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列管冷凝器冷、热流体通道的选择
发布时间:2018-09-26    点击次数:256次   

由于空间技术和尖端科学的迅速发展,迫切需要各种高效能紧凑型的换热器,再加上冲压、钎焊和密封等技术的发展,换热器制造工艺得到进一步完善,从而推动了紧凑型板面式换热器的蓬勃发展和广泛应用。此外,自60年代开始,为了适应高温和高压条件下的换热和节能的需要,典型的管壳式换热器也得到了进一步的发展。70年代中期,为了强化传热,在研究和发展热管的基础上又创制出列管冷凝器

冷、热流体通道可根据以下原则选择:

(1)不洁净和易结垢的液体宜在管程,因管内清洗方便

(2)腐蚀性流体宜在管程,以免管束和壳体同时受到腐蚀

(3)压强高的流体宜在管内,以免壳体承受压力;

(4)饱和蒸汽宜走壳程,因饱和蒸汽比较清洁,给热系数与流速无关而且冷凝液容易排出

(5)被冷却的流体宜走壳程,便于散热

(6)若两流体温差较大,对于刚性结构的换热器,宜将给热系数大的液体通入壳程,以减少热应力;

(7)流量小而粘度大的液体一般以壳程为宜,因在壳程Re>100即可达到湍流;但这不是绝对的,如流动阻力损失允许,将这种液体通入管内并采用多管程结构反而能得到更高的给热系数。

流速的选择:

换热器内液体速度大小必须通过经济核算进行选择。因为流速增加,给热系数增大,同时亦减少了污垢在管子表面沉积的可能性,降低了垢层的热阻,从而使传热系数K值提髙,所需传热面积减小,设备投资费也减少。但随着流速的增加,液体阻力也相应增加,动力消耗增大,使操作费增加。因此,选择适宜的流速是十分重要的,一般应尽可能使管程内流体的>104(同时也要注意其他方面的合理性);粘度高的流体常按层流设计。

流向的选择:

流向的选择就是决定并流、逆流还是复杂流动。对于无相变传热,当冷、热流体的进、出口温度一定时,逆流操作的平均推动力大于并流,因而传递同样的热流量,所需传热面积较小。就増加传热推动力而言,逆流操作总是优于并流。但在实际换热器内,纯粹的逆流和并流是不多见的。当采用多管程和多壳程时,换热器内流体的流动形式较为复杂。此時需要根据纯逆流平均推动力和修正系数i来计算实际推动力,(p的数值应大于0.8,否则应改变流动方式.

由于制造工艺个科学水平的限制,早期的换热器只能采用简单的结构,而且传热面积小、体积大和笨重。随着制造工艺的发展,逐步形成列管冷凝器,不仅单位体积具有较大的传热面积,而且传热效果也比较好,长期以来在工业生产中成为一种典型的换热器。

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