換熱器種類很多,按熱量交換原理和方式,可將冷凝器分為混合式、蓄熱式和問壁式三類。其中間壁式冷凝器按傳熱面的形狀和結(jié)構(gòu)可分為:管殼式、板式、管式、液膜式、板殼式與熱管。目前,在換熱設(shè)備中,使用量最大的是管殼式換熱器。管殼式換熱器又稱列管式換熱器,該類換熱器具有可靠性高、適應(yīng)性廣等優(yōu)點(diǎn),在各工業(yè)領(lǐng)域中得到最廣泛的應(yīng)用。近年來,盡管受到了其他新型換熱器的挑戰(zhàn),但反過來也促進(jìn)其自身的發(fā)展。在換熱器向高參數(shù)、大型化發(fā)展的今天,管殼式換熱器仍占主導(dǎo)地位。列管式換熱器可根據(jù)其結(jié)構(gòu)特點(diǎn),分為固定管板式、浮頭式、U形管式、填料函式和釜式重沸器五類。
換熱器選型時(shí)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(duì)清洗、維修的要求;材料價(jià)格;使用壽命等。本項(xiàng)目選用目前應(yīng)用廣泛的冷凝器。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(shí),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(shí),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(qiáng)時(shí)不能采用固定管板式換熱器。綜合考慮本次設(shè)計(jì)任務(wù)及制造、經(jīng)濟(jì)等個(gè)方面,本次設(shè)計(jì)主要采用浮頭式和固定管板式換熱器。
拼接的管板的對(duì)接接口應(yīng)進(jìn)行的射線,按JB4730射線檢測(cè)不低于Ⅱ級(jí)為合格。?冷凝器管板材料為碳鋼,拼接后管板應(yīng)作消除應(yīng)力熱處理。管孔直徑為9.92mm,允許上偏差為+0.4,下偏差為零。鉆孔后應(yīng)檢查60°管板中心角區(qū)域內(nèi)的管孔,在這一區(qū)域內(nèi)允許有4%的管孔上偏差比其允許的上偏差的數(shù)值大0.15mm。工業(yè)冷凝器管板與管束是強(qiáng)度脹接的,所以管孔表面粗糙度Ra值不大于12.5μm。脹接時(shí),管孔表面不應(yīng)有影響脹接緊密性的缺陷。?隔板密封面應(yīng)與環(huán)形密封面齊平,或略低于環(huán)形密封面。連接部位的換熱管和管板孔表面應(yīng)清理干凈,不應(yīng)留有影響脹接連接質(zhì)量的毛刺、鐵屑、銹斑、油污等。?脹接連接時(shí),其脹接長(zhǎng)度,不應(yīng)伸出管板背面(殼程側(cè)),換熱管的脹接部分和非脹接部分應(yīng)圓滑過渡,不應(yīng)有急劇的棱角。
干式蒸發(fā)器的制冷劑在管內(nèi)流動(dòng),水在管簇外流動(dòng)。制冷劑流動(dòng)通常有幾個(gè)流程,由于制冷劑液體的逐漸氣化,通常越向上,其流程管數(shù)越多。為了增加水側(cè)換熱,在工業(yè)冷凝器內(nèi)傳熱管的外側(cè)設(shè)有若干個(gè)折流板,使水多次橫掠管簇流動(dòng)干式蒸發(fā)器的優(yōu)點(diǎn):(1)潤(rùn)滑油隨制冷劑進(jìn)入壓縮機(jī),一般不存在積油問題;(2)充灌的制冷劑少,一般只有滿液式的1/3左右;(3)蒸發(fā)溫度t0在0℃附近時(shí),水不會(huì)凍結(jié)。使用這種工業(yè)冷凝器必須注意:(1)制冷劑有多個(gè)流程,在端蓋轉(zhuǎn)彎處如處理不好會(huì)產(chǎn)生積液,從而使進(jìn)入下一個(gè)流程的液體分配不均勻,影響傳熱效果;(2)水側(cè)存在泄漏問題,由于折流板外緣與殼體間一般有1~3mm間隙,與傳熱管之間有2mm左右的間隙,因而會(huì)引起水的泄漏。實(shí)踐證明,水的泄漏會(huì)引起水側(cè)換熱系數(shù)降低20%~30%。
蒸發(fā)器結(jié)冰清理:步驟1:拆除冷凝器靜壓箱前部用箔紙包裹的絕緣層,它可能用膠帶固定在那里。拆除膠帶時(shí)要仔細(xì),因?yàn)樯院竽€得把它放回原處。絕緣層后面是檢修面板,它是用幾枚螺釘固定的。擰掉螺釘,然后取下檢修面板。步驟2:用硬毛刷清洗冷凝器的整個(gè)內(nèi)側(cè)。用一大塊手持式鏡子,可以讓您看到自己的工作效果。如果您用各種方式都不能將所有表面都接觸到,可以將蒸發(fā)器稍微向外移動(dòng)一點(diǎn)。即使蒸發(fā)器與剛性管連在一起,您仍然可以將它稍稍向外拉出,但小心不要將管道弄彎了。步驟3:清潔蒸發(fā)器單元下方的托盤。這只托盤將運(yùn)走蒸發(fā)器的冷凝物。將一大湯匙家用漂白劑倒入托盤的殘液放出孔中,以防真菌生長(zhǎng)。
化工廢水冷凝器的結(jié)構(gòu)型式很多,不管哪種,在設(shè)計(jì)和制作時(shí)一定要使制冷劑蒸汽能很快離開傳熱 表面和保持合理的液面高度,有效的充分利用傳熱表面。制冷劑液體節(jié)流時(shí)產(chǎn)生的少量蒸汽可通過汽液分離設(shè)備使汽體與液體分離,只將分離掉汽體的液體送人蒸發(fā)器內(nèi)吸熱,以提高冷凝器的傳熱效果。液體如能在潤(rùn)濕的加熱表面上汽化沸騰,則汽泡根部細(xì)小,形成汽泡的體積不大,汽泡容易離開加熱表面而上升。若液體不能在潤(rùn)濕的加熱表面上汽化沸騰,則形成的汽泡體積較大、 根部也較大,汽化核心數(shù)目將減少。這時(shí)產(chǎn)生的汽泡就會(huì)聚集在加熱表面上,并沿著加熱表面 發(fā)展產(chǎn)生汽膜,致使熱阻增大,放熱系數(shù)下降。常用的一些制冷劑液體均具有良好的潤(rùn)濕性 能,因此具有良好的放熱性能。氨比氟里昂的潤(rùn)濕性能更好。
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