选择合适的型号。
通常情况下,流体压降越小,换热器的性能越好,但也要考虑设备的实际工作压力。
3.3 流量需求根据需要冷却或加热的流体流量来选择合适的型号,确保满足流量要求。
3.4 工作介质工作介质的性质会影响对换热器的选型。
不同的介质对换热器的材质要求不同,例如腐蚀性介质需要使用耐腐蚀材料制作的换热器。
3.5 安装空间根据实际的安装空间来选择合适的型号,确保换热器能够有效地安装在工程中。
4. 结论换热器的型号选择是确保换热器正常运行的关键因素。
根据实际需要,选择适合的换热器型号,可以提高系统的效率、降低能耗。
在选择过程中,需要综合考虑传热效率、流体压降、流量需求、工作介质和安装空间等因素,并根据实际情况进行合理的选取。
换热器选型
换热器选型引言:换热器是工业生产过程中常用的设备之一,用于传递热量并实现热能的转换。
在工业生产中,换热器的选型非常重要,它直接影响到设备的性能和能效。
本文将从换热器的类型、工作原理、选型依据等方面进行介绍和分析,以帮助读者更好地进行换热器的选型。
一、换热器的类型常见的换热器类型包括壳管式换热器、板式换热器、螺旋板式换热器等。
壳管式换热器是一种结构简单、传热效果较好的换热器,适用于高温高压、粘稠液体等工况。
板式换热器由多个平行板组成,具有传热效率高、占用空间小的特点,适用于低温低压、腐蚀性液体等工况。
螺旋板式换热器则是将螺旋板卷曲而成,形成多个螺旋通道,具有较大的传热面积和流体的强迫对流,适用于流量大、传热效果要求高的工况。
二、换热器的工作原理换热器的工作原理是通过两种流体之间的热传导来实现热量的转移。
在壳管式换热器中,热源流体通过管道中流动,被换热的流体则在壳体中流动,通过管壁的传导实现热量的交换。
在板式换热器中,两种流体分别通过平行板的流道中流动,通过板间的传导和对流来实现热量的转移。
螺旋板式换热器则是利用螺旋通道中的流体强迫对流以及壁面的传导来实现热量的传递。
三、换热器的选型依据换热器的选型依据包括工况参数、换热面积、传热系数等。
首先需要明确工况参数,包括流体的流量、温度、压力等。
根据工况参数,可以计算出所需的传热量和传热面积。
换热器的选型还需要考虑传热系数,传热系数高意味着单位面积内的传热量大,换热器体积相对较小。
此外,还需要考虑流体的物性、流动方式等因素,以保证选型的准确性和可靠性。
四、换热器选型的注意事项在进行换热器选型时,需要注意以下几点。
首先,要充分了解工况参数,包括流体的性质、流量、温度等,以便确定换热器的类型和规格。
其次,要考虑换热器的传热效果和能耗,选择传热系数高、能效好的换热器。
同时,还要考虑换热器的材质和耐腐蚀性能,以适应不同的工况要求。
最后,要根据实际情况进行经济性分析,综合考虑选型的成本和效益。
换热器选型详解
换热器选型详解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。
换热器分类按工艺功能分类冷却器、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、液膜式等其他形式的换热器。
从工艺功能选择换热器冷却器间壁式冷却器☆当传热量大时,可以选择传热面积和传热系数较大的板式换热器比较经济,但是板式换热器的使用温度一般不大于150℃,压降较大。
☆对于压降和温度压力较高的情况,选用管壳式换热器较为合理。
☆板翅式换热器由于翅片的作用,适用于气体物料的冷却,其使用温度一般也小于150℃。
☆空冷器适用于高温高压的工艺条件,其热物流出口温度要求比设计温度高15~20℃。
直接接触式冷却器☆适用于需要急速降低工艺物料的温度、伴随有吸收或除尘的工艺物料的冷却、大量热水的冷却和大量水蒸气的冷凝冷却等工况。
加热器高温情况:当温度要求高达500℃以上时可选用蓄热式或直接火电加热等方式。
中温情况:对于150~300℃工况一般采用有机载热体作为加热介质。
分为液相和气相两种。
低温情况:当温度小于150℃时首先考虑选用管壳式换热器,只有工艺物料的特性或者工艺条件特殊时,才考虑其他形式,例如热敏性物料加热多采用降膜式或波纹板式换热器。
再沸器图1 四种再沸器类型多采用管壳式换热器,分为强制循环式、热虹吸式和釜式再沸器三种。
其设计温差一般选用20~50℃,单程蒸发率一般为10%~30%。
冷凝器一般用于蒸馏塔塔顶蒸汽的冷凝以及反应气体的冷凝,对于蒸馏塔顶,一般选用管壳式、空冷器、螺旋板式、板翅式等换热器作为冷凝器,对于反应系统,一般选用管壳式、套管式或喷淋式等换热器作为冷凝器。
表2 冷凝器特性比较常用换热器选用-管壳式换热器工艺条件温度:冷却水出口温度不宜高于60℃以免结垢严重,高温端的温差不应小于20℃,低温端的温差不应小于5℃。
换热器的选型和设计
换热器的选型和设计换热器是一种常见的设备,用于在工业过程中传递热量。
选择和设计换热器需要考虑多个因素,包括传热效率、流体流动特性、设备尺寸和重量、材料成本等。
在本文中,将详细介绍换热器的选型和设计过程。
首先,换热器的选型应考虑传热效率。
传热效率是指换热器传递的热量与传入热量之间的比率。
传热效率取决于热源和冷源的温度差、换热介质的流速和传热表面的设计。
为了提高传热效率,可以增加传热表面的面积,提高换热系数或增加流体的流速。
因此,在选型时应根据具体的工况条件来确定传热效率的要求。
其次,流体流动特性是选型的关键因素之一、流体流动的特性在一定程度上决定了换热器的结构形式。
流体可以是单相流动,也可以是多相流动,如气体-气体、液体-气体或液体-液体。
不同的流动特性需要不同的换热器类型,如管壳式换热器、板式换热器或螺旋板式换热器。
因此,应根据流体的性质和流动特性来选择适合的换热器。
第三,设备尺寸和重量也是选型的关键考虑因素。
换热器的尺寸和重量直接影响设备的成本和安装要求。
在选型时,需要根据工程的空间限制和设备的重量承受能力来确定换热器的尺寸和重量。
此外,还应考虑设备的清洁和维护的方便性,以及与其他设备的配合情况。
最后,材料成本也是选型的重要方面。
换热器的材料成本取决于设备的材质、尺寸和制造工艺。
常见的换热器材料包括不锈钢、碳钢和铜合金等。
在选型时,应根据材料的成本和性能来选择最经济合理的材料。
换热器的设计过程包括热量计算、流体力学分析和结构参数确定等。
热量计算是根据工程要求计算换热器的传热面积和传热量,以满足工艺流程的热平衡。
流体力学分析是根据流体的流动特性和传热现象来确定换热器的流道尺寸、流速和压降等参数。
结构参数确定是根据设备的尺寸和重量要求来确定换热器的结构形式和材料选择。
在换热器的设计过程中,需要综合考虑以上多个因素,并根据具体的工程要求和设备性能来进行合理的选择和设计。
只有在选型和设计过程中充分考虑到各种因素,才能确保换热器的性能和经济效益最优化。
换热器的选择方法
板式换热器选型设计原则分为以下几点:单板面积的选择单板面积过小、则板片数目多,占地面积大,阻力降减少;反之,单板面积过大,则板片数目少,占地面积小,阻力降增大,但是难以保证适当的板间流速。
因此,一般单板面积可按角孔流速为6m/s左右考虑。
板间流速的选取流体在板间的流速,影响换热性能和压力降。
流速高,换热系数高,阻力降也增大;反之,则相反。
一般取板间流速为0.2-0.8m/s,板式换热器且尽量使两种流体板间速度一致。
流速小于0.2m/s时,流体达不到揣流状态,且会形成较大的死角区;流速过高会导致阻力降剧增,气体板间流速一般不大于10m/s。
流程的确定两侧流体的流量大致一致时,应尽量按等程布置;当两侧流体的流量相差较大时,则流量小的一侧按多流程布置或采用不等截面通道的板式换热器。
另外,当某一介质的温升或温降幅度较大时,也可盐浴氮化炉采用多流程。
有相变发生的一侧一般均为单流程,且接口方式为上进下出。
在多程换热器中,一般对同一流体在各流程中应采用的流道数。
换热器压降修正系数,单流程时取1.2~1.4,2~3流程取1.8~2.0,4~5流道取2.6~2.8。
流向的选取单相换热时,逆流具有最大的平均温差,一般在板式换热器的设计中要尽可能把流体布置为逆流。
两侧流体为等流程时,为逆流;当两侧液体氮化炉流体为不等流程时,顺流与逆流交替出现,平均温差要小于纯逆流时。
板式换热器的选型计算方法:(1)换热器选型计算公式:Q=K·F·△tm式中:Q——热流量(W)△ tm——对数平均温差(℃)F——传热面积(m2)板式换热器在实际运行中,由于污垢、水流不均等情况影响,需在上式中引入修正系数ß(一般取0.7~0.9),因此,实际使用时,上式为:Q=ß·K·F·△tm(2)估算法可按下面估算:当板间流速为0.3~0.7m/s时水(汽)——水K=3000~7000;水(汽)——油K=400~1000油——油K=175~400。
设备选型—换热器
一、换热器类型的选取1.换热器分类:(1)按照使用目的分类:冷却器、加热器、再沸器、冷凝器等;(2)按照结构分类:管壳式、板式、管式等。
2.换热器的类型选择换热器的类型很多,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) 流体的性质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、使用安全性和寿命在换热器选型中,除考虑上述因素外,还应对结构强度、材料来源、制造条件、密封性、安全性等方面加以考虑。
所有这些又常常是相互制约、相互影响的,通过设计的优化加以解决。
针对不同的工艺条件及操作工况,我们有时使用特殊型式的换热器或特殊的换热管,以实现降低成本的目的。
因此,应综合考虑工艺条件和机械设计的要求,正确选择合适的换热器型式来有效地减少工艺过程的能量消耗。
对工程技术人员而言,在设计换热器时,对于型式的合理选择、经济运行和降低成本等方面应有足够的重视,必要时,还得通过计算来进行技术经济指标分析、投资和操作费用对比,从而使设计达到该具体条件下的最佳设计。
3.管壳式换热器管壳式换热器的应用范围很广,适应性很强,还具有容量大、结构简单、造价低廉、清洗方便等优点,因此它在换热器中是最主要的型式。
以下内容均用于管壳式换热器二、工艺条件的选定1.压降较高的压降值导致较高的流速,因此会导致较小的设备和较少的投资,但运行费用会增高,较低的允许压降值则与此相反。
所以,应该在投资和运行费用之间进行一个经济技术比较。
换热器的压降可以参考相关的经验数据。
允许压降必须尽可能加以利用,如果计算压降与允许压降有实质差别,则必须尝试改变设计参数。
在设计中要充分利用允许压降用;而增加一点压降会增加很大的经济性,则应再行设计并考虑增加允许压降的可能性。
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换热器选型详解
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。
换热器分类
按工艺功能分类
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、液膜式等其他形式的换热器。
从工艺功能选择换热器
冷却器
间壁式冷却器
☆当传热量大时,可以选择传热面积和传热系数较大的板式换热器比较经济,但是板式换热器的使用温度一般不大于150℃,压降较大。
☆对于压降和温度压力较高的情况,选用管壳式换热器较为合理。
☆板翅式换热器由于翅片的作用,适用于气体物料的冷却,其使用温度一般也小于150℃。
☆空冷器适用于高温高压的工艺条件,其热物流出口温度要求比设计温度高15~20℃。
直接接触式冷却器
☆适用于需要急速降低工艺物料的温度、伴随有吸收或除尘的工艺物料的冷却、大量热水的冷却和大量水蒸气的冷凝冷却等工况。
加热器
高温情况:当温度要求高达500℃以上时可选用蓄热式或直接火电加热等方式。
中温情况:对于150~300℃工况一般采用有机载热体作为加热介质。
分为液相和气相两种。
低温情况:当温度小于150℃时首先考虑选用管壳式换热器,只有工艺物料的特性或者工艺条件特殊时,才考虑其他形式,例如热敏性物料加热多采用降膜式或波纹板式换热器。
再沸器
图1 四种再沸器类型
多采用管壳式换热器,分为强制循环式、热虹吸式和釜式再沸器三种。
其设计温差一般选用20~50℃,单程蒸发率一般为10%~30%。
冷凝器
一般用于蒸馏塔塔顶蒸汽的冷凝以及反应气体的冷凝,对于蒸馏塔顶,一般选用管壳式、空冷器、螺旋板式、板翅式等换热器作为冷凝器,对于反应系统,一般选用管壳式、套管式或喷淋式等换热器作为冷凝器。
表2 冷凝器特性比较
常用换热器选用-管壳式换热器
工艺条件
温度:冷却水出口温度不宜高于60℃以免结垢严重,高温端的温差不应小于20℃,低温端的温差不应小于5℃。
当在两工艺物流之间进行换热时,低温端的温差不应小于20℃。
采用多管程单壳程换热器且用水做冷却剂时,冷却水出口温度不应高于工艺流体的温度。
冷却剂入口温度应高于工艺物流中易结冻组分的冰点。
当冷凝带有惰性气体的物料时,冷却剂出口温度应低于工艺物料的露点。
压力降:增大工艺物流的流速可以增加传热系数,使换热器结构紧凑,但是流速增加关系到换热器的压力降。
物流安排:☆为节省保温层和减少壳体厚度,高温物流一般走管程,有时候为了物料冷却也可使高温物流走壳程。
☆较高压力的物流走管程。
☆黏度较大的物流走壳程,在壳程可以得到较高的传热系数。
☆腐蚀性较强的物流走管程。
☆对压力降有特定要求的工艺物流走管程,因为管程的传热系数和压降计算误差小。
☆较脏和易结垢的物流走管程,便于清洗和控制结垢,若走壳程,应采用正方形的排管方式,并采用可拆式换热器。
☆流量较小的物流走壳程,易使物流形成湍流状态增加传热系数。
☆传热膜系数较小的物流走壳程,易于提高传热膜系数。
平滑管
☆管径:管径越小换热器越紧凑,越便宜,同时压降也越大。
常用的管径有19mm、25mm、32mm。
☆管长:无相变换热时,管子较长,传热系数增加,对于相同的换热面积,采用长管管程数少,压力降小,且传热面积比价低。
☆排布:主要有正方形和三角形两种配布形式,三角形的配布有利于壳程物流的湍流,正方形配布有利于壳程清洗。
管心距越小,设备越紧凑,但会引起管板增厚,清洁不便,壳程压降增大,一般选用1.25~1.5倍管外径的间距。
管程数及壳程形式
常用的有1、2管程或4管程,管程数增加,管内流速增加,但是管内流速要受到管程压力降的限制。
壳程形式分为单壳程、双分流式、双壳程和分流式。
折流板:折流板可以改变壳程流体的方向,使其垂直于管束流动,获得较好的传热效果。
一般分为圆缺型折流板、环盘型折流板和孔式折流板。
折流板间距影响到壳程物流的流向和流速,从而影响到传热效率。
最小的折流板间距为壳体直径的1/5,不应小于50mm。
常用换热器选用-板式换热器
板式换热器的型式主要有框架式(可拆卸式)和钎焊式两大类,板片形式主要有人字形波纹板、水平平直波纹板和瘤形板片三种。
板式换热器是由带一定波纹形状的金属板片叠装而成的新型高效换热器,构造包括垫片、压紧板(活动端板、固定端板)和框架(上、下导杆,前支柱)组成。
板片之间由密封垫片进行密封并导流,分隔出冷/热两个流体通道,冷/热换热介质分别在各自通道流过,与相隔的板片进行热量交换,以达到用户所需温度。
☆传热效率高;
☆使用安全可靠;
☆占地小,易维护;
☆随机应变;
☆有利于低温热源的利用;
☆阻力损失少;
☆冷却水量小;
☆在投资效率低
☆制冷
☆暖通空调
☆化学工业
☆冶金工业
☆机械工业
☆电力工业
☆造纸工业
☆纺织工业
☆食品工业
☆油脂工艺
☆集中供热
常用换热器选用-管式换热器
管式换热器主要有壳体、管束、管板和封头等部分组成,壳体多呈圆形,内部装有平行管束,管束两端固定于管板上。
☆固定管板式
☆浮头式
☆“U”型管式
☆一种工质由封头端的进口接管进入传热管内,其流程可根据工艺要求实现一管程、二管程和四管程结构。
☆另一种工质由壳体一端的进口接管进入壳体内并均匀地分布于传热管外,其流动状态可根据工艺要求在管束中设置不同型式和数量的折流板。
☆做为传热元件——换热管,可根据工艺要求采用黄铜管,铜翅片管和钢管,从而保证了不同物性、不同温度的工质在换热器内实现热量交换,达到冷却或加热的目的。