2.2.1.3间壁式换热和间壁式换热器
在化工生产中经常遇到的是冷、热流体不允许混合的换热问题,此时常将冷、热流体用固体壁面隔开,使二者互不接触,热量由热流体通过壁面传给冷流体,完成上述换热过程的设备称为间壁式换热器。间壁式换热器应用广泛,形式多样,各种管壳式和板式结构的换热器均属此类。
按换热器传热面形状和结构特点,间壁式换热器又可分为管式换热器、板式换热器和特殊式换热器三类。鉴于对课题的要求,在此我选用管式换热器。
2.3 换热器类型的选择
本文设计的是U型管式换热器,用高温水蒸汽对管内流经物料进行加热。通过非接触式传热。通过内插法计算冷热流体的物性参数;换热管的管数、内径及其长度、换热面积、传热系数、管壳程流速等,并进行传热效率、传热面积、压降的校核。U形管换热器仅有一个管板,管子两端均固定在同一管板上。管程为双管程,流程长,流速较高。通常管子数不能太多。[20]
2.4 流动空间的选择来`自^751论*文-网www.751com.cn
2.4.1通常宜于走管内的流体
一共分为四种,分别是管内流体包括不清洁的流体:流速可较高,不易导致悬浮物沉积,管内空间易清洗;体积小的流体:管内截面积小,便于增大到理想的流速;有压力的流体:管子承压能力强;腐蚀性流体:只有管子和管箱才需要用耐腐蚀材料,可降低造价;与外界温差大的流体可减少热量耗散,泄漏后危险性大的流体:减少泄露机会。
2.4.2通常宜于走管外的流体
可分为三种,分别是管外流体包括饱和蒸汽:对流速和清理无要求,并易于排出冷凝液;粘度大的流体:两流体温差大时,大的走管间,可减少管壁与壳壁间的温差。
2.4.3流体选择
由于采取的是U型管换热器,U型管换热器结构比较简单,价格便宜,承压能力强,适用于管、壳壁温度差较大或壳程介质易结垢需要清洗、又不适宜采用浮头式和固定管板式的场合。但是由于受弯管曲率半径的限制,其换热管排布较少,管束最内层管间距较大,管板的利用率较低,壳程流体易形成短路,对其传热不利。当管子泄漏损坏时,只有管束外围出的U型管才便于更换,内层换热管坏了不能更换,只能堵死,而且坏一根U形管相当于坏两根管,报废率较高。所以管内宜走清洁流体,乙醇溶液走管外。
U型管乙醇溶液加热器设计+CAD图纸(3):http://www.751com.cn/jixie/lunwen_80159.html