管殼式換熱器的完整設計步驟及選購安裝注意事項
管殼式列管換熱器的完整設計步驟
1、試算并初選設備規格
(1) 根據傳熱任務,計算傳熱速率;
(2) 計算傳熱溫差,并根據溫差修正系數不小于0.8的原則,確定殼程數或調整加熱介質或冷卻介質的終溫;
(3)選擇流體在換熱器中的通道;
(4) 確定流體在換熱器中的流動途徑。
(5) 根據傳熱任務計算熱負荷Q。
(6)確定流體在換熱器兩端的溫度,選擇列管式換熱器的型式;計算定性溫度,并確定在定性溫度下流體的性質。
(7)計算平均溫度差,并根據溫度校正系數不應小于0.8的原則,決定殼程數。
(8)依據總傳熱系數的經驗值范圍,或按生產實際情況,選定總傳熱系數K選值。
(9) 依據傳熱基本方程,估算傳熱面積,并確定換熱器的基本尺寸或按系列標準選擇換熱器的規格;
(10) 選擇流體的流速,確定換熱器的管程數和折流板間距。
2. 計算管、殼程壓強降 根據初定的設備規格,計算管、殼程流體的流速和壓強降。檢查計算結果是否合理或滿足工藝要求。若壓強降不符合要求,要調整流速,再確定管程數或折流板間距,或選擇另一規格的設備,重新計算壓強降直至滿足要求為止。
3. 計算傳熱系數,校核傳熱面積 計算管程、殼程的對流傳熱系數,確定污垢熱阻,計算傳熱系數和所需的傳熱面積。一般選用換熱器的實際傳熱面積比計算所需傳熱面積大10%~25%,若K'/K=1.15~1.25,否則另設總傳熱系數,另選換熱器,返回第一步,重新進行校核計算。
換熱器選購注意事項
1)、根據已知冷、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,確定換熱器構造,再校核傳熱系數K值。
2)、選用換熱器時應注意壓力等級,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)、流速大小應考慮流體黏度,黏度大的流速應小于0.5~1.0m/s;一般流體管內的流速宜取0.4~1.0m/s;易結垢的流體宜取0.8~1.2m/s。
5)、高溫水進入換熱器前宜設過濾器。
6)、熱交換站中熱交換器的單臺處理和配置臺數組合結果應滿足熱交換站的總供熱負荷及調節的要求。在滿足用戶熱負荷調節要求的前提下,同一個供熱系數中的換熱器臺數不宜少于2臺,不宜多于5臺。
安裝注意事項
1)、熱交換器應以最大工作壓力的1.5倍做水壓試驗,蒸汽部分應不低于蒸汽供汽壓力加0.3MPa;熱水部分應不低于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留有抽卸管束的空間,即其封頭于墻壁或屋頂的距離不得小于換熱器的長度,設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)的最高點至建筑結構最低點的垂直凈距應滿足安裝檢測的要求,并不得小于0.2m。
總結
通常來說,對于換熱器進行選擇設計的時候,會首先考慮他的傳熱器,然后再去考慮其他的問題。設計者要考慮流體在設備內部的流動途徑等,設計從來不是簡單的設備安裝,實用性是必須要考慮完整的事情。設計需要考慮的因素有很多,既需要考慮他的實用性和美觀程度,管殼式列管換熱器廠家對于列管式換熱器的設計有著完整的流程步驟。