管殼式換熱器主要控制參數(shù)及其安裝要點
目前國內(nèi)外在化工、空調(diào)、熱泵、低溫冷凍等領(lǐng)域所用換熱設(shè)備,管殼式換熱器仍占重要地位。雖然它在換熱效率、結(jié)構(gòu)緊湊性和金屬材料消耗等方面,不如其它新型換熱設(shè)備,但它具有結(jié)構(gòu)堅固、操作彈性大、適應(yīng)性強、可靠程度高、選材范圍廣、處理能力大、能承受高溫和高壓等特點,所以仍得到廣泛應(yīng)用。
管殼式換熱器由殼體、傳熱管束、管板、折流板(擋板)和管箱等部件組成。殼體多為圓筒形,內(nèi)部裝有管束,管束兩端固定在管板上。進行換熱的冷熱兩種流體,一種在管內(nèi)流動,稱為管程流體;另一種在管外流動,稱為殼程流體。為提高管外流體的傳熱分系數(shù),通常在殼體內(nèi)安裝若干擋板。擋板可提高殼程流體速度,迫使流體按規(guī)定路程多次橫向通過管束,增強流體湍流程度。換熱管在管板上可按等邊三角形或正方形排列。等邊三角形排列較緊湊,管外流體湍動程度高,傳熱分系數(shù)大;正方形排列則管外清洗方便,適用于易結(jié)垢的流體。
流體每通過管束一次稱為一個管程;每通過殼體一次稱為一個殼程。為提高管內(nèi)流體速度,可在兩端管箱內(nèi)設(shè)置隔板,將全部管子均分成若干組。這樣流體每次只通過部分管子,因而在管束中往返多次,這稱為多管程。同樣,為提高管外流速,也可在殼體內(nèi)安裝縱向擋板,迫使流體多次通過殼體空間,稱為多殼程。多管程與多殼程可配合應(yīng)用。
管殼式換熱器可分為以下幾種主要類型:
① 固定管板式換熱器 管束兩端的管板與殼體聯(lián)成一體,結(jié)構(gòu)簡單,但只適用于冷熱流體溫度差不大,且殼程不需機械清洗時的換熱操作。當溫度差稍大而殼程壓力又不太高時,可在殼體上安裝有彈性的補償圈,以減小熱應(yīng)力。
② 浮頭式換熱器 管束一端的管板可自由浮動,完全消除了熱應(yīng)力;且整個管束可從殼體中抽出,便于機械清洗和檢修。浮頭式換熱器的應(yīng)用較廣,但結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜,造價較高。
③ U型管換熱器 每根換熱管皆彎成U形,兩端分別固定在同一管板上下兩區(qū),借助于管箱內(nèi)的隔板分成進出口兩室。此種換熱器完全消除了熱應(yīng)力,結(jié)構(gòu)比浮頭式簡單,但管程不易清洗。
管殼式換熱器流道的選擇
進行換熱的冷熱兩流體,按以下原則選擇流道:
①不潔凈和易結(jié)垢流體宜走管程,因管內(nèi)清洗較方便;
②腐蝕性流體宜走管程,以免管束與殼體同時受腐蝕;
③壓力高的流體宜走管程,以免殼體承受壓力;
④飽和蒸汽宜走殼程,因蒸汽冷凝傳熱分系數(shù)與流速無關(guān),且冷凝液容易排出;
⑤若兩流體溫度差較大,選用固定管板式換熱器時,宜使傳熱分系數(shù)大的流體走殼程,以減小熱應(yīng)力。
管殼式換熱器主要控制參數(shù)
管殼式換熱器的主要控制參數(shù)為加熱面積、熱水流量、換熱量、熱媒參數(shù)等。
選用要點
1)、根據(jù)已知冷、熱流體的流量,初、終溫度及流體的比熱容決定所需的換熱面積。初步估計換熱面積,一般先假定傳熱系數(shù),確定換熱器構(gòu)造,再校核傳熱系數(shù)K值。
2)、選用換熱器時應(yīng)注意壓力等級,使用溫度,接口的連接條件。在壓力降,安裝條件允許的前提下,管殼式換熱器以選用直徑小的加長型,有利于提高換熱量。
3)、換熱器的壓力降不宜過大,一般控制在0.01~0.05MPa之間;
4)、流速大小應(yīng)考慮流體黏度,黏度大的流速應(yīng)小于0.5~1.0m/s;一般流體管內(nèi)的流速宜取0.4~1.0m/s;易結(jié)垢的流體宜取0.8~1.2m/s。
5)、高溫水進入換熱器前宜設(shè)過濾器。
6)、熱交換站中熱交換器的單臺處理和配置臺數(shù)組合結(jié)果應(yīng)滿足熱交換站的總供熱負荷及調(diào)節(jié)的要求。在滿足用戶熱負荷調(diào)節(jié)要求的前提下,同一個供熱系數(shù)中的換熱器臺數(shù)不宜少于2臺,不宜多于5臺。
管殼式換熱器施工、安裝要點
1)、熱交換器應(yīng)以最大工作壓力的1.5倍做水壓試驗,蒸汽部分應(yīng)不低于蒸汽供汽壓力加0.3MPa;熱水部分應(yīng)不低于0.4MPa。在試驗壓力下,保持10min壓力不降。
2)、管殼式換熱器前端應(yīng)留有抽卸管束的空間,即其封頭于墻壁或屋頂?shù)木嚯x不得小于換熱器的長度,設(shè)備運行操作通道凈寬不宜小于0.8m。
3)、各類閥門和儀表的安裝高度應(yīng)便于操作和觀察。
4)、加熱器上部附件(一般指安全閥)的最高點至建筑結(jié)構(gòu)最低點的垂直凈距應(yīng)滿足安裝檢測的要求,并不得小于0.2m。
管殼式換熱器執(zhí)行標準
1)、產(chǎn)品標準
《管殼式換熱器》GB151-1999
《導(dǎo)流型容積式水加熱器和半容積式水加熱器(U型管束)》CJ/T 163-2002
2)、工程標準
《建筑給水排水及采暖工程施工質(zhì)量驗收規(guī)范》GB50242-2002
3)、管殼式換熱器相關(guān)標準圖
05R103 熱交換站工程設(shè)計施工圖集
01S122-1~10水加熱器選用及安裝
管殼式換熱器生產(chǎn)廠家介紹
廣東捷邦節(jié)能設(shè)備制造有限公司致力于高效節(jié)能制冷用管殼換熱設(shè)備的研發(fā)和制造的高新技術(shù)企業(yè)。公司能夠獨立設(shè)計、制造各類型的D1,D2類壓力容器,并與多家國內(nèi)外大型的中央空調(diào)企業(yè)和工業(yè)低溫冷凍企業(yè)建立穩(wěn)定的合作關(guān)系。捷邦迄今累積獲得50多項實用新型專利,并于2017年正式成為高新技術(shù)企業(yè);各類產(chǎn)品廣泛的應(yīng)用于空調(diào)、熱泵、低溫冷凍等領(lǐng)域。