设计换热器需要注意的一些事情
时间:2021-07-20 阅读:34
当你寻求回收热量,传递热量以加速冷却,或者简单地将能量从一个地方传递到另一个地方时,热交换器就适合这方面。因为换热器的用途有这么多变化,相应的设计也应该改变。考虑到菌、巴氏杀菌、蒸馏、结晶或仅加热和冷却的过程,一些过程需要腐蚀性化学物质,一些过程使用壁来将流体与热交换器表面分开,一些过程允许流体相互接触。
除了用途之外,换热器的占地面积对其风格和设计也起着重要的作用。当操作空间很小时,选择大型管壳式换热器是不明智的。
除了整体设计,还有几何规格要考虑。你想要一个简单的圆柱形管,还是一个旋转的正方形排列或一个旋转的三角形排列?每种设计都有各自的优缺点。例如,您可以使用三角形排列来实现更高的传热系数。然而,三角形布置限制了壳侧的机械清洁。
您选择的流体也会对您选择的热交换器产生重大影响,因为它会影响其性能和实用性。例如,不是每种流体都是为高压和高温设计的。此外,较高的压力通常与较小直径的管道有关,但不是每种流体都与这种设计匹配良好。其中一个主要问题与腐蚀性和粘度有关。
当需要使用腐蚀性流体时,用于热交换器元件的材料需要耐腐蚀。这需要更昂贵的材料,因此您希望热交换器设计为通过较小的管道输送腐蚀性流体。
对于高压和结垢等级的流体,应考虑这一点。更高的压力需要更大的壁厚,因此更小的管道需要更少的成本,并且可能导致结垢的流体应该通过需要更少清洁的管道。换句话说,只要在设计阶段稍微注意一下,就可以减少结垢、压力消耗和成本对耐腐蚀性的影响。
当有湍流时,热交换器有一些操作,因此低到中等流速的粘性流体可能需要多次通过,以保持流体壳侧达到相同的结果。虽然多次通过看起来效率不高,但其实可以省钱。
管侧的低流速不同于壳侧的低流速。增加壳侧直径可以增加流速,但这不是一个好的选择,因为它会影响流型。在管侧,更多的通道可能是有益的,但也可能对压力产生负面影响。
这些只是管壳式的一些考虑。板式换热器、绝热轮设计、蓄热式换热器和板翅式设计也应考虑类似的问题。