換熱器溫度控制過程有如下特點:海水冷凝器溫度控制系統(tǒng)是由溫度變送器、調(diào)節(jié)器、執(zhí)行器和被控對象組成的閉合回路。被調(diào)參數(shù)經(jīng)檢測元件測量并由溫度變送器轉(zhuǎn)換處理獲得測量信號,測量值與給定值的差值送入調(diào)節(jié)器,調(diào)節(jié)器對偏差信號進行運算處理后輸出控制作用。海水冷凝器溫度控制系統(tǒng)的工藝流程如下:冷流體和熱流體分別通過換熱器的殼程和管程,通過熱傳導(dǎo),從而使冷流體的出口溫度升高。冷流體通過循環(huán)泵流經(jīng)換熱器的殼程,出口溫度穩(wěn)定在設(shè)定值附近。熱流體通過多級泵流經(jīng)換熱器的管程,與冷流體熱交換后流回蓄水池,循環(huán)使用。從控制任務(wù)要求可知,換熱器溫度控制系統(tǒng)是單點、恒值控制。且題目要求用單回路控制系統(tǒng),控制范圍和控制精度要求一般,功能上無特殊要求,采用廣泛使用的PID控制。
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。
兩相工業(yè)海水冷凝器鄰擋板的距離(板間距)h為外殼內(nèi)徑D的(0.2~1)倍。工業(yè)海水冷凝器板間距過小,不便于制造和檢修,阻力也較大。板間距過大,流體就難于垂直地流過管束,使對流傳熱系數(shù)下降。?對圓缺形擋板而言,形缺口的大小對殼程流體的流動情況有重要影響。形缺口太大或太小都會產(chǎn)生"死區(qū)",既不利于傳熱,又往往增加流體阻力。擋板的間距對殼體的流動亦有重要的影響。間距太大,不能保證流體垂直流過管束,使管外表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)下降;間距太小,不便于制造和檢修,阻力損失亦大。一般取擋板間距為殼體內(nèi)徑的0.2~1.0倍。為防止殼程流體進入換熱器時對管束的沖擊,可在進料管口裝設(shè)緩沖擋板。拉桿、定距桿起到固定折流板和保證折流板間距離的作用,另一個重要作用就是減少管束震動。
隨著現(xiàn)代工業(yè)的迅速發(fā)展,以能源為中心的環(huán)境、生態(tài)等問題日益加劇。世界各國在尋找新能源的同時,也更加注重了節(jié)能新途徑的研發(fā)。強化傳熱技術(shù)的應(yīng)用不但能節(jié)約能源、保護環(huán)境,而且能大大節(jié)約投資成本。海水冷凝器是化工、煉油、動力、食品、輕工、原子能、制藥、航空及其他許多工業(yè)部門廣泛使用的一種通用工藝設(shè)備。據(jù)統(tǒng)計,在現(xiàn)代化學(xué)工業(yè)中所用海水冷凝器的投資大約占設(shè)備總投資的30%在煉油廠中換熱器占全部工藝設(shè)備的40%左右,海水淡化工藝裝置則幾乎全部是由換熱器組成的。上個世紀70年代初發(fā)生的世界性能源危機,有力地促進了傳熱強化技術(shù)的發(fā)展。因此,研究換熱設(shè)備有著相當重要的意義。
怎樣解決海水冷凝器換熱量不足的問題?1、重新對疏水器進行選型,在疏水管路加裝疏水調(diào)節(jié)閥,該疏水閥是根據(jù)加熱器的水位變化,通過DDZ-Ⅱ型電子調(diào)節(jié)系統(tǒng)來實現(xiàn)調(diào)節(jié)控制。加熱器的水位信號經(jīng)差壓變送器、比例積分單元、操作單元、最后由電動執(zhí)行機構(gòu)來操縱調(diào)節(jié)閥,通過調(diào)節(jié)閥門開度大小來控制輸水量的大小。這樣可使換熱器內(nèi)疏水及時排出,保證換熱效果。2、日常注意控制循環(huán)水水質(zhì),加強水質(zhì)監(jiān)督,盡量減少海水冷凝器結(jié)垢現(xiàn)象的發(fā)生;3、對于系統(tǒng)的蒸汽計量裝置,尋找方法盡快加以解決;4、定期對加熱器的進行解體檢查或進行反沖洗,清除加熱器內(nèi)雜物,提高加熱器效率;此外在設(shè)備投運初期系統(tǒng)充水時,須將加熱器內(nèi)空氣放凈,以免影響換熱質(zhì)量。
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??蛻魧ν顿Y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。
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