换热机组方案

换热机组设计方案

此项目利用生产工艺废水进行二次热能利用，达到节能减排。根据用户提供，用户可提供300t的40℃热水，二次能源利用后产生12t尽可能高水温的热水，作为工艺用补水。由于受现有工艺及现场条件限制，经过综合测算，我公司建议采用一套高效率的换热机组，已达到性价比最高。

一、用户提供参数及要求：

一次侧热媒为300t的40℃工艺热水，二次侧出水温度38-39℃，流量12t/h。

二、换热机组参数计算：

1、热负荷Q=4.1868×12×（39-15）/3.6＝335kw

冷水温度取15℃

2、一次网流量计算：

G1=335/4.2/（40-32）×3600/1000×1.2

=35t/h

选用管径DN80

3、二次网循环水量：

g=Q×5%/1.163×σt=12t/h（σt为配水管道的热水温差，取24℃）

选用管径DN65

三、主要设备选择：

1、换热器选择：1台

2、循环水泵选择：(一用一备) 2台

循环水泵流量12t/h，扬程28m，功率3kw

换热器设计选型

Technical Specification

板式换热器设计参数

用户:

型号: i60-ZM

项目: CNSHMZU-3362

位号: i60-ZM 75PL 304SS

日期: 8/20/2015

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Hot side热侧Cold side冷侧

Fluid 流体Water Water

Density 密度kg/m³991.4 992.9

Specific heat Capacity 比热kJ/(kg*K) 4.18 4.18

Thermal conductivity 导热系数W/(m*K) 0.629 0.623

1Inlet viscosity进口粘度cP 0.654 1.14

Outlet viscosity 出口粘度cP 0.756 0.667

V olume flow rate 体积流量m³/h 40.0 12.0

Inlet temperature 进口温度°C 40.0 15.0

Outlet temperature 出口温度°C 32.7 39.0

Pressure drop 压力降kPa 98.1 9.30

Heat exchanged 热负荷kW 334.4

L.M.T.D.对数温差K 5.8

O.H.T.C. service 传热系数(运行) W/(m²*K) 5248

Heat transfer area 换热面积m²11.0

Duty margin 设计余量% 0.0

Rel. directions of fluids 流动形式Countercurrent

Number of plates 板片数75

Number of passes 流程 1 1

Plate material 板片材质ALLOY 304

Sealing material 密封垫材质NITRILE CLIP-ON NITRILE CLIP-ON

Connection material 接口材质Stainless steel Stainless steel Connection diameter 接口尺寸mm 60 60

Nozzle orientation 接口方向S1 -> S2 S4 <- S3

Pressure vessel code 压力容器标准ALS

Flange rating 法兰标准GB

Design pressure 设计压力bar 10.0 10.0

Test pressure 试验压力bar 13.0 13.0

Design temperature 设计温度°C 100.0 100.0

Length 长x width 宽x height 高mm 476 x 300 x 798

Liquid volume 液体容积dm³11.1 11.1

Net weight净重, empty空/operating运行k g 100 / 122

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换热机组主要部件技术说明

换热器技术说明

此项目提供热源温度40℃热水，要充分利用现有资源换出最大热量，要求换热器具有很高的换热效率。同时，由于水质要求严格，只能采用全不锈钢产品，全不锈钢具有统一的膨胀系数，不会由于压力和温度不稳定而引起换热器的变形，无需减温减压。在正常使用条件下，使用寿命可以更长。

循环及补水泵水泵的技术说明

我公司提供的换热机组的热水循环泵及补水泵采用格兰富(GRUNDROS)公司水泵。水泵在下述环境，并在额定出力下连续运行。

循环水泵工作时产生的径向负荷引起的轴的挠度符合机械密封正常工作的要求，该值应不超过5um。循环泵在容许工作范围内工作时，轴承的基本额定寿命至少为17，500小时。循环泵选用立式管道泵，扬程为25M，最大工作压力为 1.6Mpa，适用水温≤120℃，泵壳、叶轮为铸钢，机械密封。电机选用高效低噪声电机，并带有水泵轴温和低水压报警装置，出现故障可报警自动停机。水泵各项指标均符合GB5657-95标准。

循环水泵的运行与电动调节阀的开闭联锁，即先开循环水泵，后开电动调节阀，先关电动调节阀，后关循环水泵。

补水泵采用变频控制，即通过时时监测二次侧管网压力，调整水泵转速，由此控制二次侧管网压力。水泵电机启动装置均为变频启动，具有各种保护，如过流、欠压、过载、短路等，并能在控制器中显示运转及报警信息，备用水泵经切换运行后也为变频控制。

控制系统的技术说明

每台换热机组的控制柜上设有机组正常运行必备的控制装置。

温度控制精度：±1%

压力控制精度：±0.5%

整机可做到无人值守和定期巡检相结合，能就地实现供热量自动调节以及温度、压力、阀位、等参数的自动测试与显示。

一次侧定供回水温度，变流量调节。二次侧变流量，循环水泵为变频调速泵。二次侧根据温度调节曲线，控制二次侧供回水的温度和流量，实现供热量调节。

一次侧电动调节阀停电时能自动关闭使一次侧供水不影响原有系统，电动调节阀具有弹簧返回装置，求电时可延时自动开机，主机的温度控制误差在±2°之间，具有二次低水压时停泵保护控制。

电控箱中的控制器西门子控制器，可选用控制屏有西门子SAMTIC彩色触摸屏，具备通讯远传功能。通讯方面能够通过485接口与上位机实现通讯，将机组的运行型号传输至上位计算机。

管路附件技术说明

（1）压力控制器

压力控制器采用丹麦Danfoss产品，已确保系统压力的稳定

（2）电动控制阀

电动控制阀采用电动调节阀，能使控制系统与换热机组协调工作，电动控制阀耐压为2.5Mpa，且泄漏量不超过0.05%，带弹簧返回装置，且关断力2800N（这样当不需要蒸汽时，能够完成关闭一次侧蒸汽）。