碱洗气水冷器的设计+CAD图纸+答辩PPT(3)
时间:2017-06-27 19:54 来源:毕业论文 作者:毕业论文 点击:次
1.2.3 流体连接间接式换热器 流体连接间接式换热器，是把两个表面式换热器由在其中循环的热载体连接起来的换热器，热载体在高温流体换热器和低温流体之间循环，在高温流体接受热量，在低温流体换热器把热量释放给低温流体。这类换热器主要用于回收和利用高温废气的热量。以回收冷量为目的的同类设备称蓄冷器，多用于空气分离装置中。如炼焦炉下方预热空气的蓄热室。 1.2.4 混合式换热器 混合式换热器是通过冷、热流体的直接接触、混合进行热量交换的换热器，又称接触式换热器。由于两流体混合换热后必须及时分离，这类换热器适合于气、液两流体之间的换热。例如，冷水塔、气体冷凝器等。 1.3 列管式换热器的基本结构及工作原理 固定管板式换热器主要有外壳、管板、管束、封头压盖等部件组成。固定管板式换热器的结构特点是在壳体中设置有管束，管束两端用焊接或胀接的方法将管子固定在管板上，两端管板直接和壳体焊接在一起，壳程的进出口管直接焊在壳体上，管板外圆周和封头法兰用螺栓紧固，管程的进出口管直接和封头焊在一起，管束内根据换热管的长度设置了若干块折流板。这种换热器管程可以用隔板分成任何程数。 图1.1 固定管板式换热器 这类换热器的结构比较简单、紧凑、造价便宜，但壳程清洗困难，对于较脏或有腐蚀性的介质不宜采用。此种换热器管束连接在管板上，管板分别焊在外壳两端，并在其上连接有顶盖，顶盖和壳体装有流体进出口接管。通常在管外装置一系列垂直于管束的挡板。同时管子和管板与外壳的连接都是刚性的，而管内管外是两种不同温度的流体。因此，当管壁与壳壁温差较大时，由于两者的热膨胀不同，产生了很大的温差应力，以至管子扭弯或使管子从管板上松脱，甚至毁坏换热器。 为了克服温差应力必须有温差补偿装置，一般在管壁与壳壁温度相差50℃以上时，为安全起见，换热器应有温差补偿装置。但补偿装置(膨胀节)只能用在壳壁与管壁温差低于60～70℃和壳程流体压强不高的情况。一般壳程压强超过0.6MPa时由于补偿圈过厚，难以伸缩，失去温差补偿的作用，就应考虑其他结构。 1.4 课题研究的意义 当今世界，随着自然资源的不断消耗，节约能源已经成为一种重要的社会意识和责任。人们应当通过减少能源的消耗以及提高能源的回收利用，合理地利用能源。《中国人民共和国节约能源法》指出“节约资源是我国的基本国策。国家实施节约与开发并举、把节约放在首位的能源发展战略。” 换热器是化工、石油、制药及能源等行业中应用相当广泛的单元设备之一。在炼油、化工装置中换热器占总设备数量的40%左右，占总投资的30%-45%。其中管壳式换热器仍然占绝对的优势，约70%，其余30%为各类高效紧凑式换热器、新型热管和蓄热器等设备。20世纪70年代初发生的世界性能源危机，有力地促进了传热强化技术的发展。为了节能降耗，提高工业生产的经济效益，要求开发适用不同工业过程的高效能换热设备。 几十年来，高效换热器的开发与研究始终是人们关注的课题，国内外先后推出了一系列新型高效换热器。当今换热器的发展以CFD(Computational Fluid Dynamics)、模型化技术、强化传热技术及新型换热器开发等形成了一个高技术体系。目前，在各种换热器节能技术中，强化传热技术是应用较广泛的一种技术。 1.5 国内外近年来的研究进展与主要成果 目前，国内外提高换热器强化传热的途径主要有三种：提高传热系数、扩大传热面积和增大传热温差。研究主要集中在强化管程和壳程传热面方面。管程强化传热主要通过两种途径：改变传热面的形状和在传热面上或传热流路径内设置各种形状的插入物。壳侧的传热强化研究包括管型与管间支撑物的研究。 (责任编辑：qin) |