換熱器選型時需要考慮的因素很多,主要是流體的性質(zhì);壓力、溫度及允許壓力降得范圍;對清洗、維修的要求;材料價格;使用壽命等。本項目選用目前應(yīng)用廣泛的海水冷凝器。海水冷凝器中常用的是固定管板式和浮頭式兩種。一般要根據(jù)物流的性質(zhì).流量、腐蝕性、允許壓降、操作溫度與壓力、結(jié)垢情況和檢修清洗等要素決定選用列管換熱器的型式。從經(jīng)濟(jì)角度看,只要工藝條件允許,應(yīng)該優(yōu)先選用固定管板式換熱器。但遇到以下兩種情況時,應(yīng)選用浮頭式換熱器。①殼壁與管壁的溫差超過 70C;壁溫相差50~70C。而殼程流體壓力大于0.6MPa時,不宜采用有波形膨脹節(jié)的固定管板式換熱器。②殼程流體易結(jié)垢或腐蝕性強時不能采用固定管板式換熱器。綜合考慮本次設(shè)計任務(wù)及制造、經(jīng)濟(jì)等個方面,本次設(shè)計主要采用浮頭式和固定管板式換熱器。
什么是海水冷凝器?海水冷凝器具有怎樣的產(chǎn)品特性?由環(huán)境溫度來決定,環(huán)境溫度越高,那么冷凝溫度也越高。一般地,采用風(fēng)冷冷凝器,冷凝溫度比環(huán)境溫度高7~12℃,7~12℃這個值我們稱為換熱溫差。冷凝溫度越高,制冷機(jī)組的制冷效率就會越低,所以我們就要控制這個換熱溫差不應(yīng)太大。但是如果要使換熱的溫差太小,那么風(fēng)冷冷凝器的換熱面積及循環(huán)的風(fēng)量就要越大,風(fēng)冷冷凝器的造價成本就越高。溫度極限不高于55℃,不低于20℃。通常情況下,環(huán)境溫度超過42℃的地區(qū)都不建議采用風(fēng)冷冷凝器。所以是否可選擇風(fēng)冷冷凝器,首先要確認(rèn)環(huán)境溫度。一般設(shè)計風(fēng)冷制冰機(jī)時,必須要求客戶提供當(dāng)?shù)厝曜罡叩沫h(huán)境干球溫度。
循環(huán)型(非膜式)海水冷凝器中央循環(huán)管截面積一般為加熱管總截面積的40~100%,循環(huán)速度:0.4~0.5m/s以下,適宜用于處理結(jié)垢不嚴(yán)重、腐蝕性小的溶液。懸筐式海水冷凝器的環(huán)形截面積一般為加熱管總截面積的100150%,循環(huán)速度:1.0~1.5m/s之間,適宜用于蒸發(fā)有晶體的溶液。缺點是設(shè)備耗材量大、占地面大、加熱管內(nèi)的溶液滯留量大。列文蒸發(fā)器:循環(huán)管截面積一般為加熱管總截面積的200350%,阻力小,循環(huán)速度高達(dá)2.0~3.0m/s,適宜處理晶體析出或易結(jié)垢的溶液。強制循環(huán)蒸發(fā)器:循環(huán)速度高達(dá)2.0~5.0m/s。處理粘度大、易結(jié)溝或易結(jié)晶的溶液。升膜蒸發(fā)器:加熱管長徑比為100~150,管徑為25~50m。二次蒸汽在加熱管內(nèi)的速度為20~50m/s,減壓下為100~160m/s 處理蒸發(fā)量較大的稀溶液以及熱敏性或生泡的溶液。不適合處理易結(jié)晶、易結(jié)垢或粘度特大的溶液。
1、根據(jù)物料性質(zhì)選擇海水冷凝器種類。比如根據(jù)物料是否易結(jié)垢結(jié)疤選擇膜式蒸發(fā)器或強制循環(huán)蒸發(fā)器。2、根據(jù)物料的初始濃度和處理量選擇海水冷凝器的型式。假如初始濃度較低,處理量較大,可選擇多效蒸發(fā)器或者mvr蒸發(fā)器。3、根據(jù)物料對溫度的敏感性選擇蒸發(fā)器的類型。對于熱敏性物料,可根據(jù)具體情況選用膜式蒸發(fā)器或者刮板薄膜蒸發(fā)器,或者調(diào)整蒸汽和物料的流向。4、根據(jù)物料的沸點進(jìn)行選擇。沸點升高在蒸發(fā)操作中是一個關(guān)鍵參數(shù),影響著蒸發(fā)器的選擇,如物料沸點升高值過高,就必須采用高真空操作。5、根據(jù)客戶的投資情況和廠房條件來選擇。客戶對投資不敏感的條件下,盡量選用節(jié)能高效的蒸發(fā)裝置,如多效或mvr蒸發(fā)裝置。
換熱器管有會結(jié)垢是因為海水冷凝器大多是以水為載熱體的換熱系統(tǒng),由于某些鹽類在溫度升高時從水中結(jié)品析出,附著于換熱管表面,形成水垢。在冷卻水中加入聚磷酸鹽類緩沖劑,當(dāng)水的PH值較高時,也可導(dǎo)致水垢析出。初期海水冷凝器形成的水垢比較松軟,但隨著垢層的生成,傳熱條件惡化,水垢中的結(jié)晶水逐漸失去,垢層即變硬,并牢固地附著于換熱管表面上。此外,如同水垢一樣,當(dāng)換熱器的工作條件適合溶液析出品體時,換熱管表面上即可積附由物料結(jié)晶形成的垢層;當(dāng)流體所含的機(jī)械雜質(zhì)有機(jī)物較多、而流體的流速又較小時,部分機(jī)械雜質(zhì)或有機(jī)物也會在換熱器內(nèi)沉積,形成疏松、多孔或膠狀污垢。
適于通入工業(yè)海水冷凝器管內(nèi)空間(管程)的流體:(1)不清潔的流體:因為在海水冷凝器管內(nèi)空間得到較高的流速并不困難,而流速高時,懸浮物不易沉淀,且管內(nèi)空間也易于清潔。(2)體積小的流體:因為管內(nèi)空間的流動截面往往比管外空間的流動截面小,流體易于獲得必要的理想流速,而且也便于做多程流動。(3)有壓力的流體:因為管子承壓能力強,而且簡化了殼體的密封要求。(4)腐蝕性強的流體:因為只有管子及管箱才需要用耐腐蝕的材料,而殼體及管外空間的所有零件均可用普通材料制造,所以可以降低造價。此外,在管內(nèi)空間裝設(shè)保護(hù)用的襯里或覆蓋層也比較翻遍,并容易檢查。(5)與外界溫差較大的流體:因為可以減少熱量的散失。
版權(quán)所有:無錫市新五環(huán)節(jié)能科技有限公司
聯(lián)系人:孫經(jīng)理
座機(jī):0510-86192004
手機(jī):18914256292
地址:無錫市惠山區(qū)藕塘錫陸路1號