换热器国内外研究现状和发展趋势(3)
时间:2017-02-06 08:58 来源:毕业论文 作者:毕业论文 点击:次
（5）壳程人口设置防冲杆。 （6）确定合理的折流板（支撑板）管孔间隙。 最终根据GB 151《管壳式换热器》附录E（管束振动）及TEMA一1999第Ⅵ章（流体诱导振动）相关要求，通过核算换热管最低固有频率、临界横流速度、卡门漩涡频率及紊流抖振频率与换热管最低固有频率之比值及管束间横流速度与临界流速之比值等参数，排除管束振动隐患[11]。 7 管壳式换热器的发展方向 在近代的许多化工过程中，如裂解、合成及聚合等，大都要求在高温高压下进行，有的压力高达250MPa，温度高达7500C，在这样的条件下，尤其还存在腐蚀的情况下，实现换热更困难。一方面，伴随着现代化工厂生产规模的日益增大，换热设备也相应向大型化方向发展，以降低动力消耗和金属消耗；另一方面，随着精细化工的迅速崛起，换热设备也有向小而精方向发展的趋势，管壳式结构的换热器能满足这样的要求[12]。 目前各国为提高这类换热器性能进行的研究主要是强化传热，提高对苛刻的工艺条件和各类腐蚀介质适应性材料的开发以及向着高温、高压、大型化方向发展所作的结构改进。不难看出，换热器的发展趋势是多样化的，传统弓形折流板换热器无法适应未来工业对节能减排的要求，各种新型换热器必然会在各个领域和工况中逐渐取代大量旧式换热器。新的研究方式、新的设计理念和新的设计灵感将被逐步引入换热器的研制和开发中，这将极大加速换热器的更新换代[13]。 此外，换热器相关技术发展主要表现在以下几个方面： （1）防腐技术的应用。近年来，在换热器防腐蚀领域的研究和设计方面取得了较为显著的成果，如阳极保护技术的开发和新型防腐蚀材料的应用等。 （2）大型化与微小型化并重。随着成套装置的大型化，换热器向大型化发展，同时由于微电子、航空航天、医疗、化学生物工程、材料科学等场合的特殊要求而向微小型化发展。大型化换热器直径超过5m，而微小型换热器单位体积内的传热面积比普通换热器要高1~2个数量级。 （3）抗振技术。由于工业生产规模的日益增大，换热器的尺寸也越来越大，因流体诱导振动所造成的破坏事故显著增多。目前，已出现多种应用新型壳程支撑结构和其他的抗振方法的新型换热器，他们在工业生产中获得广泛应用，大大延长了换热器的使用寿命。 （4）防结垢技术。结垢不仅造成换热器传热效率的降低和输送动力的增加，而且大大减少有效传热面积和增大材料的浪费，甚至于使换热器发生堵塞失效。随着结垢机理的研究，防止结垢的方法也获得了发展，如采用表面涂层或特殊表面形状、管内弹簧插入物或清洗球等在线除垢、声波除垢、使用除垢剂以及改变流道结构等技术方法均得到了一定的工业运用。 （5）先进制造技术。制造技术的进步主要表现在各种强化管加工工艺的日渐成熟和新材料焊接工艺水平的提高。许多新材料在换热器设计中的应用带来了焊接工艺的进步，进一步推动了新型材料换热器的发展 (责任编辑：qin) |