螺旋板式换热器设计+CAD图纸(7)
时间:2017-04-29 16:38 来源:毕业论文 作者:毕业论文 点击:次
3、在制药、制冷工程上的应用——制药行业于1969年开始使用螺旋板式换热器。金华立信医药等公司用于甲醇、酒精、丙酮等的液化，糖化及发酵。北京化工厂，上海第一冷冻机等厂在生产中都使用过螺旋板式换热器[6]。 通过以上的说明与对比，这几种换热器都有高的传热效率和结构紧凑的特点，但是板式与板翅式换热器均易堵塞且结垢后不易清洗，而翅片管换热器热阻大造价也高。综合以上提到的，螺旋板式换热器的在介质流程、温差及处理量等方面，总体结构都优于其它几种换热器。尤其考虑到经济方面，螺旋板换热器价格低廉、制造简单，又具有自清洁功能，对于结垢后易清洗不易堵塞。 所以，我选择螺旋板式换热器为我的毕业设计主题。 1.6 国内外螺旋板式换热器的现状及进展 1.6.1 国内研究进展情况 1.6.2 国外研究进展 1.7 课题的来源及意义 1.7.1 理论意义 从上述文献综述可以看出，与矩形通道内扰流柱的研究相比，研究近乎空白的异形扰流柱螺旋通道的传热与流动特性是十分有必要的。因而对椭圆形扰流柱螺旋通道的传热及流动特性进行系统的研究，找出更具有一般性、更能反映事物发展本质的规律，不仅可以在理论上从更高层次上把握传热机理，而且可以运用它来指导具体的新型高效的螺旋板式换热器设计。另外，还可以对一般柱体绕流问题的对流换热理论进行补充、完善和发展十分有意义[7]。 1.7.2 工程意义 以前，由于异形扰流柱制造困难，在工程上一直未得到广泛的应用。近年来，随着对节能工作的重视及制造技术的不断提高，异形扰流柱在工业中的应用越来越广泛。众多的文献显示，椭圆形扰流柱作为一种异型换热元件，有着许多独特的优点： 1．椭圆形扰流柱的平均换热效果优于圆形扰流柱。 2．柱外阻力特性得到改善。 当来流平行于椭圆形扰流柱长轴方向时，扰流柱具有有利的流动形状，迎流面小，导热性能好，背流面涡流区小，从而阻力大大减低。 3．结构紧凑。 在相同的流道截面下，可以布置更多的椭圆形扰流柱，从而可以提高换热器的紧凑性，这在很多对换热器空间尺寸要求比较严格的特殊工况下具有重要意义，同时也可以节约原材料[7]。 正是鉴于以上的理论价值和实际工程应用的意义，所以选择了本课题进行设计探索。 2 工程概况 2.1 空间布置 将螺旋板式换热器垂直布置。让放热气体烟气自下而上作轴向流动，吸热液体水从外向内作螺旋流动。在锅炉尾部烟道中让烟气自上而下冲刷省煤器，是为了减轻管壁积灰。流道为不变截面光滑直板壁，烟气流动不象冲刷横列管束那样绕流形成回流区，因而不易积灰。气体流动方向也可自上往下。之所以采用烟气自下往上流动是考虑可在换热器前收集部分沉降，以及扭转惯性分离的颗粒，降低进入换热器的含尘浓度。 由于螺旋板式换热器是直通流道，气体流量分布均匀，而且灰粒通过入口段后，不会严重碰撞壁面，磨损比冲刷管束大大减轻。同时，气体流过换热器的压力损失会大大降低。 对于液体来说，由于流道简单，而且做圆周流动，则不易造成结垢。即使产生结垢，由于流道单一，也容易用化学方法进行清除[3]。 2.2 结构参数 螺旋板式换热器体积不能太大。首先外径不能太大，长度不能太长。其次，螺旋圈数也不可太多，以免液侧流动阻力太大。因此气体与液体各自流道的板间距须采用不等间距。由于携带一定热量的气体，其容积远大于液体，间距小则气速高，但气速又不能无限提高。因为气速太高，灰粒对管壁的磨损以及流动阻力都会增加。故板间距的确定取决于气体、液体各自的流速。 (责任编辑：qin) |