换热器选型参数课件.ppt

1、一、换热器的选型参数要求:1 、换热量Q:单位:w、Kw 、 Mw 或GJ/h 、 KJ/h 或kcal/h. 、总换热量与单台换热量 (即台数要求) 、单台换热量与总换热量的比例关系 (百分比)2 、介质流量(冷、热侧) 、体积流量(qv):单位:m3 /h,小流量时L/min. 、重量流量 (qm):单位:kg/h3 、介质名称(冷热侧):4、介质温度: 、热进:T1,热出:T2,冷进:t1,冷出:t2.单位: 5、物性参数(特殊介质时应提供): 、密度:单位:kg/ m3 : 、粘度(动力 ):单位:mPas(cp). 、比热容:CP:单位:kJ/kg 、导热系数: :单位:w/ m2

2、6 、允许压降: P:单位:kPa 一般情况下 P=50100kPa.7 、工作压力或设计压力二、换热器传热计算:1、传热基本方程式:Q=K . F. tm或F=Q/K. tm式中Q换热量:W. K 传热系数:W/m2. tm 对数平均温差: 2 、基本参数的选取或计算 、换热量Q:单位:W 热侧:Q1=qv1. 1.cp1(T1-T2) 冷侧: Q2=qv2. 2.cp2(t2-t1)基本参数(七个)换算a.换热量 b.冷热介质流量 c冷热介质进出口温度上述七个参数必须提供5个,另外两个可由计算得出.条件:一侧3个参数,另一侧2个参数.三、换热器材质选取1、选材基本原则:1)、经济性;2)、

3、耐腐蚀性或清洁要求(防锈)3)、工况条件要求:温度、压力等4)、用户提出要求(特别适用于换热管)2 、常用材料:5)、换热管a 、碳钢:10#,20#.b 、不锈钢:304,316L,321c 、有色金属:紫铜,黄铜.、板材:a 、碳钢Q235-B,20R,16MnR等.b 、不锈钢:304,316L,321锻件:a 、碳钢:20 ,16Mn等b 、不锈钢:304,316L,321四、可拆式板式换热器1、结构与组成:主要有板片、垫片、框架等部分组成,见下图:2、板式换热器技术参数:、设计压力P 1.6MPa、设计温度t 180 (E.F).110 (N).、供热系数k=35006000w/m2

4、. 3、板式换热器规格:、BR系列(等截面):BR0.1、0.2、0.35、 0.5、0.8、1.0、1.6、BRB系列(不等截面):BRB0.3、0.5、0.8、 1.2.、BRC系列(V系列) BRC0.13、0.20、0.28、0.45、0.60、 1.0、1.1、1.3、1.7 4、板式换热器优点:、传热系数高:是管壳式换热器的 35倍.、结构紧凑,占地面积小.、对数平均温差大,可采用纯逆流形 式.温差修正系数最大.、末端温差小,可达12 .、维护、检修方便.5、板式换热器缺点: 、耐压能力较低,由结构原因决定.、耐温能力受垫片材质限制.、含固体纤维状物料易堵塞.6、BRC系列板型特点

5、、板片波纹角度不同 除BRC0.13、0.20以外,其余板型均 分大角度板和小角度板.每台换热 器可根据需要选用不同数量大小 角度数混装,也可单独装,大、小角度 板片.、板型长、短组合: a、BRC0.13(加长)0.20 DN65 b、BRC0.28(加长)0.45 DN100 c、BRC0.60(加长)1.0 DN150 d、BRC1.1 (加长)1.3(加长) 1.7 DN3007、板式换热器垫片 我公司现有:丁晴、三元乙丙(高温)、 氟橡胶.、丁晴:N主要用于油类、水、卫生 级、食品级.、三元乙丙:E用于水、蒸气、碱、 盐.、氟橡胶: F用于硫酸等酸类介质.8、板式换热器板片:、板片厚

6、度 =0.50.7mm.、材质:304、316L、321、Ni、Ti、 HAC等板式换热器的应用:、供热、空调、生活用水.、食品工业、啤酒、果汁、豆奶的杀菌. 加热、冷却等.、化学工业:如硫酸、烧碱、石油化工行业.、电力行业,闭式循环水.、冶金行业,高炉冷却水.9、板式换热器标准: GB16409-1996板式换热器对设计制造、验收都做了规定. 五、螺旋板换热器 1、螺旋板换热器结构特点: (1)传热性能好：不存在死区，定位 可起扰流作用，水水换热传 热系数可达2000W/以上。 (2)自洁能力强不宜结垢;选取 合理流速可防止污垢产生。 (3)散热损失小： 热流体可通过中 心接管直接进入螺旋板

7、换热器内 部，且外表面积较小，易于保温。（4）传热温差小：在螺旋板换热器中，冷热流体一般逆流操作对于同一换热面积，螺旋板长度可通过板宽的调整在较大的范围内变化，冷热流体的出口温度能够准确地人为控制，并且端差可达到2左右。（5）温差应力小：冷热流体沿螺旋板长度方向呈线性变化，内部不存在温度的突变区，热胀冷缩量能被通道间隙均匀吸收。（6）结构紧凑：此特点同板式换热器类似。（7）承压能力和直径的限制：承受外压情况下刚度较差，一般情况设计压力1.6Mpa直径受加工设备影响，一般D2500（8）维修难度大：螺旋体一旦发生内漏无法维修。 2、螺旋板型号的表示方法：（标准的规定）（1）换热器型号的表示方法由

8、字母和数字组成，其方法如下： 可拆换热器D-堵死型 G-贯通型通道间距mm公称直径mm板宽m公称换热面积m2公称压力MPa材质代号:C-碳钢S-不锈钢L-螺旋板换热器型式代码:K-可拆B-不可拆（2）型号表示的示例、不可拆换热器，材质为碳钢，设计压力1.6MP，公称换热面积50螺旋板板宽1.0m，公称直径1000mm，两个螺旋通道间距分别为10mm和14mm，其型号为：BLC1.6-50-1.0/1000-10/14b b 、堵死可拆换热器，材质为不锈钢，通道一设计压力0.6 MP通道二设计压力1.6MP公称换热面积50螺旋板板宽1.0m公称直径1200两个通道间距都为14其型号为：KLS0.

9、6/1.6-50-1.0/1200-14-D 3、螺旋板换热器外型介绍（图1-图4） 4、螺旋板换热器材料：（螺旋体）（1）碳钢：一般为Q235-B 厚度：=45 （2）不锈钢：304.316L.321. 厚度：=345、螺旋板换热器在工程上的应用（1）焦化行业：煤气精制（初冷、脱酚、蒸氨、脱硫）（2）制药行业：用于甲醇、乙醇、丙酮的冷凝回收。（3）烧碱行业：电解液加热、冷却。PVC料浆换热器（4）供热行业： 6、四通道螺旋板换热器简介（1）结构原理介绍由四块相同规格的卷板卷制而成，形成四个螺旋通道，两种交叉流动，达到换热目的。（2）四通道螺旋板产生 螺旋板换热器适用于中小流量（300/h以下

10、）当流量较大时，需增加通道宽度来降低流速，如此不但降低传热导数，也增加了产品成本。为了克服上述缺点，采用四通道螺旋板换热器。（3）四通道螺旋板换热器优缺点 a)同流速时，压降减少1倍，节约能源 b)同流速时，直径减少，材料费降低 c)配管复杂，有六个接口 六、管壳式换热器:1、管壳式换热器的分类: 按结构型式分类:浮头式换热器,固定 管板换热器,U形管换热器,填函式换 热器等.2、管壳式换热器的型号表示方法: 如下页图: X X X DN Pt/Ps-A-LN/d-Nt/Ns(或 ).采用碳素钢、低合金钢冷拔钢管做换热器时采用碳素钢、低合金钢冷拔钢管做换热器时,其管束分其管束分、 两两级级级级

11、管束管束-采用较高级、高级冷拨钢管采用较高级、高级冷拨钢管级管束级管束-采用普通级冷拨钢管采用普通级冷拨钢管 管管/壳程数壳程数,单壳程时只写单壳程时只写NtLN-换热管公称长度换热管公称长度(m),d-换热管外径换热管外径(mm),当采用当采用AL、Cu、Ti换热管时换热管时,应在应在LN/d后面加材料符号后面加材料符号,如如LN/dCu 公称换热面积公称换热面积(m2)管管/壳程设计压力壳程设计压力(MPa),压力相等时只写压力相等时只写Pt公称直径公称直径(mm),对于釜式重沸器用分数表示对于釜式重沸器用分数表示,分子为管箱内直径分子为管箱内直径,分母为圆桶内直径分母为圆桶内直径 第一个

12、字母代表前端管箱型式第一个字母代表前端管箱型式 第二个字母代表壳体型式型式第二个字母代表壳体型式型式 (见图见图7) 第三个字母代表后端结构型式第三个字母代表后端结构型式以下按GB151-1999共9页.示例:a)、浮头式换热器 平盖管箱,公称直径500mm,管程和壳程设计压力均为1.6MPa,公称换热面积54m2,碳素钢较高级冷拨换热管外径25mm,管长6m,4管程,单壳程的浮头式换热器,其型号为: ABS 500 -1.6-54-6/25-4 b)、固定管板式换热器封头管箱,公称直径700mm,管程设计压力2.5Pa壳程设计压力1.6MPa,公称换热面积200m2碳素钢较高级冷拨换热管外径

13、25mm,管长9mm,4管程,单壳程的固定管板式换热器,其型号为: BEM700-2.5/1.6-200-9/25-4 c)、U形管式换热器封头管箱,公称直径500mm,管程设计压力4.0MPa,壳程设计压力1.6MPa,公称换热面积75m2,不锈钢冷拨换热管外径19mm,管长6m,2管程,单壳程的U形管式换热器,其型号为: BIU500-4.0/1.6-75-6/19-2e)、浮头式冷凝器封头管箱,公称直径1200mm,管程设计压力2.5MPa,壳程设计压力1.0MPa,公称换热面积610m2,碳素钢普通级冷拨换热管外径25mm,管长9mm,4管程,单壳程的浮头式冷凝器,其型号为: BJS1

14、200-2.5/1.0-610-9/25-4 3、管壳式换热器结构型式: 图1,图2,图3,图4,图5,图64、管壳式换热器结构特点:总的优点:、耐压能力高,一般可达6.4MPa.、耐温能力高,设计温度可达450各种换热器特点 :、浮头式:优点:a.管束可抽出,清洁方便.b.介质之间不受温度限制.c.可用于结垢比较严重的场合.d.可用于管程易腐蚀的场合. 缺点:a.小浮头容易发生内漏.b.金属用量较大,成本高.c.结构复杂.固定管板式:优点:a.不易内漏.b.节省材料,成本低.c.有效换热面积大.缺点:a.壳体壁温与管子壁温一般应小于50 , 否则需加膨胀节.b.温差应力导致管头损坏.c.壳程

15、无法机械清洁.d.管子腐蚀造成连同壳体报废.、U形管式优点:a.管束可抽出来机械清洗.b.壳体与管束不受温度限制.c.可用于管程容易腐蚀的场合.d.可用于壳程容易结垢的场合.缺点:a.换热管泄漏无法更换.b.管程不适合于结垢严重场合.、容积式换热器: 适用于住宅、宾馆、企业等局部或集中热水供应系统.优点:a.热媒温降大,节约能源.b.有贮水容积,供水安全稳定,方便清洁污 垢.缺点:体积大,单台不能太大.管壳式换热器材料:、碳素钢:Q235B(板)、 20R(板)、 10、 20(管)、低合金钢: 16Mn(板)、16Mn(锻件).、低温用钢:16MnDR(板)、09MnNiDR(板)、耐温钢:

16、 15CrMoR(板)、14Cr1MoR(板) 15CrMo (锻)、 14Cr1Mo(锻)、不锈钢: 0Cr18Ni9.(304). (管、板、锻) 00Cr18Ni10(304L) (管、板、锻) 0Cr18Ni10Ti(321) (管、板、锻) 00Cr17Ni14Mo2(316L) (管、板、锻)、有色金属 铜及铜合金一般只做换热管使用,铜的 导热系数较高,可提高换热器传热效率,但使 用温度应小于1506、管壳式换热器产品标准:、基本标准:GB151-1999管壳式换 热器 同时应遵循GB150-1998 钢制压 力容器 及容规等标准.七、换热机组1、换热机组的结构型式(附图12) 图

17、-1 图-22、整体机组的优点:、节约投资约30%.、减小占地面积.3、换热机组选型参数要求:、换热量(w、Kw、Mw)或供暖面积(m2).、热源种类及供回温度().、采暖水供回水温度().、补水泵扬程(m)或建筑物高度(m). 以上四种参数为必备参数:为方便选型,建议提供以下参数:、换热器型式及数量配置.、循环泵扬程及数量配置.、补水泵数量配置.、电控要求:a.变频补水.b.温度控制.c.循环泵变频.d.远程通讯.4、换热机组的组成:、换热器(板式、管式、螺旋板式).、循环水泵、补水泵.、各种阀门,除污器,显示仪表.、电控设备:电控箱、电动阀、传感器、变频器等.、管路附件.5、换热机组特性:

18、、工作压力为0.61.6MPa.、工作温度(热侧)视换热器而定.、采暖水温度9570 ,8060 .、供暖半径10003000m,单台供暖面 积2000100000m2.、板换单位面积供暖负荷: 水-水5001000m2. 汽水1000m2/m2.6、换热机组的工作原理:将二次网系统充满水,使压力达到0.4MPa左右,将系统内空气排净,关闭补水泵,启动循环泵.缓慢开启热侧阀门,使二次网水温逐渐提高,达到供热要求.八、热网加热器1、结构型式: 管壳式换热器:固定管板式,浮头式,U型管式等.2、安装型式: 卧式、立式(按用户要求确定).3、操作参数:、热源:0.21.0MPa. 温度:120350

19、 、采暖水:压力:0.61.6MPa. 温度: 直供:9570 8060 间供:11075 、供暖热负荷,由供暖面积大小确定.4、换热器材质: 壳体材质为碳钢,换热管根据工况条件和用户要求可选用碳钢或不锈钢,材质一般为304和316L.5、换热管壁厚选取:、碳钢:一般为 252.5 19 2、不锈钢:厚度一般为 1.21.5mm6、选型参数要求:、换热量或供热面积(m2)、热源参数:蒸汽压力、温度、凝结水温度.、采暖水参数:供、回水温度、压力.、换热器数量及配置要求.、换热器材质要求或水质情况.7、换热管强化传热:、波纹管.(如图1所示) 通过轧管机轧制而成,适用于管壁厚度1.21.5mm,不锈钢或铜管,节距2030mm.深度0.81.0mm.、波节管(如图2所示) 通过内涨方法加工而成,适用于管壁厚度0.81.0mm,不锈钢或铜管,节距2030mm,深度可达3mm.