能源是當(dāng)前人類(lèi)面臨的重要問(wèn)題之一，能源開(kāi)發(fā)及轉(zhuǎn)換利用已成為各國(guó)的重要課題，而換熱器是能源利用過(guò)程中必不可少的設(shè)備，是化工、冶金、煉油、動(dòng)力、食品、輕工、原子能、制藥、機(jī)械及其他許多工業(yè)部門(mén)廣泛使用的一種通用設(shè)備。無(wú)論是從上述各種工業(yè)的發(fā)展，還是從能源的有效利用，優(yōu)質(zhì)不銹鋼蒸發(fā)器的選型、合理設(shè)計(jì)、制造和操作都有非常重要的意義。近年來(lái)，由于工藝要求、能源危機(jī)和環(huán)境保護(hù)等諸多因素，傳熱強(qiáng)化技術(shù)和換熱器的現(xiàn)代研究、設(shè)計(jì)方法獲得了飛速發(fā)展，設(shè)計(jì)人員已經(jīng)開(kāi)發(fā)了多種新型的換熱器，以滿(mǎn)足各行各業(yè)的要求。在國(guó)外，美國(guó)傳熱研究公司HTRI在傳熱機(jī)理、兩相流及測(cè)試技術(shù)方面取得進(jìn)展。該公司所開(kāi)發(fā)的網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化軟件、各種不銹鋼蒸發(fā)器工藝設(shè)計(jì)軟件計(jì)算精度準(zhǔn)確。

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)用廣泛的不銹鋼蒸發(fā)器。不銹鋼蒸發(fā)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(guò) 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。

適于通入優(yōu)質(zhì)不銹鋼蒸發(fā)器管內(nèi)空間（管程）的流體：（1）不清潔的流體：因?yàn)樵?a href="/tag/%E4%B8%8D%E9%94%88%E9%92%A2%E8%92%B8%E5%8F%91%E5%99%A8" target="_blank">不銹鋼蒸發(fā)器管內(nèi)空間得到較高的流速并不困難，而流速高時(shí)，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?yàn)楣軆?nèi)空間的流動(dòng)截面往往比管外空間的流動(dòng)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(dòng)。（3）有壓力的流體：因?yàn)楣茏映袎耗芰?qiáng)，而且簡(jiǎn)化了殼體的密封要求。（4）腐蝕性強(qiáng)的流體：因?yàn)橹挥泄茏蛹肮芟洳判枰媚透g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(jià)。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?yàn)榭梢詼p少熱量的散失。

換熱器管有會(huì)結(jié)垢是因?yàn)?a href="/tag/%E4%B8%8D%E9%94%88%E9%92%A2%E8%92%B8%E5%8F%91%E5%99%A8" target="_blank">不銹鋼蒸發(fā)器大多是以水為載熱體的換熱系統(tǒng)，由于某些鹽類(lèi)在溫度升高時(shí)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(lèi)緩沖劑，當(dāng)水的PH值較高時(shí)，也可導(dǎo)致水垢析出。初期不銹鋼蒸發(fā)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(shí)，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(shí)，部分機(jī)械雜質(zhì)或有機(jī)物也會(huì)在換熱器內(nèi)沉積，形成疏松、多孔或膠狀污垢。

干式殼管式蒸發(fā)器為全部制冷劑在管內(nèi)蒸發(fā)的殼管式蒸發(fā)器，多為臥式，主要用于氟利昂制冷裝置。干式殼管式蒸發(fā)器與滿(mǎn)液式蒸發(fā)器(殼管式)結(jié)構(gòu)基本相同，但工作過(guò)程卻完全不同，優(yōu)質(zhì)不銹鋼蒸發(fā)器的制冷劑在冷卻管內(nèi)流動(dòng)蒸發(fā)，載冷劑在管外流動(dòng)被冷卻。載冷劑由蒸發(fā)器前端的筒體下部進(jìn)入，經(jīng)折流板折流后，從另一端上部流出。制冷劑由前端蓋下部進(jìn)入，往返2～4個(gè)流程后由前端蓋上部流出。由于端蓋對(duì)制冷劑的流動(dòng)有折返作用，制冷劑在流動(dòng)蒸發(fā)過(guò)程中比容不斷增大，所以每個(gè)流程中的冷卻管數(shù)也依次增多。出于載冷劑被折流上下流動(dòng)，而制冷劑則前后往返流動(dòng)，所以液體載冷劑與冷卻管接觸良好，傳熱系數(shù)較大。這種不銹鋼蒸發(fā)器的制冷劑充填量很少，大約為管組容積的35～40％。制冷劑在管內(nèi)流動(dòng)過(guò)程中全部變成氣體，為保持冷庫(kù)制冷機(jī)吸氣過(guò)熱度不變，制冷劑的供液量由膨脹閥自動(dòng)控制。

無(wú)錫市新五環(huán)節(jié)能科技有限公司的不銹鋼蒸發(fā)器材料采用優(yōu)質(zhì)無(wú)縫純鈦管制作，耐熱性能好，機(jī)械性能優(yōu)越，具有較好的塑性，以及高導(dǎo)熱性，換熱效率高，導(dǎo)電性能好，不污染介質(zhì)，環(huán)保無(wú)毒，無(wú)磁性。產(chǎn)品使用方便，操作簡(jiǎn)單，放入水池內(nèi)，不銹鋼蒸發(fā)器內(nèi)冷卻水或蒸汽通過(guò)從而冷卻加熱液體溫度，直接與液體換熱，省去了水泵，從而節(jié)省電費(fèi)，降低成本。還可以根據(jù)容器的形狀而自由設(shè)計(jì)，充分利用空間，從而達(dá)到良好的換熱效果，可采用出純鈦以外的鈦合金、鎳、鎳合金、銅、不銹鋼、鐵管等多種材料。主要產(chǎn)品有殼管式蒸發(fā)器、殼管冷凝器、螺桿機(jī)組換熱器、化工蒸發(fā)器、熱泵換熱器、鈦管、養(yǎng)殖鈦桶、盤(pán)管蒸發(fā)器、制冷配件。這些產(chǎn)品主要用于氯堿、石油、制鹽、制藥、電鍍、冶金、電力、海水淡化及環(huán)保等領(lǐng)域，用戶(hù)遍布全國(guó)各地。