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GBT 151-2014 热交换器讲解

GBT 151-2014 热交换器讲解
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热交换器

戴季煌

热交换器2015.01

第一部分GB151-2014

1. 修改了标准名称,扩大了标准适用范围:

1.1提出了热交换器的通用要求,也就是适用于其他结构型式热交换器。并对安装、使用等提出要求。

1.2规定了其他结构型式的热交换器所依据的标准。

2. 范围:

GB151-201X《热交换器》规定公称直径范围(DN≤4000mm,原为2600mm)、公称压力(PN≤35MPa)及压力和直径乘积范围(PN×DN≤2.7×104,原为1.75×104)。并且管板计算公式推导过程的许多简化假定不符合。也给制造带来困难。TEMA控制壳体壁厚3〞(76mm)、双头螺柱最大直径为4〞(102mm)。

3.术语和定义

3.1公称直径DN

3.1.1卷制、锻制、圆筒

以圆筒内直径(mm)作为换热器的公称直径。

3.1.2钢管制圆筒

以钢管外径(mm)作为换热器的公称直径。

3.2公称长度LN

以换热管的长度(m)作为换热器的公称长度,换热管为直管时,取直管长度;换热管为U形管时,取U 形管的直管段长度。

3.3换热面积A

3.3.1计算换热面积

换热面积是以换热管外径为基准,以二管板内侧的换热管长度来计算换热面积,计算得到的管束外表面积(m2);对于U形管换热器,一般不包括U形管弯管段的面积。当需要把U形弯管部分计入换热面积时,则应使U形端的壳体进(出)口安装在U形管末端以外,以消除U形管末端流体停滞的换热损失。

3.3.2公称换热面积

公称换热面积是将计算面积经圆整后的换热面积(m2),一般取整数。

4.工艺计算(新增加)

4.1设计条件(用户或设计委托方应以正式书面形式向设计单位提出工艺设计条件),内容包含

4.1.1操作数据:包括流量、气相分率、温度、压力、热负荷等;

4.1.2物性数据:包括介质密度、比热、粘度、导热系数或介质组成等;

4.1.3允许阻力降;

4.1.4其他:包括操作弹性、工况、安装要求(几何参数、管口方位)等。

4.2选型应考虑的因素

4.2.1合理选择热交换器型式及基本参数,满足传热、安全可靠性及能效要求;

4.2.2考虑经济性,合理选材;

4.2.3满足热交换器安装、操作、维修等要求。

4.3计算

热交换器工艺计算时应进行优化,提高换热效率,满足工艺设计条件要求。需要时管壳式热交换器还应考虑流体诱发振动。

5.设计参数

5.1压力

5.1.1压差设计

同时受管、壳程压力作用的元件,当能保证制造、开停工、及维修时都能达到按规定压差进行管、壳程同时升、降压和装有安全装置时,方可按元件承受的压差设计。

5.1.2真空设计

真空侧的设计压力,应按GB150的规定,当元件一侧受真空作用,另一侧受非真空作用时,其设计压力应为两侧设计压力之和,即为最苛刻的压力组合。

5.1.3试验压力

试验压力p T =1.25[σ]/[σ]t ,当容器元件所用材料不同时,应取各元件材料的[σ]/[σ]t 比值中最小者。 外压容器和真空容器以内压进行压力试验。

1)当p t <p s 时,各程分别按上述办法试压。当p t (或p s )为真空时,则p s +0.1(或p t +0.1)再乘以规定值。 2)当p t >p s 时,壳程试验压力按管程试验压力。 5.2温度

5.2.1设计温度

换热器在正常的工作情况下,设定的元件金属温度(沿元件金属横截面的温度平均值),它与设计压力一起作为设计载荷条件,设计温度不得低于元件金属在工作状态下可能达到的最高温度,对于0℃以下的金属温度,设计温度不得高于元件金属可能达到的最低温度。

管程设计温度是指管程的管箱设计温度。非换热管的设计温度。

对于同时受两程温度作用的元件可按金属温度确定设计温度,也可取较高侧设计温度。

在任何情况下元件金属的温度不得高于材料允许使用的温度。 5.2.2元件金属温度确定。 5.2.2.1传热计算求得 1)换热管壁温t t

热流体热量通过管壁传给冷流体(图1)。换热管壁温t t

()tc th t t t t +=

2

1

(1) 2)壳体圆筒壁温t s 图1

壳体圆筒壁温计算与换热管壁温相同,不同的地方圆筒外为大气温度,有保温的基本是圆筒外壁温度。 5.2.2.2已使用的同类换热器上测定

5.2.2.3根据介质温度并结合外部条件确定。

6. 厚度附加量

6.1钢材厚度负偏差 6.2腐蚀裕量的规定

根据预期的容器寿命和介质对金属材料的腐蚀速率确定。

各元件受到的腐蚀程度不同时,可采用不同的腐蚀裕量,(表1)。

表1

6.3腐蚀裕量的考虑原则

6.3.1各元件受到的腐蚀程度不同时,可采用不同的腐蚀裕量。

6.3.2考虑两面腐蚀的元件:管板、浮头法兰、球冠形封头、分程隔板。

6.3.3考虑内表面腐蚀的元件:管箱平盖、凸形封头、管箱、壳体、容器法兰和管法兰的内径面上。 6.3.4管板和平盖上开槽时:当腐蚀裕量大于槽深时,要加上两者的差值。

6.3.5不考虑腐蚀裕量的元件:换热管、钩圈、浮头螺栓、拉杆、定距管、拆流板、支持板、纵向隔板。当腐蚀裕量很大时也要考虑。

7.焊接接头分类(增加)与焊接接头系数。

对于换热管与管板连接的内孔焊,进行100%射线检测时焊接接头系数φ=1.0,局部射线检测时焊接接头系数φ=0.85,不进行射线检测时焊接接头系数φ=0.6。 8.泄露试验

泄露试验的种类和要求应在图样上注明。 9.材料和防腐

换热器用钢材除采用GB150.2中所规定的材料外,作为GB151换热器的零部件还需要作进一步考虑。 9.1管板、平盖

管板、平盖一般情况用锻件优于用钢板,但用锻件的成本要高很多,故在条件不苛刻时,用板材作管板、平盖依然很多。一般规定如下:

1)钢板厚度δ>60mm时,宜采用锻件。

2)带凸肩的管板、内孔焊管板和管箱平盖采用轧制板材直接加工制造时,碳素钢、低合金钢厚度方向性能级别不应低于GB/T5313-2010(厚度方向性能管板)中的Z35级,并在设计文件上提出附件检验要求。

3)采用钢板作管板和平盖时,厚度大于50mm的Q245R、Q345R,应在正火状态下使用。

9.2复合结构的管板、平盖

管板、平盖可采用堆焊或爆炸复合结构,当管程压力不是真空状态时,平盖亦可采用衬层结构。

9.2.1堆焊结构

用堆焊制作的管板与平盖,其覆层与基层的结合是最好的,但堆焊的加工难度大,中间检验、最终检验及热处理的要求高,堆焊一般有手工堆焊和带极堆焊两种方法。

(1)管板堆焊结构:其覆层完全可计入管板的有效厚度(以许用应力比值折算),与换热管连接采用强度焊时,有充分的能力来承受换热管的轴向剪切载荷。

(2)常用带分程隔板槽管板堆焊结构见图2。

单管程不带分程隔板槽的管板堆焊层大于或等于8mm。

(a)正确结构图(b)错误结构图

图2

(3)管板堆焊技术要求:

9.2.2爆炸、轧制复合板

管板和平盖采用的复合板等级要求见表2。

表2

9.2.3规定了不得使用的衬层复合结构:

9.2.4管板复合结构的评价

堆焊复合:其覆层完全可计入管板的有效厚度(以许用应力比值折算),与换热管连接采用强度焊时,有充分的能力来承受换热管的轴向剪切载荷。

爆炸复合:采用标准中1级的复合钢板时,覆层是否计入管板有效厚度由设计者自行决定(钛、铜覆层不能计入管板有效厚度内),但管板覆层与换热管的强度焊,可以承受换热管的轴向剪切载荷。

9.3有色金属

9.3.1铝及铝合金

(1)设计参数:p≤16MPa,含镁量大于或等于3%的铝和铝合金,-269℃≤t≤65℃,其他牌号的铝和铝合金,-269℃≤t≤200℃;

(2)在低温下,具有良好的塑性和韧性;

(3)有良好的成型及焊接性能;

(4)铝和空气中的氧迅速生成Al2O3薄膜,故在空气和许多化工介质中有着良好的耐蚀性。

9.3.2铜和铜合金

(1)设计参数:p≤35MPa;

(2)纯铜:t≤200℃;铜合金:一般的铜合金在200℃,但铁白铜管的性能稳定,可用到400℃。

(3)具有良好的导热性能及低温性能;

(4)具有良好的成型性能,但焊接性能稍差。

9.3.3钛和钛合金

(1)设计参数:p≤35MPa,t≤315℃,钛—钢复合板t≤350℃;

(2)密度小(4510kg/m3),强度高(相当于Q245R);

(3)有良好的低温性能,可用到-269℃;

(4)钛-钢不能焊,且铁离子对钛污染后会使耐腐蚀性能下降;

(5)表面光滑,粘附力小,且表面具有不湿润性,特别适用于冷凝;

(6)钛是具有强钝化倾向的金属,在空气或氧化性和中性水溶液中迅速生成一层稳定的氧化性保护膜,因而具有优异的耐蚀性能。

(7)用于制造压力容器壳体时,应在退火状态下使用。

9.3.4镍和镍合金

(1)设计参数:p≤35MPa;

(2)有良好的低温性能,可用到-269℃;

(3)具有良好的耐腐蚀性能;

(4)具有良好的成型性能。

(5)用于制造压力容器受压元件时,应在退火或者固溶状态下使用。

9.3.5锆及锆合金

(1)设计参数:p≤35MPa;

(2)有良好的低温性能,可用到-269℃;

(3)具有良好的耐腐蚀性能;

(4)具有良好的成型性能。

9.4换热器材料

9.4.1钢制无缝管

提高了管壳式热交换器管束的尺寸精度要求,规定为Ⅰ级、Ⅱ级管束。按GB150规定。

9.4.2奥氏体不锈钢焊管

9.4.2.1 p≤10MPa(国外无此限制)。

9.4.2.2不得用于极度危害或高度介质。

9.4.2.3钢管应逐根进行涡流检测,对比样管人工缺陷应符合GB/T 7735 中验收等级B 的规定。

9.4.2.4奥氏体不锈钢焊管的焊缝系数φ=0.85。

9.4.3强化传热管

实践证明在蒸发、冷凝、冷却及无相变传热过程中,采用适当的强化传热管,将会起到显著的强化传热的效果,但如果选择不当,反而会适得其反。

一般的强化传热管有螺纹管(整体低翘片管)、波纹管、波节管(GB/T28713.1~.3),以及特型管(GB/T24590)。此外应用较多的还有:

1)用于无相变传热:螺旋槽管、横槽管、缩放管、内翘片管及内插入管等。

2)适用有相变传热:单面或双面纵槽管、锯形翘片管、T形翘片管及表面多孔管等。

9.4.4 GB150.2对换热器的使用规定

在GB150.2-2011中 5.1.4~5.1.7中规定钢管用作换热管均应选用高精度级的冷拔或冷轧钢管,同时根据NB/T47019.1-2011《热交换器用管订货技术条件第一部分通则》中表1和表2表述,热交换器用管均为冷拔(轧)管且为高级精度,因此钢制管壳式换热器遵循GB150.2-2011规定均应设计为I级管束管板管孔直径允许偏差应均按I级管束选定。

9.4.5NB/T47011.1~NB/T 47011.8-2011《锅炉、热交换器用管订货技术条件》中用作换热管的规定,已和老钢管标准及GB151-1999有较大变化,除与GB150-2011中变化外,还有以下变化。

1)外径允许偏差。

换热管外径和壁厚允许偏差均比GB151-1999标准严格。

2)非合金钢和合金钢无缝换热管订货技术条件

例约定项目中晶间腐蚀试验,若介质易产生晶间腐蚀,钢管的材料要求,在设计文件中必须明确要求钢管在出厂检验时必须通过晶间腐蚀检验。

3)无缝和有缝不锈钢换热管订货技术条件

在NB/T47019.5-2011规定了GB13296《锅炉、热交换器用不锈钢无缝钢管》和GB/T24593《锅炉和热交换器用奥氏体不锈钢焊接钢管》用作换热管时的订货技术条件。

9.5防腐

目前换热器防腐有如下几种措施:

9.5.1防腐涂层。一般采用非金属涂层,常用的水冷器有防腐、防垢涂料847和901,还有Ni-P镀层,但在油气系统使用较多的是涂陶瓷,现场证明效果较好。

9.5.2金属涂层。一般有镀Ni、Ti、铜等,工艺效果虽好,但造价昂贵是影响使用的障碍。

9.5.3金属堆焊。一般采用碳钢、Cr-Mo钢堆焊不锈钢较多,用来抗硫化氢酸性腐蚀。该方法造价较低,效果很好,一般化肥、乙烯、炼油中加氢、重整、预加氢使用很多。另外,还有复合板、双向钢钢管用量也较大,效果较好。

9.5.4缓蚀剂。目前炼油装置、化工装置多采用一脱四注的方式较多,效果也较明显。

10. 管壳式换热器类型

管壳式换热器在工业中用量约占换热器总量90%,是应用最为广泛的一种换热器。

典型管壳式换热器的结构形式有固定管板换热器、U型管换热器、浮头式换热器、填料函式换热器、釜式重沸器、双管板式换热器、拉撑管板换热器、挠性管板换热器和缠绕管换热器。

10.1固定管板换热器

固定管板换热器(图3)是二端管板与壳体固定连接(整体或夹持式)。

这是使用最为广泛的一类换热器。换热管两端固定在管板上,管板焊于壳体上。

固定管板换热器宜用于场合:

1)管、壳程金属温差不是很大,而压力较高的场合。当管、壳程金属温差较大时,压力就不能太高,因为温差大,必然增加膨胀节,由于膨胀节耐压能力差。

2)由于壳程无法机械清洗,因此要求壳程介质干净;或虽会结垢,但通过化学清而能去除的场合。

(1)优点:

1)其结构简单,锻件使用较少,制造成本低。

2)管程可以分成各种形式的多程,壳程也分成二程。

3)传热面积比浮头式换热器大20%~30%。

4)旁路漏流较小。

图3

(2)缺点:

1)不适用于换热管与壳程圆筒的热膨胀变形差很大的场合,管板与管端之间易产生温差应力而损坏。

2)管子腐蚀后造成连同壳体报废,壳体部件寿命决定于管子寿命,故设备寿命相对较低。

3)壳程不能清洗,检查困难。

10.2 U型管换热器

U型管换热器(图4)是换热管二端固定在同一块管板上,管板与壳体固定连接(整体或夹持式)。

图4

U型管换热器可用于以下场合

1)管程走清洁流体。

2)管程压力特别高。

3)管、壳程金属温差很大,固定管板换热器连设置膨胀节都无法满足要求的场合。

(1)优点:

1)U形换热管尾端的自由浮动解决温差应力,可使用于两种介质温差较大。管、壳程金属温差不受限制。

2)管束可抽出,便于要经常清洗换热管外壁。

3)只有一块管板,加之法兰的数量也少,故结构简单而且泄漏点少,造价较低。

4)可在高温、高压下工作,一般适用于t≤500℃,p≤10MPa。

5)可用于壳程结垢比较严重的场合。

(2)缺点:

1)管程流速太高时,将会对U形弯管段产生严重的冲蚀,影响寿命,尤其R小的管子,应控制管内流速。

2)管程不适用结垢较重的场合。

3)由于弯管R mim的限制,分程间距宽,故比固定管板换热器排管略少。

4)换热管泄漏时,除外圈U形管外,不能更换,只能堵管。

5)管束中心部位孔隙较大,流体易走短路,影响传热效果,应增加隔板,减少短路现象。

6)因死区较大,只适用于内导流筒。

7)管板上排列换热管数较少。

8)最外排的管子U型弯曲段,因为无支撑的跨度较大,宜导致流体诱发振动问题。

9)有应力腐蚀要求时应慎重考虑。

10.3浮头式换热器

浮头式换热器(图5)是一端管板与壳体固定连接(夹持式),另一端的浮头管板(包括浮头盖、勾圈等)在管箱内自由浮动,故无需考虑温差应力,管、壳程金属壁温差很大场合。

(1)优点:

图5

1)管束可以抽出,以方便清洗管、壳程。

2)壳体壁与管壁不受温差限制。

3)可在高温、高压下工作,一般t≤450℃,p≤6.4MPa。

4)可用于结垢比较严重的场合。

5)可用于管程腐蚀场合。

(2)缺点:

1)处于壳程介质内的浮头密封面操作中发生泄漏时很难采取措施。

2)结构复杂,金属材料耗量大,成本高。

3)浮头结构复杂,影响排管数。

4)压力试验时的试压胎具复杂。

5)金属材料耗量大,成本高20%。

10.4填料函式换热器

一端管板与壳体固定连接(夹持式),另一端的管板在填料函内自由浮动。

管束可以伸缩,可使用于两种介质温差较大。结构也较浮头简单,制造方便,成本优于浮头换热器。因管束可抽出,易于检修清洗。宜使用于有严重腐蚀介质。

10.4.1外填料函式换热器(图6)

适用设备直径在DN700mm以下,且操作压力和操作温度也不宜过高,一般用于p≤2.0MPa场合。

10.4.2滑动管板填料函换热器

10.4.2.1单填料函式换热器(图7)

图6 图7

在填料内侧密封处,管壳程介质间仍会产生串流现象,不适用管壳程介质不

允许混合的场合。

10.4.2.2双填料函式换热器(图8)

该结构以内圈为主要密封,防止内、外漏,而以外圈以辅助密封,防止外漏,

且内外密封圈之间设置泄漏引出管与低压放空总管相连。该结构可用于中度危

害、易爆等介质。

10.5釜式重沸器

釜式重沸器(图9)是一端管板与壳体固定连接(夹持式),另一端为U形

管束或浮头管束,壳程为单(或双)斜锥具有蒸发空间的壳体,故管程的温度和

压力比壳程高,一般为管程介质加热壳程介质。p≤6.4MPa。

(1)优点:图8

1)适用于塔底重沸器、侧线虹吸式重沸器。

2)节约设备重量25%以上。

3)抗腐蚀性能良好。

4)有自清洗作用。管、壳程温差大的场合。

5)总传热系数提高40%以上。

6)汽化率较高的场合(30~80%)。

7)重沸工艺介质的液相作为产品或分离要求高的场合。

8)抗腐蚀性能良好。

1—偏心锥壳2—堰板3—液面计接口

图9

(2)缺点:

1)在重油设备上,如渣油、原油设备无应用历史。

2)不适用于有湿硫化氢场合。

10.6双管板式换热器

双管板式换热器(图10)是每一侧有二块管板,换热管的一端同时与二块管板连接。

主要用于管程和壳程之间介质相混合后,将会产生严重后果。但制造困难;设计要求高。

1)防腐蚀:管程和壳程二介质相混合后会引起严重腐蚀。

2)劳动保护:一程为剧毒介质,渗入另一程会引起系统大面积污染。

3)安全方面:管程和壳程介质相混合后,引起燃烧或爆炸。

4)设备污染:管程和壳程介质相混合后,引起聚合或生成树脂状物质。

5)催化剂中毒:另一程介质混入后造成催化剂性能改变或化学反应。

6)还原反应:管程和壳程介质相混合后,引起化学反应终止或限制。图10 7)产品不纯:管程和壳程介质相混合后,引起产品污染或产品质量下降。

10.6.1双管板固定管板换热器(图11)

图11

10.6.2双管板U形管换热器(图12)

10.6.3双管板U形管釜式重沸器(图13)

图12

图13

10.7拉撑管板换热器

拉撑管板换热器(图14)是管板厚度较薄,一般厚度在12~18mm之间。

10.7.1结构型式有:

(1)贴面式(德国):管板焊在设备法兰密封面上(图14a)。

(2)镶平式(原苏联ГОСТ标准):管板焊在设备法兰密封面其平(图14b)。

(3)角焊式(原上海医药设计院研制):管板焊在壳体上(图14c)。

10.7.2适用范围:

a b c

图14

1)设计压力:管程和壳程分别不大于1.0 MPa;

2)温度范围:管程和壳程的设计温度范围0℃~300℃;换热管与壳体平均壁温差不超过30℃;

3)直径范围:壳体内径不大于1200mm;

4)换热管长度:不超过6000mm。

5)换热管应采用光管,且与壳体材料的线膨胀系数接近(两者的数值差不大于10%)。

10.7.3不宜设置膨胀节。

HG21503-1992《钢制固定式薄管板列管换热器》标准中选用“角焊式”和“贴面式”两种结构。

薄管板的计算以换热管与壳体对管板是固定支撑,管板是在换热管与壳体固定支撑下的受压平板,因此换热管必须在操作中保持刚性,壳体也不能设置膨胀节,所以管壁与壳壁温差不能太大,要保证换热管与壳体的纵向稳定。换热管与管板必须采用焊接,但实际情况下,薄管板亦不能采用胀接办法,因薄管板的厚度一般为12~16mm左右,如采用胀接时,管板将塑性变形,不能达到强度和密封性的要求。同时要求管板不兼作法兰,因薄管板承受不了法兰传过来的弯矩。因此采用薄管板必须满足上述要求。

薄管板亦可用于多程换热器,密封槽和分程槽均可直接开在薄管板上,因管板的强度计算厚度较小,开槽后强度也是足够的。但角焊式(原上海医药设计院研制)的结构,因薄管板的焊接形式不同,多程时需焊上用以开分程槽的隔板。

由于薄管板与法兰的连接形式各不相同,因而各有其优缺点,现分析如下。

1)受力和强度方面

从管板强度来看,角焊式(原上海医药设计院研制)研制的结构较好,它具有较大灵活性,主要是管板离开法兰,减少法兰力矩对管板的影响,从而降低了管板由法兰螺栓引起的应力。因法兰力矩引起的管板上应力是主要的,因此减小法兰力矩引起的应力,相应降低了管板总的应力。法兰螺柱在预紧时,法兰变形使管板受到周向压缩,而管板的周向刚度很大,给法兰以反力矩,减小了法兰的变形,亦减小了管板的应力。反力矩的大小决定于管板中心面与法兰中心面的偏心距e和管板周向刚度。角焊式(原上海医药设计院研制)研制的结构中的e值可由设计者自由选择,就显得有较大的灵活性。但e值不能选择过大,过大增加筒体长度,增加投资。

前苏联的结构,因管板中性面与法兰中性面接近,受法兰的力矩最大。德国的结构形式,较优于前苏联的结构形式。

2)在防腐蚀方面

从防腐蚀要求来考虑,前苏联的结构无任何优点,而德国的结构和角焊式(原上海医药设计院研制)研制的结构各有优缺点。当管程介质为腐蚀性介质时,选用德国结构较好,因法兰与管程腐蚀介质不接触,而不需选用耐腐蚀材料制造法兰;当壳程介质为腐蚀性介质时,选用角焊式(原上海医药设计院研制)研制结构较好,这时法兰与壳程腐蚀介质不接触,法兰可选用普通钢材制造;当壳程和管程介质均为腐蚀性介质,则选用上海医药设计院研制结构较好,因选用该结构时,可选用带衬环法兰,以达到防腐蚀要求。而前苏联的结构无论何种情况,腐蚀介质均要与法兰接触,法兰不能不选耐腐蚀材料。

10.8挠性管板换热器

适用于管程介质为气体,壳程产生饱和水蒸气的卧式管壳式余(废)热锅炉。

Ⅰ型管板与壳体(管箱)的连接(见图15a)和Ⅱ型管板与壳体(管箱)的连接(见图15b)。

图15 挠性管板换热器

适用范围:

1)管程设计压力不大于1.0MPa,壳程设计压力不大于5.0 MPa且壳程压力应大于管程压力;

(1)Ⅰ型用于管程设计压力小于或等于0.6MPa;

(2)Ⅱ型用于管程设计压力小于或等于1.0MPa。

2)壳体直径与换热管长度分别为2500mm和7000mm。

10.9高效缠绕管换热器

(a)多头换热器管板(b)现场缠管一(c)现场缠管二

图16

为节省设备投资,在有限换热器壳体容积中,布置最大换热管传热面积,提高换热效率,管壳式缠绕管换热器(图16)应运而生。此类换热器为多层多头在芯棒上缠绕焊接不锈钢小直径换热管,结构如图16所示。

10.10奥氏体不锈钢波纹换热管换热器

1)适用范围:

(1)设计压力不大于4.0MPa;

(2)设计温度不大于300℃;

(3)公称直径不大于2000mm;

(4)公称直径不大于与设计压力的乘积不大于4000。

2)不适用的场合

(1)毒性程度为极度或高度危害的介质;

(2)易爆介质;

(3)存在应力腐蚀倾向的场合。

11. 热交换器类别的划分

根据管程和壳程的工作(设计)压力、介质特性、容积等参数,按《固容规》分别确定管程和壳程的容器类别,按容器类别高的作为该台换热器的容器类别。但应当按照管程和壳程各自类别分别提出设计,制造技术要求。

12.管程和壳程

12.1管程

介质流经换热管内的通道及与其相贯通部分。

12.1.1管箱圆筒壁厚

GB151规定管箱圆筒壁厚最小厚度的规定。管箱仅封头时可不按此规定。

12.1.2管箱深度

最小内侧深度规定:

1)轴向接管单管程:主要考虑流体均匀分布到换热管内,一般说问题不大。

2)多程:两程之间的最小流通面积不小于每程换热管流通面积1.3倍,每程换热管流通面积即每程换热管数n乘上换热管内流通的截面积。

12.1.3管程防冲板

当液体ρv2>2230kg/(m·s2)(ρ—介质密度kg/m3;v—介质流速,m/s)时,采用

轴向入口接管的管箱宜设置防冲板。

12.1.4分程隔板

最小厚度的规定,比GB151-199增加厚度。

结构:大直径换热器隔板应设计为双层结构,既增加刚度又有利隔热。

卧式换热器分程隔板上要开设排净孔(泪孔),主要能把残液排放干净。

12.1.5管箱热处理

当碳钢、低合金钢制的焊有分程隔板的管箱以及管箱的侧向开孔大于1/3(即

d>D/3)圆筒内经的管箱(图17),管箱要进行整体热处理。图17

12.1.6分程隔板与管箱内壁应采用双面连续焊,最小焊脚尺寸为3/4倍的隔板厚度。

12.2壳程

介质流经换热管外的通道及与其相贯通部分。

壳程内主要由折流板、支持板、纵向隔板、旁路挡板、防冲板、拉杆、定距管、导流筒、滑板等元件组成。由于各种形式换热器的工艺性能、使用场合不同,壳程内各种元件的设置亦不同,以满足设计要求。

各元件在壳程内设置,按其不同的作用,可分为两类。

圆筒最小厚度的规定主要保证刚度和支座处的局部应力。

13.布管

13.1三角形排列

13.1.1正三角形排列图18 图19

正三角形排列(图18),介质流经折流板缺口是垂直正对换热管,冲刷换热管外表面,

传热上称为错列,介质流动时形成湍流,对传热有利,管外传热系数较高。

正三角形排列用于壳程介质较清洁,换热管外不需清洗。

13.1.2转角三角形排列

转角三角形排列(图19),介质流经折流板缺口是平行于三角形的一边,传热上称为直

列,介质流动时有一部分是层流,对传热有不利影响。对有相变的换热器,宜采用转角三

角形排列,因为卧式冷凝器的折流板的缺口边是左、右布置,气体流动方向与冷凝液流动

方向是垂直的(图20),当冷凝液向下流动是,气体对下滴的冷凝液有吹除和切割作用,使

管外壁的液膜厚度相对减少。图20

13.2正方形排列

13.2.1正方形排列(图21),介质流经折流板缺口是平行于正方

形,传热上称为直列,介质流动是层流,对传热有不利影响。

13.2.2转角正方形排列

转角正方形排列(图22),介质流经折流板缺口是垂直正对换热

管,冲刷换热管外表面,传热上称为错列,介质流动时形成湍流,图21 图22

对传热有利。

13.3同心圆

同心圆靠近壳体的地方布管较均匀,小直径比三角形排列多,超过6圈就较三角形排列少。

13.4布管设计

换热器经化工工艺专业传热计算和管壳程压力降计算后,确定了换热器型式、换热面积、换热管管径、管间距、管壳程程数、折流板型式、块数和缺口布置及切割比例,而由换热器机械设计专业进行施工图布管设计。设

计中必须考虑如下因素。

13.4.1布管限定圆

布管限定圆是指换热管外壁所限定圆直径D L。

浮头式换热器从结构上考虑。

13.4.2管板分程隔板槽

槽深应大于垫片厚度,且不宜不小于4mm,这主要考虑采用

石棉橡胶板或金属包垫,采用缠绕垫时,槽深应大于4mm。

槽宽a2宜为8 mm~14 mm,当分程隔板厚度大于10mm时,图23 图24

密封面处应削至10mm。

分程垫片转角处一定要有R(图25),不

然垫片很易断裂。

确定分程隔板槽两侧相邻管中心距S n

(见图26)。

若在布管限定圆中不能布下要求换热器

管管数,则按图27排列方法。图中S1、S2

小于U形管最小弯曲半径R min,这样布置可

排列较多的换热管,在最靠近管板中心线两图25 图26

侧的交叉排列可增大弯管曲率半径。

13.4.3中心距

换热管中心距不小于1.25倍的换热管外径,主要考虑到管孔间小桥在胀接时有足够强度和便于焊接。换热管外需要清洗时,应采用正方形排列。

图27 S1、S2小于U形管最小弯曲半径时的几种排列方法

14.分程

14.1管程分程

分程目的:当用增加管数来增加换热面积时,流体在管束中流速随着换热管数的增加而下降,造成流体的给热系数的下降,故仅采用增加换热管数是不行,则在保证流体在管束中保持较大流速,则可将管束分成若干程数。

管程分程应考虑下列几方面(以四程为例图28):

1)应尽量使各管程的换热管数大致相等,其相对误差(ΔN)应控制在10%以内,最大不得超过20%。

ΔN=[ N cp-N min(max) /N cp]×100%(2)

2)分程隔板槽形状简单以利加工,密封面长度较短,减少泄漏。

3)程与程之间的温度相差不易过多,一般温差不超过10℃(50℉)。

14.2壳程分程

分程目的同上,不同的是一个保持壳程流速。壳程一般只分二程。

15. 管板

15.1管板计算的理论基础

管壳式换热器结构复杂,影响管板强度的因素很多,特别固定管板热交换器的管板受力最

为复杂,各国设计规范基本上都是把管板作为承受均布载荷,放置在弹性基础上,且受管孔均匀

消弱的当量圆平板来考虑(图29)。

由于影响管板强度的因数很多,因此正确地进行管板强度分析是较困难、较复杂,所以各

国对管板厚度计算公式都对管板作一定地简化、假定而得到地近似公式。

引起管板应力的载荷有压力(管程压力P t、壳程压力P s)、管壳热膨胀差及法兰力矩。换热

器的管板计算方法的力学模型见图30。图28

15.1.1各国设计规范对于管板均不同程度地考虑了以下因素:

1)把实际的管板简化为受到规则排列的管孔削弱、同时又被管子加强的等效弹性基础上的均质等效圆平板,

已为现今大多数国家的管板规范所采用。

2)管板周边部分较窄的不布管区按其面积简化为圆环形实心板。 3)管板边缘可以有各种不同型式的连接结构,各种型式可能包 含有壳程圆筒、管箱圆筒、法兰、螺栓、垫片等多种元件。规范按各元件对于管板边缘的实际弹性约束条件进行计算。

4)考虑法兰力矩对于管板的作用。 图29 5)考虑换热管与壳程圆筒间的热膨胀差所引起的温差应力,还应考虑管板上各点温度差所引起的温度应力。 6)计算由带换热管的多孔板折算为等效实心板的各种等效弹性

常数与强度参数。

15.1.2 GB151管板计算的理论基础

力学模型是将管板近似地视为轴对称结构,并假设:热交换器两端的管板具有同样的材料和相同的厚度;对于固定管板热交换器两块管板还应具有相同的边界支承条件。

1)管束对管板的支承作用

把管板视为均匀削弱的、放置在弹性基础上的当量圆平板。这是由于管壳式换热器结构中在绝大多数管子直径相对管板直径足够小,而管子的数量又足够多,假定在管板上是均匀分布的,因而离散的各个换热管对管板的支承作用可以认为是均匀连续的,管板承受的载荷也认为是均匀分布的。

管束对管板在外载荷作用下的挠度和转角都有约束作用,管束的约束作用可以减少管板的挠度和降低管板中的应力。管束对管板转角又约束作用,对实际参数的分析计算,发现管束对管板转角的

约束作用对管板强度的影响是很小的,完全可以忽略不计,因此本 规范不考虑管束对管板转角的约束作用,只考虑管束对管板挠度的约束作用,对于固定管板换热器的管板,以管子加强系数K 表示。

开孔后管板的抗弯刚度为ηD

管束的弹性基础系数N ,表示为使管束在轴向产生单位长度的变形(伸长或缩短),在管板表面所需施加的压力载荷。

LA

na

E N t 2=

(3) 图30 引入管子加强系数K ,代入D ,N 表达式,令νp = 0.3:

(

)

2

141324

1

41318.1211222???? ??=???? ?

?????????-???? ??=???? ?

?

???? ??=δηδδηνηL E na E D D E LA na E D D N K p t i i p p

t i (4) 该系数反映了弹性基础强弱相对于管板自身抗弯刚度的大小,即管束对管板承载能力的加强作用,这是表征管束对管板加强作用的一个十分重要的参数。如果管板的弹性基础很弱,则换热管加强作用很小,即K 值很小,此时管板的挠度与弯矩等分布情况于无弹性基础的普通圆板,极而言之,K =0,即是普通圆平板。

根据弹性基础圆板理论,管板的挠曲形式不仅取决于管子加强系数K ,同时还与管板周边处的支承情况和附加载荷有关,定量地以管板的总弯矩系数m 表示。

R

R

V M D N m 4

1

???? ??=η (5) 当管板周边为简支时,M R =0,则m =0;当管板周边为固支时,其管板边缘转角φR =0,由此可求得某一特定的m 值(表达式从略);当管板周边仅承受弯矩的作用,即V R =0时,则m =∞。

在一定的边界支承条件下,当K 值逐渐增大时,管板的挠度、弯矩等自周边向中心呈衰减、波状分布,当K 值越大时,则衰减越快,波数越多。在K 值增大过程中,当经过某一确定的分界K 值时,分布曲线会出现新的波,同时在板中心处,曲线从上凹(或下凹)转变为下凹(或上凹),求解分布曲线的的导数方程,即可得到曲线波数增加的K 分界值。

以管板周边简支情况为例,随着管子加强系数K 的增大,其径向弯矩分布曲线和出现新波时的分界K 值如图31示意,同时可看出,径向的极值也随着K 值增大而远离管板中心移向周边。

对于周边固支的弹性基础板,随K 值的变化,其径向弯矩分布具有相类似的变化趋势,同样见图31。与简支边界不同的地方是:固支边界支承的弹性基础板其最

大径向弯矩始终位于圆板周边,而第二个径向弯矩的极值点则随K 增大远离板中心移向周边。

对于浮头式、填函式换热器管板,管束模数K 与固定管板的弹性基础系数N 类似,同样反映了管束作为弹性基

础对管板的加强作用。

2)管孔对管板的削弱作用 管板上是密布着分散的管孔,因此管孔对管板有削

弱作用。管孔对管板的削弱作用有两个方面: 对管板整体削弱作用,使管板整体的刚度与强度都减

少,和管孔边缘有局部的应力集中,只作峰值应力考虑。 图31 弹性基础圆板弯矩图

本规范只考虑开孔对管板整体的削弱作,计算平均的当量应力,作为基本的设计应力,即近似地把管板当作一块均匀连续削弱地当量圆平板来考虑。对管孔边缘地局部应力集中,只作峰值应力考虑。但在疲劳设计中要考虑。

管孔对管板有削弱作用,但也考虑管壁的加强作用,故用刚度削弱系数η和强度削弱系数μ。根据弹性理论分析、实验,本规范规定η和μ=0.4。

3)管板布管区当量直径

固定管板的管子加强系数计算是假定圆筒直径范围内全部均匀的布管。实际上,在通常情况下管板周边部份都存在着一个较窄的不布管区,该区域的存在使管板边缘的应力下降。

布管区一般是一个不规则的多边形,现以当量圆形布管区去代替多边形布管区,当量直径D t 的取值应使管子对管板的支承作用面积相等。该直径大小直接影响着管板的应力大小和分布情况,在GB151固定管板的应力

计算中位于环形板与布管区交界处的应力r

σ'则是以全布管的管板在半径为D t /2处的应力近似取值,因此标准限定该计算方法仅适用于周边不布管区较窄的情况,即管板周边不布管区无量纲宽度k 较小的情况,k =K (1-ρt )

≤1。

不论是固定管板换热器,还是浮头式或填函式换热器,在计算布管区面积时,都是假定在布管区范围内,均匀的布满着管子。

假设有n 根换热管,管间距为S ,对于管孔为三角形排列的布管,每根管子对管板的支承作用,面积是以管孔圆心为中心、以S 为其内切圆直径的六角形面积,即

22

866.02

3S S =;对于管孔为正方形排列的布管,每根管子对管板的支承作用面积则是以管孔圆心为中心,以S 为边长的正方形面积,即S 2。

管板布管区是将管板最外圈管子的支承作用面积连接起来所包围的区域,包括最外圈管子本身的支承作用面积。

对于换热管均匀分布的单管程换热器管板,全部n 根换热管对管板的支承作用面积即是布管区面积。 4)考虑管板的弯曲作用,还考虑管板和法兰沿其中心面内的拉伸作用。

5)假设法兰变形时,其横截面的形状不变,而只有绕环截面重心的转动与径向位移。由于这种转动与径向位移造成法兰与管板中心面连接点处地径向位移量,应与管板本身沿着中心面内地径向位移协调一致。

6)由温度膨胀差γ与壳程压力p s 及管程压力p t 引起的壳壁的轴向位移与管束、管板系统的轴向位移,应在管板周边协调一致。

7)管板边缘的转角受壳体、法兰、管箱、螺栓、垫片系统的约束,其转角在连接部位处应协调一致。

8)当管板兼作法兰时,考虑了法兰力矩的作用对管板应力的影响。为了保证密封,对于其延长部分兼作法兰的管板,规定尚需校核法兰应力。此时在计算法兰力矩时,考虑管板与法兰共同承受外力矩,因而法兰所承受地力矩将有所折减。

15.2管板应力

关于固定管板换热器的管板强度计算,目前国外主要的设计规范有四个:美国TEMA 方法和ASME 方法、英国BS 方法及西德AD 方法。但由于上述各种计算方法,都对分析前提作了较多的简化,因此都不能说是精确的分析方法。

固定管板换热器的精确应力分析,多采用以板壳理论为基础的弹性分析方法。我国管板计算规范,即GB151中管板计算方法即是这类方法。

我国管板计算方法的力学模型见图30。 15.2.1管板应力的产生

引起管板应力的载荷有压力(管程压力P t 、壳程压力P s )、管壳热膨胀差及法兰力矩。

15.2.1.1管程压力p t 作用情况

有固定式换热器如图32中细线所示(为便于分析以不带法兰,直接与圆筒相连接的管板为例),其载荷为p t 。

假设将管板沿周边与圆筒分离,即解除管板与圆筒的相互约束,认为两者可各自自由变形。

p t 可对圆筒(包括封头等,可称为壳体系统)的作用分为两方面:

p t 沿圆筒轴向作用于封头上,轴向载荷为

t i p D 24

,D i 是圆筒内直径。此载荷使

圆筒产生轴向应力。当p t 为正压时,使圆筒轴向伸长,其上与管板上表面的连接点a 将向上发生轴向移位。

同时,在p t 的径向作用下,圆筒产生环向应力,发生径向膨胀。由于轴向应力 图32

作用的泊松效应,虽使圆筒径向发生收缩,但最终圆筒还是发生径向膨胀。即a 点在轴向位移的同时还有径向位移,设其最终位移至a′(见图32中虚线)。

p t 对管板表面(不包括管孔部分)产生轴向载荷,此载荷由管束来承受,使管束受到轴向压缩而缩短。同时,p t 径向作用使换热管产生环向应力,发生径向膨胀,由于柏松效应,使管束在轴向进一步缩短,从而带动管板向下移动。设管板边缘的a ,b 点位移至a″,b″(见图32中虚线)。 图33

可见,在解除管板周边与圆筒的相互约束时,在p t 作用下,它们的“自由变形”是相反的。圆筒上的a 点和管板周边的a 点将产生不同的移位,由此有位移差Δ(见图32)。

由于a′和a″实际上是同一点,即实际变形后的a′与a″应在同一位置。为此,圆筒的变形与管板变形必须协调。圆筒与管板间要产生边界力,即所谓的边缘力系,最终由圆筒、管束和管板三者的进一步变形使结构趋于连续。于是,圆筒必然要通过对管板周边产生的边缘横剪力V t (见图33)拉伸管束。反过来管束(包括管板,可称管板管束系统)必然以V t 向下压缩圆筒。其相互作用的结果,使圆筒上的a′向下产生轴向位移Δ1。管板管束系统在自由压缩变形的基础上,在管板周边向上的横剪力V t 作用下被拉伸,产生Δ2的变形。而管板则在周边横剪力V t 作用下,产生挠曲变形Δ3(见图32)。 其三者变形之和Δ1+Δ2+Δ3满足总的自由变形差Δ的要求。Δ1、Δ2、Δ3的值与圆筒、管束的轴向刚度及管板的弯曲刚度有关。刚度大者,相应的变形较小,反之则大。圆筒、管束和管板三者变形协调后形状如图32中粗实线所示。

由于管板在发生挠度时,边缘发生的偏转角尚又须与圆筒的转角相协调,因此在管板周边与圆筒间尚作用有边界力矩M t ,最终管板的受力情况即如图33所示。

于是,管板可视为放置在管束弹性基础上,周边作用有均匀的横剪力V t 和弯矩

M t 的圆平板。 图34

根据弹性基础圆板理论,管板在周边剪力V t 和弯矩M t 作用下,将发生整体弯曲变形(见图33),在管板中产生整体性的弯曲应力,其应力大小与横剪力V t 和弯矩M t 成正比。

管板在发生整体弯曲变形的同时,由于p t 在管板的孔带上的作用,使管板产生局部的弯曲变形(如图33中

的虚线所示)。

实际管板的变形即为上述两种的组合。但必须强调指出的是以上两种变形中(同时对应两种弯曲应力),前者的整体变形及其应力是主要的,而局部的变形与应力相对是很小的,这已为众多的理论分析和试验应力分析所证实。

GB151《热交换器》中的管板计算方法是基于弹性基础圆平板的分析方法,考虑了管板的整体弯曲,大量实验表明,其计算结果与实验所得应力吻合良好,是一种合理的计算方法。

15.2.1.2壳程压力p s作用情况

固定式换热器如图36中细实线所示,其载荷为p s。

类似p t作用情况的分析思路,解除圆筒与管板间的约束。

p s的径向作用,使圆筒产生环向应力并径向膨胀。同时,由于泊松效应,使圆筒轴向收缩。为此圆筒上的a

点将自由变形至a′(见图34中虚线)。

p s对管板下表面的轴向作用,使管束伸长。同时换热管在管外p s

的作用下,产生环向压缩力,径向收缩。因泊松效应,使管子进一步

轴向伸长。由此带动管板向上平移,其周边的a点位移至a″(见图34

中虚线)。

因此,在解除管板周边与圆筒互相约束时,它们的自由变形也是

相反的。就a点,存在变形差Δ。图35 在实际结构中a′和a″是同一点,即实际变形时a′和a″应在同一位置。为此,圆筒的变形须与管板的变形保持协调。圆筒通过对管板周边产生横剪力V s(见图35)压缩管束。反过来管束(包括管板,即管板管束系统)必然以相反方向的V s拉伸圆筒。其相互作用的结果,使圆筒上的a′在“自由缩短”的基础上被轴向拉伸伸长Δ1。管板管束系统在“自由伸长”的基础上,在管板周边上的横剪力V s作用下使管束受到压缩,产生的Δ2变形。而管板则在周边V s作用下产生Δ3的挠曲变形。它们最终的协调变形如图34中的粗实线所示。三者的协调变形Δ1、Δ2、Δ3之和即满足Δ的要求。

由上述分析可知,固定管板换热器,无论在p s或p t作用下,其圆筒与管板管束系统的轴向自由变形方向总是相反的,即管板的周边上总要产生横剪力V s或V t的,为此管板必然产生整体挠曲变形,而且这种挠曲引起的管板应力是与管板直径D(圆筒直径)成正比的。而管板上由管孔间的局部挠曲(由p作用产生),引起的应力,则是与孔间距S成正比的。因S与D相比,仅为小量。

上述Δ1+Δ2+Δ3=Δ

、Δ2、Δ3的大小与圆筒、管束的轴向刚度及管板的弯曲刚度有关,刚度

其Δ

大者,相对变形就小,反之则大。类似p t作用情况,在管板周边与圆筒间还将产生

边界弯矩M s。

于是,管板可简化为置于管束弹性基础上周边作用有均布横剪力V s和边缘弯

矩M s的圆平板。如图35所示。

其与p t作用时相比,因周边剪力等方向相反,故管板变形形状也相反。

管板在周边剪力及弯矩作用下发生整体弯曲变形,产生整体弯曲应力。

由于p s在管板孔间带上作用,使管板产生局部的变形和弯曲应力,如图35中虚线所示。

管板实际变形为此两种变形的组合。图36

与p t作用时一样,管板中的整体弯曲应力对管板设计起控制作用,计

算必须以此为依据。

15.2.1.3管壳热膨胀差作用情况

如图36的固定式换热器中细实线所示。换热管材料沿长度平均金属温

度为t t,壳体材料沿长度平均金属温度为t s,设t t>t s令管壳材料线膨胀系

数相同,即管壳间将产生热膨胀差Δ。

图37

假设解除圆筒与管板周边的约束。管束由于热膨胀将自由变形伸长Δt,管板上的a、b两点将位移至a″、b″。圆筒由于热膨胀产生轴向伸长Δs,其上a点将自由变形位移至a′。由于t t>t s,则Δt>Δs。由此管壳发生热膨胀差Δ。而在实际中换热器因必须保持结构连续,即a′与a″应为同一点,因此管壳的自由变形必须进行协调。即自由伸长较大的管束系统通过管板周边对圆筒产生向上的轴向力VΔ。反之自由伸长较小的圆筒对管板周边产生反

作用力VΔ,对管束向下进行压缩,其相互用作的结果,使圆筒在自由伸长的基础上进一步轴向伸长,就其a′点,变形量为Δ1。管束在自由伸长的基础上,受到轴向压缩后,变形量为Δ2。管板由于周边横剪力等作用下,产生挠度Δ3。

且:Δ1+Δ2+Δ3=Δ。它们的最终协调变形如图36的实线所示。其Δ1、Δ2、Δ3的大小与管、壳的轴向刚度及管

板的弯曲刚度有关。刚度大者,变形就小,反之则大。

于是,作为弹性基础圆平板的管板,其周边上均匀作用有横剪力VΔ,并通常尚有

均布的弯矩MΔ,最终管板受力情况如图37所示。

管板在管壳热膨胀差作用下,管板中仅产生由边缘V△和M△产生的整体弯曲变形

及其应力。

15.2.1.4法兰力矩作用情况

设有延长部分兼作法兰的管板如图38中细线所示,管板将直接受到法兰力矩的作

用。在法兰力矩作用下,管箱法兰和管板法兰将直接产生偏转(如图38中粗实线所示)。

管板周边(Ф=D i)受到弯矩的作用,即在周边上产生边缘弯矩M M引起挠曲。同时由图38

于管板的挠曲受到管束的轴向约束,由此在管板上尚产生横剪力V

,于是管

板就成为作用有均布的V M和M M的弹性基础上的圆平板,如图39所示。

管板在法兰力矩作用下,板中只产生整体弯曲变形及相应的应力。

15.2.1.5组合载荷作用下的管板应力

管板在p t、p s管壳热膨胀差及法兰力矩同时作用时的变形与应力,可按

其分别作用的情况进行叠加。图39 根据上述15.2.1.1~15.2.1.4款中,各种载荷单独作用时,作用于管板周边的横剪力V和弯矩M及管板的变形状况,可定性地分析各种载荷组合后管板应力的变化趋势,为便于理解,以下以两种载荷同时作用为例,加以分析。

1)对p t与p s同时作用的情况(设压力均为正值)。

见图33和图35。由于其管板的变形方向是相反的,即作用于管板周边的横剪力V t和V s及弯矩M t和M s是趋于抵消的,管板应力反而减小,对管板强度来说,不会成为危险工况,因此标准中对压力载荷,规定按p t和p s单独作用分别进行计算。但当p t与p s中有一为负压时,则必须考虑它们的危险组合。

2)对p t与管壳热膨胀差Δ同时作用的情况。

当p t为正压,管束热膨胀大于壳体热膨胀时(见图33和图37),其管板变形方向相反,作用于周边的剪力V和弯矩M将部分抵消。而当管束热膨胀小于壳体热膨胀时,则两种载荷对管板产生的应力将发生叠加,因此可能构成管板应力的危险工况。

3)对于p t与法兰力矩同时作用的情况(设p t为正压)。

见图32和图39,则它们对管板产生的变形趋于一致,使管板应力增大,可能构成管板强度的危险工况。

4)对于p s与管壳热膨胀差同时作用的情况。

见图35和图37,当p s为正值且管束热膨胀大于壳体热膨胀时,其管板周边受力(V,M)及管板变形趋于一致,故管板应力增大,可能成为管板强度的危险工况。

5)对p s与法兰力矩同时作用时(设p s为正值)。

见图35和图37,因管板变形相反,其组合后的应力得到缓和。

以上是对压力载荷(p t,p s)为正值的情况进行的分析,当为负值时,管板应力的变化趋势也依此推断。

对于两种以上载荷同时作用时,管板应力的变化趋势亦可类推进行分析。

掌握以上各种载荷作用下管板应力的变化规律,将十分有助于我们对管板应力计算结果的正确性作出简易的判断。

诚然,由于管板是弹性基础上的圆平板,对于相对较强的弹性基础,如较薄的大直径管板,其挠曲变形形状比较复杂,可能出现一些特殊的情况,但属例外。

15.2.2管板应力的性质

管板应力的性质可按压力容器应力分类准则确定。

15.2.2.1由压力载荷(p t,p s)作用引起的管板应力。

由于是机械载荷产生的,当其应力使材料进入屈服以后,管板的变化将是非自限性的,因此属于一次应力。但鉴于该应力为弯曲应力,沿管板厚度呈线性分布。从塑性承载极限的角度出发,可放宽其最大应力至1.5[σ]t。

[σ]t是管板材料在设计温度下的许用应力。

15.2.2.2由管壳热膨胀差引起的管板应力。

管壳热膨胀差引起的管板应力,是为满足热膨胀差要求产生的。只要满足了管壳变形协调要求,管板的变形就会停止,即变形是自限性的,因此属于二次应力。

二次应力不会在初次加载情况下当即发生破坏,但它可在载荷反复作用下,引起大应变塑性疲劳破坏,即会失去安定而失效。为此须以结构安定的要求加以控制,即应将管板应力限制在3[σ]t以内。

15.2.2.3由法兰力矩作用引起的管板应力分两种情况。

在法兰预紧力矩的作用下的管板应力属于为满足安装要求的有自限性质的应力,理应属二次应力。

对在操作力矩作用下的管板应力属于为平衡压力载荷引起的法兰力矩的非自限性质的应力,应属一次应力。

在GB151中,将以上两种情况的管板应力均视作一次应力,是属于安全的做法。

15.3公式求解

根据力学模型图可知共有13个未知数,即M h、H h、V h、V b、V G、M R、H、V R、M s、H s、V s、M t、V t。有4个轴向力平衡方程式,9个协调公式,这13个方程式可列成一矩阵求解13个未知数。

15.4压力组合

15.4.1固定管板换热器

1)本计算适用于b、c型连接方式的不带法兰的管板;或e型连接方式的延长部分兼作法兰的管板。

2)本计算适用于管板周边不布管区较窄的管板,参数范围:

K<2.0时,k≤1.0且p t≥0.7;

K≥2.0时,k≤1.0且p t≥0.8。

3)对壳程圆筒进行分段设计的固定管板式热交换器,按“壳程圆筒分段时的管板计算”。

4)对于结构特殊,如管板周边不布管区较宽,即超出范围的管板,或与法兰搭焊连接的固定式管板,可按JB4731附录I进行计算。

15.4.1.1几个压力组合

1)有效压力组合P a=Σs p s-Σt p t+βγE tm

2)边界效应压力组合

对于不带法兰的管板P b=C′(p s-0.15p t)-0.85 C′′p t

对于其延长部分兼作法兰的管板P b=0

3)当量压力组合P c= p s- p t(1-β)

15.4.1.2管板计算时,按下列工况(见表3)。比GB151-1999多二个工况,实际上是两侧设计压力的代数差,即为最苛刻的压力组合。

15.4.1.3管板计算的评判

固定管板换热器延长部分兼做法兰的管板或不带法兰的管板中相应公式计算应力σr、σr′、τp、σc、σt、q;并区别不计膨胀变形差(γ=0)和计入膨胀变形差(γ≠0)两种情况,应同时满足:

不计膨胀变形差计入膨胀变形差|σc|

|σr|≤1.5[σ]t r|σr|≤3[σ]t r

|τp|≤0.5[σ]t r|τp|≤1.5[σ]t r

|σc|≤φ[σ]t c|σc|≤3φ[σ]t c

σt ≤[σ]t t σt ≤3[σ]t t

|σt |≤[σ]cr ,当σt <0时, |σt |≤1.2[σ]cr ,当σt <0时,

|q |≤[q ] ; |q |≤[q ],胀接时;或|q |≤3[q ] ,焊接时 对于管板的延长部分,作为法兰还应计算σf ′,并满足:|σf ′|

|σf ′|≤1.5[σ]t f |σf ′|≤3[σ]t f

管板与壳体法兰的厚度差应满足结构要求。 若上述中的条件不能满足时,应重新假设管板厚度,也可以调整其他元件结构尺寸,直至满足上述条件为止。 15.4.2 U 形管换热器

本计算适用于各种连接方式U 形管式热交换器管板的计算。 15.4.2.1压力确定

1)只有壳程设计压力p s ,管程设计压力p t =0; 2)只有管程设计压力p t ,壳程设计压力p s =0; 3)壳程设计压力p s 和管程设计压力p t 同时作用。

U 形管换热器结构是管板夹持在二个法兰中,由于温度、压力等不同,选用的二个法兰和垫片就不一样,此时垫片的D G 可能不一样,因此公式中D G 应按二个垫片中大值。

15.4.2.2管板计算的评判 1)a 型连接

满足|σt |≤[σ]t t 和q ≤[q ]。 2)b 、c 、d 型连接

满足|σr |≤[σ]t r

、|σt |≤[σ]t t 和|q |≤[q ]。

3)e 、f 型连接

满足|σr |≤1.5[σ]t r 、|σf |≤1.5[σ]t f 、|σt |≤[σ]t t 和|q |≤[q ]。

对于n 对接连接的内孔焊结构,换热管轴向应力应相应满足[]{[]}

t

r t

t t σσφσ,min ≤,同时不再校核拉脱力。

15.4.3浮头式和填函式

本计算适用于不兼做法兰的管板,即a 型连接方式的管板。对于固定端b 、c 、d 型连接方式的管板设计可按JB4732。

对于“带套环填料函式浮头”(标准中“结构型式及代号”中W 型)后端结构型式填料函式热交换器管板,仅要求满足标准中规定的“管板最小厚度”和相关结构设计和刚度的要求,不必进行管板元件的设计应力校核。

15.4.3.1压力确定

因为浮头式和填函式换热器中换热管轴向作用力不一样,浮头式有壳程压力作用,而填函式无此压力作用,

因此轴向应力计算不一样。

浮头式

1)当p s 和p t 均为正压或负压时,取两者中的较大值,p d

=|p s |或p d =|p t |;

2)若能保证p s 与p t 在任何情况下都同时作用,或p s 与p t

之一为负压时,p d =|p s -p t |。 填函式(“外填料函式浮头”P 型):p d =|p s |或p d =|p t |。

15.4.3.2管板计算的评判

满足 σt >0时,σt ≤[σ]t t 和q ≤[q ]; 图40

σt <0时,|σt |≤[σ]cr 和q ≤[q ]。

对于n 对接连接的内孔焊结构,换热管轴向应力应相应满足[]{[]}

t

r t

t t σσφσ,min ≤,同时不再校核拉脱力。

15.4.4壳程圆筒分段时的管板计算 壳程圆筒分段设计时(见图40),应满足固定管板热交换器的结构要求,并对相关参数进行调整后再进行固

定管板相关计算。但要给出图40中的各段的长度1

L '、1L '',厚度δs 、δs2和材料热膨胀系数αs1、αs2。 15.5管板计算中一些参数的选取

全热交换器的工作原理

全热交换器的工作原理 2003年出现的SARS疫情,使我们人类的健康面临严峻的挑战,2009年又爆发了猪流感,于是关于人居环境的空气品质问题多有讨论,提出健康空调是今后空调的发展方向。 但究竟什么是健康的空调,怎样去实现健康舒适的空调,关于这个问题,舒适100也进行了一些分析,指出全空气系统是最佳的空调系统,它可以实现对建筑热湿控制及空气品质的全面控制,同时也为充分利用自然资源,进行全新风运行提供条件。 加大新风量是实现良好空气品质的最好方法,只从空气品质的角度来说,进行全新风运行的空调系统才是最好的系统,可是由此带来的能量消耗确实是非常大的。根据武汉的气象资料计算,当室内设计值在26℃,60%时,对于公共建筑,处理1m3/h新风量,整个夏季需要投入的冷能能耗累计约9.5kw·h左右。可见加大新风量后,能量消耗就有很大增加。因此,需要在新风与排风之间加设能量回收设备。 1 目前市场上的能量回收设备有两类: 一类是显热回收型,一类是全热回收型。显热回收型回收的能量体现在新风和排风的温差上所含的那部分能量;而全热回收型体现在新风和排风的焓差上所含的能量。单从这个角度来说,全热性回收的能量要大于显热回收型的能量,这里没有考虑回收效率的因素。因此全热回收型是更加节能的设备。 按结构分,热回收器分为以下几种: (1)回转型热交换器

(2)热回收环热交换器 (3)热管式热交换器 (4)静止型板翅式热交换器 在以上几种热交换器中,热回收环型和热管型一般只能回收显热。回转型是一种蓄热蓄湿型的全热交换器,但是它有转动机构,需要额外的提供动力。而静止型板翅式全热交换器属于一种空气与空气直接交换式全热回收器,它不需要通过中间媒质进行换热,也没有转动系统,因此,静止型板翅式全热交换器(也叫固定式全热交换器)是一种比较理想的能量回收设备。 2 固定式全热交换器的性能 2.1 固定式全热交换器 固定式全热交换器是在其隔板两侧的两股气流存在温差和水蒸 气分压力差时,进行全热回收的。它是一种透过型的空气——空气全热交换器。 这种交换器大多采用板翅式结构,两股气流呈交叉型流过热交换器,其间的隔板是由经过处理的、具有较好传热透湿特性的材料构成。 2.2 三种效率的定义 全热交换器的性能主要通过显热、湿交换效率和全热交换效率来评价,它们的计算公式为: 显热交换效率:SE= 湿交换效率:ME= 全热交换效率:EE=

新风换气机原理

新风换气机工作原理 (型号:YH--600) 全热新风换气机的核心器件是全热交换器,室内排出的污浊空气和室外送入的新鲜空气既通过传热板交换温度,同时又通过板上的微孔交换湿度,从而达到既通风换气又保持室内温、湿度稳定的效果。这就是全热交换过程。当全热交换器在夏季制冷期运行时,新风从排风中获得冷量,使温度降低,同时被排风干燥,使新风湿度降低;在冬季运行时,新风从排风中获得热量,使温度升高,同时被排风加湿。

新风换气机是一种将室外新鲜气体经过过滤、净化,热交换处理后送进室内,同时又将室内受污染的有害气体经过过滤、净化。热交换处理后排出室外,而室内的温度基本不受新风影响的一种高效节能,环保型的高科技产品。 一、新风换气机大基本结构 新风换气机主要由热交换系统、动力系统、过滤系统、控制系统、降噪系统及箱体组成。 1、热交换系统 目前,无论在国内或是国外,在新风换气机上采用的热交换器有静止和旋转两种形式其中转轮式热交换器也属于旋转式类型。从正常使用和维护角度出发,静止式优于旋转式,但大于2×10000m3/h的大型机来说,一般只能靠转轮式热交换器才能实现,因此可以说静止式和旋转式各有优缺点。 为了易于布置设备内的气流通道,以缩小整机体积,新风换气机采用了叉流、静止板式热交换器。亦即:冷热气体的运动方向相互垂直,其气流属于湍流边界层内的对流换热性质。 因此充分的热交换可以达到较高的节能效果。 2、动力系统 新风换气机动力部分采用的是高效率、降噪音风机。将经过过滤、净化和热交换处理后的室外新鲜空气强制性送入室内,同时把经过过滤,净化和热交换处理后的室内有害气体强制性排出室外。 3、过滤系统 新风换气机的过滤系统分为初效、中效、亚高效和高效四种过滤器。换气机在两个进风口处分别设置空气过滤器,可有效过滤空气中的灰尘粒子、纤维等杂质,有效地阻止室外空气中的尘埃等杂质进入室内达到净化的目的,并确保主机的热交换部件被污物附着而影响设备性能。 4、控制系统 ①新风换气机选用可靠的电器组件,以安全可靠长寿名运行实现不同风量的

全热交换器 性能描述

全热交换器HRV 性能描述全热交换器性能描述

1、 HRV 概况: ① 回收排风的热能并重新用于送风的系统,它使排风和送风之间进行热交换。 ② 交换效率最高达85%,处于行业顶尖水平。 ③ 业内第一的节能性,全年空调负荷可降低约28%。 ④ 多种运转模式,对应夏、冬季和过渡季节的不同要求。 ⑤ 可与空调内机联动控制,控制更方便。 ⑥ 可选配增压箱,使风管设计更自由。 2、 产品特点: ① 10种风量: 另可通过增压箱组合风量为:3000 m3/h 、4000 m3/h ② 3种静压: A 、每种规格的全热交换器均有3档静压可调 B 、可选配增压箱,应对更复杂、更大型的风管施工(仅1500风量及以上机型) ③ 新配备增压箱,机外静压可达285Pa 全新配备的增压箱可使机外静压达到285Pa ,最大新风量达到4000m 3/h ,可对应更大的面 ④ 根据现场安装条件,HRV 可选择常规的吊装方式,或翻转(底部朝上)吊装,以便减少送风管的长度和弯头数量,确保足够的通风量;同时使电器盒一侧可以留出足够的检修维护空间 底部朝下 底部朝上

⑤可与VRV室内机联动控制 VRV室内机和HRV可通过共用的遥控器进行联动运转,既简化了系统的开关管理,也减少了HRV遥控器的安装作业。 此时,全热交换器的送风管可连接到VRV室内机的新 风入口上。过渡季节HRV独立运转时,VRV室内机可与之 连锁进行送风运转,灰尘不会从空气滤网掉落。 ⑥高效换热-新开发的HEP元件全热交换率最高达72% 采用具有超强吸水及增湿特性的高效材料(HEP), 实现行业顶尖的热交换率和温度交换率。该热交换元 件内部采用华夫结构,使进风和排风得以完全,充分 热量交换。 ⑦高效换热,清洁舒适更节能 室内排风和室外进风在大金全热交换器内部,经过热交换元件时进行完全的热量交换,在 ⑧全年空调负荷降低约28% 通过全热交换模式、旁通通风模式及预冷、预热控制模式的结合使用,全年空调负荷降低约28%。 3、主要功能模式: 1)热交换模式 向室内提供新风的同时,回收部分室内排风带走的热 能。 适用场合: ①夏季制冷或冬季制热时 ②室内外温差较大时

间壁式换热器的类型夹套式换热器

间壁式换热器的类型夹套式换热器 发布: 2010-3-17 18:59 | 作者: zhm | 来源: 承压设备博客 一、夹套式换热器 如图所示,为一夹套式换热器。这种换热器结构简单,即在反应器(或容和的外部筒体部分焊接或安装一夹套层,在夹套与器壁之间形成密闭的空间,成为一种流体的通道。 夹套式换热器主要用于反应器的加热或冷却。当蒸气进行加热时,蒸气由上部接管进入夹套,冷凝水由下部接管排出。如用冷却水进行冷却时,则由夹套下部接管进入,而由上部接管流出。由于夹套内部清洗比较困难,故一般用不易产生垢层的水蒸气、冷却水等作为载热体。这种换热器的传热系数较小,传热面又受到容器冷凝液的限制,因此适用于传热量不大的场合。为了提高其传热性能,可在容器内安装搅拌器,使容器内液体作强制对流。为了弥补传热面积的不足,还可在容器内加设蛇管等。当夹套内通冷却水时,可在夹套内加设挡板,这样既可使冷却水流向一定,又可使流速增大,以提高对流传热系数。 二、蛇管式换热器1.沉浸式蛇管换热器 如图所示,为一沉浸式蛇管换热器。蛇管多以金属管弯绕成窗口器的形状,沉浸在容器中的液体内。两种流体分别在管内、外流动进行热交换。

沉浸式蛇管换热器 这种换热器的优点是结构简单,价格低廉,便于防腐,能承受高压。其主要缺点是管外对流传热系数较小,因而传热系数K值也较小如在容器内加设搅拌器,则可提高传热系数。2.喷淋式蛇管换热器 喷淋式蛇管换热器 如图所示,它是用水作为喷淋冷却剂,以冷却管内的热流体,故常称为水冷器。冷却水从上面的水槽(或分布管)中淋下,沿蛇管表面下流,与管内的热流体进行热交换。这种设备通常放置在室外空气流通处,冷却水在外部汽化时,可带走部分热量,以提高冷却效果。它与沉浸式蛇管换热器相比,具有便于检修、清洗和传热效果较好等优点;其缺点是占地较大,喷淋不易均匀,耗水量大。 三、套管式换热器

热交换新风机工作原理

热交换新风机工作原理 进入21世纪,随着城市PM2.5的不断加剧,在空气净化行业出现了一颗炙手可热的新星——热交换新风机。那么,热交换新风机的工作原理是怎样的呢? 热交换新风机是一种高效节能型空调通风装置,其核心功能是利用室内、外空气的温差和湿差,通过能量回收机芯良好的换能特性,在双向置换通风的同时,产生能量交换,使新风有效获取排风中的可用物质,从而大大节约了新风预处理的能耗,达到节能换气的目的,其节能效果非常显著。 夏季,使用全热交换器时通过热交换芯体把室外将室内的炎热、潮湿空气中的温度和湿度,传导至排出室外的室内凉爽、干燥、污浊的空气中去。 冬季,使用热交换器换气时,通过热交换芯体用室内温度的污浊空气中的温度预热将要送入室内的室外寒冷的新鲜空气。并将湿气一并导入将要送入室内的室外干燥的空气中。 广州快净环保科技有限公司生产的快净热交换新风机作为当前最受欢迎的新风系统,拥有非常突出的优势,主要包括以下几点: 一、换热效率高。产品采用先进的逆流结构设计,能够大大的提高换热效率; 二、外形紧凑小巧。全热交换器的外形为六边形,降低了模块的厚度,特殊的通风孔道有利于模块比交叉流机芯做得更短; 三、性能稳定、无需清洁。通风孔道采用了流线设计,可以有效地防止着尘,无需对交叉流机芯进行定期的清洁; 四、使用寿命长。采用了ABS框架结构,非常坚固而耐用,使用寿命相比交叉流机芯增加了一倍。 热交换新风机适用范围: 适合于住宅、写字楼、宾馆、医院、实验室、机房、棋牌室、餐饮、办公、娱乐几乎所有场所,可以根据不同户型面积、人口数量、周边环境设计不同方案,适合各种建筑和人群。 空气是每个人每时每刻都要呼吸的必需品,如果离开清新、自然的空气我们的生活将面临很多健康安全问题,只有保证室内良好的空气质量,才能营造更为舒适健康的居住环境,热交换新风机运用高新技术,可以轻松帮你实现室内空气流通,让您畅享自然健康生活。

(整理)全热交换器的工作原理2

全热交换器工作原理 我国正加快步入小康社会,越来越多的城乡居民买房建房,迁入了新居。但与国外不同的是,我国大部分新建房屋都是“毛坯房”,居住者在入住前往往耗费大量财力和精力对新房进行大规模装修。然而,正是这种“中国式”的装修以及一些廉价伪劣建材的使用,造成了室内空气污染,严重威胁着人们的身体健康。 目前市面上的化纤地毯、塑料壁纸、绝热材料、脲—甲醛树脂黏合剂以及用该黏合剂黏制成的纤维板、胶合板等做成的家具,都会释放多种挥发性有机化合物,其中主要的就是甲醛,另外还有苯(苯系物)、氨、TYOC(总有机性挥发物)、氡及石材本身的放射性也是室内空气的主要污染源,它们和甲醛一起被统称为五大“健康杀手”。 “尽管装修在室内环境污染中的比重最大,但引起室内环境污染的因素还有很多。”专家指出,当前人们对室内环境污染的认识还存在着一定误差,“烟气污染以及日常生活中家用电器的使用造成的污染也不可忽视。”,世界卫生组织曾发布报告称:“固体燃料在明火或没有烟囱的开放炉灶上做饭和取暖会导致室内空气污染。这种室内烟雾含有一系列损害健康的污染物,包括能深入渗透到肺部的烟尘微小颗粒。在通风不良的住所,这种微小颗粒含量比室外空气高100倍。”世界卫生组织认为,在高死亡率的发展中国家,室内烟雾估计占总疾病负担的3.7%。 另外,在室内通风不良的情况下使用家用电器也容易造成污染。比如复印机、除尘器可能产生过量臭氧刺激呼吸道,现在办公区域内广泛使用的中央空调也会传播军团菌等致病微生物。这些因素都容易引发疾病,影响生活质量及工作效率。 加大新风量是实现良好空气品质的最好方法,进行全新风运行的空调系统才是最好的系统,可是由此带来的能量消耗是非常大的。因此,需要在新风与排风之间加设能量回收设备。新风换气机无疑是最好的选择。 目前市场上的新风能量回收设备主要有两类:一类是显热回收型,一类是全热回收型。显热回收型主要回收的是新风和排风存在温差所含的那部分能量;而全热回收型回收的不仅是温差那部分能量,还有新风与排风湿度差所含的那部分能量,即新风和排风的焓差上所含的能量。 全热交换器工作原理:

热交换器分类

热交换器分类 一、按原理分类: 直接接触式换热器 这类换热器的主要工作原理是两种介质经接触而相互传递热量,实现传热,接触面积直接影响到传热量,这类换热器的介质通常一种是气体,另一种为液体,主要是以塔设备为主体的传热设备,但通常又涉及传质,故很难区分与塔器的关系,通常归口为塔式设备,电厂用凉水塔为最典型的直接接触式换热器。 蓄能式换热器(简称蓄能器),这类换热器用量极少,原理是热介质先通过加热固体物质达到一定温度后,冷介质再通过固体物质被加热,使之到达传热量的目的。 间壁式换热器 这类换热器用量非常大,占总量的99%以上,原理是热介质通过金属或非金属将热量传递给冷介质,这类换热器我们通常称为管壳式、板式、板翅式或板壳式换热器。 二、按传热种类分类 1、无相变传热 一般分为加热器和冷却器。 2、有相变传热 一般分为冷凝器和重沸器。重沸器又分为釜式重沸器、虹吸式重沸器、再沸器、蒸发器、蒸汽发生器、废热锅炉。 三、按传热元件分类 1、管式传热元件: (1)浮头式换热器 (2)固定管板式换热器 (3)填料函式换热器 (4)U型管式换热器 (5)蛇管式换热器 (6)双壳程换热器 (7)单套管换热器 (8)多套管换热器 (9)外导流筒换热器 (10)折流杆式换热器 (11)热管式换热器 (12)插管式换热器 (13)滑动管板式换热器 2、板式传热元件 (1)螺旋板换热器 (2)板式换热器 (3)板翅式换热器 (4)板壳式换热器 (5)板式蒸发器

(6)板式冷凝器 (7)印刷电路板板换热器 四、非金属材料换热器分类 (1)石墨换热器 (2)氟塑料换热器 (3)陶瓷纤维复合材料换热器 (4)玻璃钢换热器 五、空冷式换热器分类 (1)干式空冷器 (2)湿式空冷器 (3)干湿联合空冷器 (4)电站空冷器 (5)表面蒸发式空冷器 (6)板式空冷器 (7)能量回收空冷器 (8)自然对流空冷器 (9)高压空冷器 (10)穿孔板换热器 六、按强化传热元件分类 (1)螺纹管换热器 (2)波纹管换热器 (3)异型管换热器 (4)表面多孔管换热器 (5)螺旋扁管换热器 (6)螺旋槽管板换热器 (7)环槽管换热器 (8)纵槽管换热器 (9)螺旋绕管式换热器 (11)T型翅片管换热器 (12)新结构高效换热器 (13)内插物换热器 (14)锯齿管换热器 换热器的种类繁多,还有按管箱等分类,各种换热器各自使用与某一种工况,为此应根据介质、温度、压力、使用场合不同选择不同种类的换热器,扬长避短,使之带来更大的经济效益。

换热器的种类

换热器的种类 一.换热器的概念 换热器是将热流体的部分热量传递给冷流体的设备,又称热交换器。换热器是化工,石油,动力,食品及其它许多工业部门的通用设备,在生产中占有重要地位.在化工生产中换热器可作为加热器、冷却器、冷凝器、蒸发器和再沸器等,应用更加广泛。换热设备因其用途不同,类型繁多,性能不一,但均可归结为管壳式结构和板式结构两大类。 二.换热器的工作原理 换热器是将热流体的部分热量传递给冷流体的设备,即在一个大的密闭容器内装上水或其他介质,而在容器内有管道穿过。让热水从管道内流过。由于管道内热水和容器内冷热水的温度差,会形成热交换,也就是初中物理的热平衡,高温物体的热量总是向低温物体传递,这样就把管道里水的热量交换给了容器内的冷水,换热器又称热交换器。 三.机械结构形式 换热器的分类良多,可以按传热原理、结构和用途等进行分类,按其结构分类主要有管壳式和板式两种。 根据冷、热流体热量交换的原理和方式基本上可分三大类即:间壁式、混合式和蓄热式。 1、间壁式换热器的类型 a.夹套式换热器 这种换热器是在容器外壁安装夹套制成,结构简单;但其加热面受容器壁面限制,传热系数也不高.为提高传热系数且使釜内液体受热均匀,可在釜内安装搅拌器.当夹套中通入冷却水或无相变的加热剂时,亦可在夹套中设置螺旋隔板或

其它增加湍动的措施,以提高夹套一侧的给热系数.为补充传热面的不足,也可在釜内部安装蛇管.夹套式换热器广泛用于反应过程的加热和冷却。 b.沉浸式蛇管换热器 这种换热器是将金属管弯绕成各种与容器相适应的形状,并沉浸在容器内的液体中.蛇管换热器的优点是结构简单,能承受高压,可用耐腐蚀材料制造;其缺点是容器内液体湍动程度低,管外给热系数小.为提高传热系数,容器内可安装搅拌器。 c.喷淋式换热器 这种换热器是将换热管成排地固定在钢架上,热流体在管内流动,冷却水从上方喷淋装置均匀淋下,故也称喷淋式冷却器.喷淋式换热器的管外是一层湍动程度较高的液膜,管外给热系数较沉浸式增大很多.另外,这种换热器大多放置在空气流通之处,冷却水的蒸发亦带走一部分热量,可起到降低冷却水温度,增大传热推动力的作用.因此,和沉浸式相比,喷淋式换热器的传热效果大有改善。 d.套管式换热器 套管式换热器是由直径不同的直管制成的同心套管,并由U形弯头连接而成.在这种换热器中,一种流体走管内,另一种流体走环隙,两者皆可得到较高的流速,故传热系数较大.另外,在套管换热器中,两种流体可为纯逆流,对数平均推动力较大。套管换热器结构简单,能承受高压,应用亦方便(可根据需要增减管段数目).特别是由于套管换热器同时具备传热系数大,传热推动力大及能够承受高压强的优点,在超高压生产过程(例如操作压力为3000大气压的高压聚乙烯生产过程)中所用的换热器几乎全部是套管式。 e.管壳式换热器 管壳式(又称列管式)换热器是最典型的间壁式换热器,它在工业上的应用有着悠久的历史,而且至今仍在所有换热器中占据主导地位。管壳式换热器主要有壳体、管束、管板和封头等部分组成,壳体多呈圆形,内部装有平行管束,管束两端固定于管板上。在管壳换热器内进行换热的两种流体,一种在管内流动,其行程称为管程;一种在管外流动,其行程称为壳程。管束的壁面即为传热面。为提

全热交换器技术参数

全热交换器技术参数 1.概述 1.1 工作原理 XFHQ系列全热交换器采用先进科技及工艺,芯体用特殊纸质经过化学处理加工而成,对温度、湿度、冷热能量回收起到最佳效果。 高效换热芯体,当室内空调排风与室外新风分别呈交叉方式流经换热芯体时,由于平隔板两侧气流存在温度差,产生传热,夏季运行时,新风从空调排风获得冷能,使温度降低;在冬季运行时,新风从空调排风中获得热能,使温度升高,这样通过换热芯体的热交换过程使新风从空调排风中回收了能量。 1.2特点 双向换气功能 将室外新风空气经过过滤后送入室内的同时,将室内污浊空气排出室外,彻底改善室内空气品质; 静音设计 内置空调专用低噪音离心风机,机箱内部覆有高效的吸音材料,全静音设计,人性化体现; 能量回收 机组内置高效的热交换器,将排出去的室内空气与送进来的室外空气进行冷热交换,在提供舒适温度空气的同时回收能量,节约能源; 控制方便 电气系统采用二次回路设计,使用开关面板,启动停止机组安全快速简单,可选择远程集中控制系统,与多联机室内机联网控制。 317

MDV4+i 直流变频智能多联中央空调 318 1.3 命名法 A,B,……Z 设计序列 S-三相,单相缺省 Z-纸芯式、L-轮转式、P-普通式 D-吊顶式、L-立柜式 新风量,单位100m 3 /h XFH-显换热式新风机 XFHQ-全换热式新风机

MDV4+i直流变频智能多联中央空调 2.参数 2.200~1200m3/h的产品采用发泡风道,具备旁通功能;2500~12000m3/h机型不带网络集中控制功能。 3.表中噪音是在额定静压安装条件半消音室测得,实际使用条件下的运行噪音可能高于此值,请根据设计安装具体条件,考虑相应的消音措施。 319

全热交换器功效及设计疑难问题分析

摘要:随着我国城市化进程加速,城市中不良建筑综合症和实现绿色建筑和节能建筑的这一对矛盾日益突出,特别在VRV空调系统解决新风量和热回收这两问题上,全热交换器全空气品质概念和热回收节能理念越来越被社会所认可,采纳使用全热交换器作为许多建筑工程项目的首选通风换气设备的工程案例越来越多,在我国正兴起一场关注节能、关注健康的绿色革命。 关键词:全热交换器全空气品质热回收效果设计疑难问题分析 序言:空气作为和人生活最密切的环境因素,已经越来越为人们所重视。不良建筑综合症对人危害最大的是空气污染的危害。不良建筑综合症其成因:城市环境问题、建筑自身的问题、空调问题、人的问题。以上因素造成了城市空气品质低下。在城市职业人群中80%以上的人都处于空调环境的亚健康状态。空调病是影响职业人群健康的最大杀手。 人们针对以上问题,采取了许多方式方法来消除这类现代文明背后的负面因素,加强了城市科学规划、环境整治、气体排放量检测控制、使用新型环保材料、加强室内空气检测、进行室内空气净化、空调风管清洗、强制性通风等一系列措施来消除和抑制不良建筑综合症的发生。在诸多的措施当中,全热交换器的环保和节能双重功效越来越为人们所关注。全热交换器在欧美地区推出使用始于1976年,在我国推广使用始于2003年“非典”时期。我国全热交换器使用经历了一个从进口到国产,再到出口的发展阶段。目前,我国的全热交换器使用已经从大型建筑到房产项目,已经从商用领域开始进入了民用家居生活,也从而引发了我国建筑环保和建筑节能的“绿色革命”。 全热交换器:全热交换器利用机械牵引力将空调室内的污浊空气排出室外(通常称为排风)和将室外的新鲜空气引进室内(通常称为新风),经过热交换芯体时,排风的携带热量以热传递的方式被传递到新风上,产生新风排风置换过程的热传递,使原本要排走散失的热量随新风回到室内,从而对进入室内的新风进行预冷预热,,使新风以接近室温的状态进入室内,从而实现热回收利用,降低了预设温度环境的空调能耗。全热交换器具有三大功能:一是空气净化功能,二是新风置换功能,三是热回收功能。新型板式热交换器摒弃了以往垂直交叉的热交换模式,采取了逆向对流的热交换形

容积式热交换器的工作原理

容积式热交换器的工作原理1.自动控温节能型容积式热交换器,它充分利用蒸汽能源,高效、节能是一种新型热水器。普通热交换器一般需要配置水水热交换器来降低蒸汽凝结水温度以便回用。而节能型热交换器凝结出水温度在75℃左右,可直接回锅炉房重复使用。这样减少了设备投资,节约热交换器机房面积,从而降低基建造价:因此节能型容积式热交换器深受广大设计用户单位欢迎。 2.节能型容积式热交换器工作原理详图示。有立式、卧式两种类型,其技术参数详后项图表,本厂生产规格齐全,还可按用户单位特殊需要设计、加工。 3.本热交换器适用于一般工业及民用建筑的热水供应系统。热媒为蒸汽,加热排管工作压力为<0.6MPa,壳体工作压力为0~1.6MPa,出口热水温度为65℃。 4.节能型容积式热交换器,壳体材料有三种:碳素钢Q235-A、B,不锈钢IGr18Ni9Ti,碳素钢内衬铜,U型管材料有,紫铜管T2及不锈钢管ICr18Ni9Ti,可按需要加以选用。 5.卧式节能型式为钢制鞍式支座。与国际S154、S165相同。立式为柱脚支座。 6.热交换器必须设置安全装置,下列三种安全装置可选择其中一种装设于交换器上: (1)在交换器顶装安全阀,安全阀压力须与热交换器的最高工作压力相适应(向安全阀生产厂订货时需加以申明)。安全阀的安装与使用应符合劳动人事部《压力容器安全技术监督规程》的规定。 (2)在交换器顶部装设接通大气的引出管(在有条件的场合)。 (3)设膨胀水箱,与水加热器相连,以放出膨胀水量。 7.若水中含有硬度、盐类,使用热交换器时,器壁和管壁会形成水垢,导致换热率降低,能耗增加,因而影响使用,故应采用一定的软化措施。 8.钢衬铜热交换器比不锈钢热交换器经济,并且技术上有保证。它利用了钢的强度和铜的耐腐蚀性,即保证热交换器能承受一定工作压力,又使热交换器出水水质良好。钢壳内衬铜的厚度一般为 1.2mm。钢衬铜热交换器必须防止在罐内形成部分真空,因此产品出厂时均设有防真空阀。此阀除非定期检修是绝对不能取消的。部分真空的形成原因可能是排水不当,低水位时从热交换器抽水过度,或者排气系统不良。水锤或突然的压力降也是造成负压的原因。 信息来源:51承压设备论坛https://www.doczj.com/doc/815405729.html, 原文链接:https://www.doczj.com/doc/815405729.html,/thread-25638-1-1.html

全热交换器新风系统原理和特点

全热交换器新风系统原理和特点 全热交换器新风系统原理和特点 全热交换器新风系统是新风系统的一种,新风系统分为单向流新风、双向流新风和全热交换器新风系统,它兼有新风系统众多优点,是最舒适、最节能的新风系统。 全热交换器新风系统原理: 热交换新风系统将整体平衡式通风设计与高效换热完美地结合在一起,系统配置了双离心式风机和整体式平衡风阀,系统从室外引入新鲜空气,经送风管道系统分配至各卧室、客厅,同时将从走廊、客厅等公共区域收集的室内混浊气流排出,在不开窗的情况下完成室内空气置换,提高室内空气品质。新风气流和从室内排出的混浊气流在新风系统内的热交换核心处进行能量交换,降低了从室外引入新鲜空气对室内舒适度、空调负荷的影响。另外,系统还可以根据人体舒适性需求配置智能化控制系统。 全热交换器新风系统特点: 1、空气过滤清晰:内置专业级空气过滤器,保证送入房间内的空气洁净清新。 2、超静音设计:主机风机采用超低噪音风机,设备内部采取高 效消音技术,工作噪音极低、无干扰。

3、超薄型易安装:机体特作超薄机型设计,给安装带来极大便利,可节省有限的建筑空间。 4、免维护设计:独特设计的气流通道,气流透过性好、风阻小,可长期连续使用,实现热交换主体免维护。 5、节能环保:由热交换进行换气,即便使用冷暖气也不会造成能量损耗,提供全方位的高效、节能的换气环境。 6、精工细作:设备部件均采用优质钢板、环保材料、铝合金框架,表面静电喷塑技术处理,质量上乘,美观精致;全热交换器新风系统适用范围: 全热交换器新风系统风量范围:150 -1000m3/h ,适合于住宅、写字楼、宾馆、医院、实验室、机房、棋牌室、餐饮、办公、娱乐几乎所有场所,可以根据不同户型面积、人口数量、周边环境设计不同方案,适合各种建筑和人群。 随着经济的高速发展,汽车尾气、工业废气、装修污染、气候恶化、城市热岛、建筑封闭等一系列问题影响着我们生活工作。空气是每个人每时每刻都要呼吸的必需品,如果离开清新、自然的空气我们的生活将面临很多健康安全问题,只有保证室内良好的空气质量,才能营造更为舒适健康的居住环境,全热交换器新风系统运用高新技术,可以轻松帮你实现室内空气流通,让您畅享自然健康生活。

新风全热交换原理

全热交换器工作原理就是一种将室外新鲜气体经过过滤、净化,热交换处理后送进室内,同时又将室内受污染的有害气体进行热交换处理后排出室外,而室内的温度基本不受新风影响的一种高效节能,环保型的高科技产品。 工作原理:全热交换器的核心器件就是全热交换芯体,室内排出的污浊空气与室外送入的新鲜空气既通过传热板交换温度,同时又通过板上的微孔交换湿度,从而达到既通风换气又保持室内温、湿度稳定的效果。这就就是全热交换过程。当全热交换器在夏季制冷期运行时,新风从排风中获得冷量,使温度降低,同时被排风干燥,使新风湿度降低;在冬季运行时,新风从排风中获得热量,使温度升高,同时被排风加湿。 全热交换器主要由热交换系统、动力系统、过滤系统、控制系统、降噪系统及箱体组成。 1、热交换系统 目前,无论在国内或就是国外,在全热交换器上采用的热交换器有静止与旋转两种形式其中转轮式热交换器也属于旋转式类型。从正常使用与维护角度出发,静止式优于旋转式,但大于2×10000m3/h 的大型机来说,一般只能靠转轮式热交换器才能实现,因此可以说静止式与旋转式各有优缺点。 为了易于布置设备内的气流通道,以缩小整机体积,全热交换器采用了叉流、静止板式热交换器。亦即:冷热气体的运动方向相互垂直,其气流属于湍流边界层内的对流换热性质。 因此充分的热交换可以达到较高的节能效果。 2、动力系统 全热交换器动力部分采用的就是高效率、降噪音风机。将经过过滤、净化与热交换处理后的室外新鲜空气强制性送入室内,同时把经过过滤,净化与热交换处理后的室内有害气体强制性排出室外。 3、过滤系统 全热交换器的过滤系统分为初效、中效、亚高效与高效四种过滤器。换气机在两个进风口处分别设置空气过滤器,可有效过滤空气中的灰尘粒子、纤维等杂质,有效地阻止室外空气中的尘埃等杂质进入室内达到净化的目的,并确保主机的热交换部件不被污物附着而影响设备性能。 4、控制系统 ①全热交换器选用可靠的电器组件,以安全可靠长寿命运行实现不同风量的控制。 ②根据不同的使用环境选配不同的控制方式。 ③可实现自动、定时、预置。 5、降噪系统 全热交换器主机外壳内侧粘贴聚乙烯发泡材料,钣金件结合处有长效密封材料,可有效的降低整机的噪音。 6、外壳 全热交换器外壳采用柜架结构。分别采用冷板喷塑、不锈钢板等不同材质,亦可根据用户实际需求选择不同材质加工。 全热交换器的功能 1、过滤净化空气,保证室内的空气品质。 2、保证室内的冷热负荷(温度)基本不受新风的影响。 全热交换器的特点 1、双向换气 室内外双向换气,新风与污风等量置换,根据客户要求可实现正负压操作;新风与排风完全隔开,彻底避免交叉感染发生。 2、过滤处理

热交换器原理与设计 题库 考点整理 史美中(DOC)

热交换器原理与设计 题型:填空20%名词解释(包含换热器型号表示法)20% 简答10%计算(4题)50% 0 绪论 热交换器:将某种流体的热量以一定的传热方式传递给他种流体的设备。(2013-2014学年第二学期考题[名词解释]) 热交换器的分类:按照热流体与冷流体的流动方向分为:顺流式、逆流式、错流式、混流式 按照传热量的方法来分:间壁式、混合式、蓄热式。(2013-2014学年第二学期考题[填空]) 1 热交换器计算的基本原理(计算题) 热容量(W=Mc):表示流体的温度每改变1℃时所需的热量 温度效率(P):冷流体的实际吸热量与最大可能的吸热量的比率(2013-2014学年第二学期考题[名词解释]) 传热有效度(ε):实际传热量Q与最大可能传热量Q max之比2 管壳式热交换器 管程:流体从管内空间流过的流径。壳程:流体从管外空间流过的流径。 <1-2>型换热器:壳程数为1,管程数为2 卧式和立式管壳式换热器型号表示法(P43)(2013-2014学年第二学期考题[名词解释]) 记:前端管箱型式:A——平盖管箱B——封头管箱

壳体型式:E——单程壳体F——具有纵向隔板的双程壳体H——双分流 后盖结构型式:P——填料函式浮头 S——钩圈式浮头 U——U形管束 管子在管板上的固定:胀管法和焊接法 管子在管板上的排列:等边三角形排列(或称正六边形排列)法、同心圆排列法、正方形排列法,其中等边三角形排列方式是最合理的排列方式。(2013-2014学年第二学期考题[填空]) 管壳式热交换器的基本构造:⑴管板⑵分程隔板⑶纵向隔板、折流板、支持板⑷挡板和旁路挡板⑸防冲板 产生流动阻力的原因:①流体具有黏性,流动时存在着摩擦,是产生流动阻力的根源;②固定的管壁或其他形状的固体壁面,促使流动的流体内部发生相对运动,为流动阻力的产生提供了条件。 热交换器中的流动阻力:摩擦阻力和局部阻力 管壳式热交换器的管程阻力:沿程阻力、回弯阻力、进出口连接管阻力 管程、壳程内流体的选择的基本原则:(P74) 管程流过的流体:容积流量小,不清洁、易结垢,压力高,有腐蚀性,高温流体或在低温装置中的低温流体。(2013-2014学年第二学期考题[简答])

什么是全热交换器

什么是新风全热交换器 新风全热交换器通过管道将室外的空气温度调节接近室内空气温度后送入室内,可连续不断的提供高性能和高效率的换气。新风全热交换器在室内带动空气循环,形成恒定湿度空间;通过设备过滤掉室外空气粉尘及其他污染物,补充室内新鲜空气,可在开空调时不开窗换气。 米亚新风换气机全热交换原理图: 全热新风交换器的功能和特点从用途来说,由最初的除湿,到再热回收,进而发展到全热回收。 从换热效率来说,已逐渐从只有显热交换的高温传热过程,发展到今天的常温全热过程;从用的换热方式来说,由吸收或吸附方式转而发展到采用透过形工作方式; 从传热材料来说,由过去为保证换热效率而使用结构复杂、材料特殊、价格高的材料,进而发展到使用廉价并能保证换热效率的材料。 市场上空气新风换气机的类型,按换热芯运动与否分为静止式和旋转式两大类。 静止式换热器通常采用板式结构,有显热类和全热类两种。显热类通常多用金属膜或者非金属膜作为换热材料,而全热类则通常采用透过形或者吸收、吸附形工作方式。 静止式的优点是无交叉污染,换热芯无运动,换热过程连续且运转可靠。这类全热交换器的功能不仅仅是换气,还可以除尘,进与出的换气量能够保证,而且设有过滤装置,能够过滤室外空气里的灰尘等。同时,它还可控制室内气压,也可作单向只排不送或只送不排的运行,可以隔绝室外噪音,在夏季除湿,冬季增湿,维持室内热环境的舒适性。还有一种静止式换热器采用热管作为导热元件,无湿交换能力,在空调通风领域尚未实现商化应用。 旋转式换热器通常采用蜂巢式结构,同样也有显热类和全热类两种。全热类通常采用吸收或吸附工作方式;而显热换热类通常采用金属或非金属材料,以蓄热方法工作。通过换热芯的旋转往复运动,就某一个通道而言,其换热过程为周期性地在吸热吸湿和放热解吸之间转换,依靠换热芯自身的运动和芯材的热湿性能而工作。 在大风量的应用场合体积小一些,其缺点是某些材料的解吸温度较高,二股气体之间有交叉污染的可能。其优点是热、湿的转移在同一通道内完成,传热介质热阻、湿阻小,即使在介质的温度差、湿度差很小的时候仍能有效工作。 米亚新风系统,极致纯净空气,净化效率达99%,让你的房子会“呼吸”。十年超长质保为您

全热交换新风机的工作原理

现代人越来越重视家居环境的设计,为了使室内保持四季恒温,于是出现了空调和采暖设备,为了用上洁净卫生的水,于是有了各种净水设备。除此之外,我们每天还要呼吸,因此,为了每天能够呼吸到健康清新的空气,便出现了家用新风系统,其中全热交换新风机是当前最受欢迎的新风设备。接下来,为大家讲解有关全热交换新风机原理及优缺点的分析。 全热交换器工作原理 所谓全热交换器,既全热交换新风机,它是一种含有全热交换芯体的新风、排风换气设备。其工作原理为:设备在运行时,室内排风和新风分别呈正交叉方式流经换热器芯体时,由于气流分隔板两侧气流存在着温差和蒸汽分压差,两股气流通过分隔板时呈现传热传质现象,引起全热交换过程。在夏季,新风从空调排风获得冷量,温度得以降低的同时还被空调风干燥,从而使得新风含湿量降低;在冬季,新风从空调室排风获得热量,温度得以升高。 全热交换器作为一种高效节能型空调通风装置,通过换热芯体的全热换热过程,能够有效地获取排风中的焓值全热型CHA或温度显热型CHB,从而达到了节能换气的目的,极大地节约了新风预处理的能耗。 全热交换器优缺点

全热交换新风机作为当前最受欢迎的桃源仙居新风系统,拥有非常突出的优势,主要包括以下几点: 一、换热效率高。产品采用先进的逆流结构设计,能够大大的提高换热效率; 二、外形紧凑小巧。全热交换器的外形为六边形,降低了模块的厚度,特殊的通风孔道有利于模块比交叉流机芯做得更短; 三、性能稳定、无需清洁。通风孔道采用了流线设计,可以有效地防止着尘,无需对交叉流机芯进行定期的清洁; 四、使用寿命长。采用了ABS框架结构,非常坚固而耐用,使用寿命相比交叉流机芯增加了一倍。 当然,全热交换器也存在一些不足之处,和其他的热回收装置一样,全热交换器在安装时需要把新风和排风集中在一起,这样便会给系统布置带来一些困难,此外,当排风和进风的压力差较大时,通过分隔板密封圈会有少量的空气泄漏,不过这些情况可以通过送风压入、排风吸出法来避免。

什么叫全热交换器

什么叫全热交换器 全热交换器可能大家比较陌生,如果换成一种叫法叫换气扇可能大家会比较熟悉,没错全热交换器是换热器的一种进化。全热交换器算是刚起步的一种产品,以前大部分应用于工业中,比如工业热回收、燃油行业用的相对比较多,但是因为它的优点使得它慢慢的被大众化,被家庭所接受。 全热交换器工作原理 说太多的专业术语可能大家比较不容易理解,说点通俗易懂的,简单讲全热交换器就是通过自身的电机实现对室内外新风和旧风的一个置换,在置换过程中,因其自身携带过滤和热回收功能,所以在置换过程中会对空气进行过滤,滤除空气中有害物质如粉尘、PM2.5、雾霾、细菌等大分子物质,并且在排出室内污气的时候能够讲室内的热量回收,实现节能效果。 全热交换器分类 按芯体可分为两大类 1、纸芯全热交换器 2、蒸发式铝芯全热交换器 全热交换器优点 相对以往换气扇,全热交换器是一种完全体进化,那全热交换器到底有哪些优点呢? 1、过滤:在换气的时候能够多对空气进行过滤,保证空气的干净。 2、静音:大家都知道以往的排气扇跟拖拉机一样,而全热交换器内部采用了跟空调以一样的隔音材质以及滚珠轴承的点击让噪音更低。 3、热回收:以往的换气扇只是对空气进行置换而已,无法实现空气中热量的回收,而这些全热交换器全部做到了,热量回收率可以达到85%,从而实现节能效果。

4、换气面积更大:普通换气扇换气面积有限,而全热交换器可以利用管道实现全方位24小时换气。 5、除湿 全热交换器选型指南 计算示例:确定房间所需新风量时,应根据房间空间大小及室内人员数量综合考虑。根据上表推荐数据分别按“每人所需新风量”和“房间新风换气次数”计算出新风量数值,取二者中较大值,作为设备选型依据。某计算机房面积S=50(m2),净高h=3(m),人员n=12(人),若按每人所需新风量计算,取每人所需新风量q=50(m3/h),则新风量 Q1=n·q=12×50=600(m3/h)。若按房间新风换气次数计算,取房间新风换气次数p=4.5(次/h)。则新风量Q2=p·s·h=4.5×50×3=675(m3/h)。由于Q2 >Q1,故取Q2(即675m3/h)作为设备选型参数数据。

热交换站工作原理

工作原理: 机组系统如图一示,其中有加热循环系统(一次网:高温水或蒸汽);被加热循环系统(二次网:供暖、供空调或生活用热水)和补水系统。加热循环系统:蒸汽(或高温水)通过流量调节阀进入热交换器,经过热交换器生产的凝结水通过疏水阀进入凝结水箱(或高温水放出热量后返回外网回水管路)。被加热系统:循环水经过除污器进入换热器,吸收蒸汽(或高温水)的热量后,进入供暖、空调或生活用热水。补水系统主要由稳压泵、压力控制器构成,系统的补充水可来自软水或凝结水。功能特点:1、变流量调节:根据室外温度选择小流量(75%的全负荷流量的循环泵B)和满流量(全负荷流量的循环泵A)调节方式,变流量调节节约用电达50%以上。2、质调节:温度控制器根据室外温度调节一次网流量实现供水温度调节;在采暖、空调、生活用热水机组亦可选择温度定值调节,调节温度差+2°C。3、越限报警:超过设定温度值时发出声光报警,保证安全运行。4、系统补水:由稳压泵及压力控制器实现自动补水。 5、室外温度及供回水温度采用远传数码显示,更易操作。 6、完善的电气保护。 闭式膨胀水箱一般叫做定压罐,而膨胀水箱一般都指开式的水箱。都有膨胀和定压的作用。闭式膨胀定压罐的控制可以有两种方式,一般常用的是压力控制。当然也可用水位控制,但不如用压力简单。说到系统的定压作用:因为无论是采暖还是空调,水循环系统都是闭式的,系统需要一个恒压点,也就是定压系统的定压点。定压点压力的高低要考虑两个因素,一个是系统运行时任一点都不超压,二是系统停运

时系统不倒空。从水压图的分析可以看得很清楚。显然,如果定压点的压力过高,那么系统中的每一点的压力也就相应的高,如果超过了管道、阀门或设备的承压能力,就要出事故。太低的话,一旦停泵(指循环泵),系统顶部就成了负压,系统就会倒空,下一次运行时就要进行放气,不然就会出现气堵。定压罐的内部一般是有一个气囊的,系统亏水时在气囊内气体的压力下就将罐内的水挤到系统里了,气囊中气体的体积膨胀压力就会降低。系统内的水如果膨胀压力就会升高,水就会被挤到罐内,罐内的水多了就会压迫气囊,使气体的体积压缩,压力升高。因此可以根据气体的压力(或罐内水的压力)来决定是否补水(或者是排水)。一般允许有一个压力波动的范围。这个范围对应于气体体积的变化范围。控制可以用一个电节点压力表实 现。 1.系统定压。如系统缺水,即压力降低时,膨胀水箱就会自动向系统补水。反之,如系统压力增大(比如说水的体积膨胀)时,膨胀水箱可自动排除多余的水量,直至压力保持平衡为止。 2.排除系统内的空气。从膨胀水箱的作用可知,系统如不采用膨胀水 箱可采用如下措施: 1、采用水泵定压。在系统的回水管上一套定压水泵系统。采用测定回水压力的办法以控制水泵的开启,来保证系统内的压力稳定。

全热新风换气机工作原理

全热新风换气机工作原理 全热新风换气机的核心器件是全热交换器,室内排出的污浊空气和室外送入的新鲜空气既通过传热板交换温度,同时又通过板上的微孔交换湿度,从而达到既通风换气又保持室内温、湿度稳定的效果。这就是全热交换过程。当全热交换器在夏季制冷期运行时,新风从排风中获得冷量,使温度降低,同时被排风干燥,使新风湿度降低;在冬季运行时,新风从排风中获得热量,使温度升高,同时被排风加湿。 传热板是由薄膜状纳米合成材料制成,经过特殊工艺处理,具有导热透湿率高、气密性好、不易着尘、能满足高风压下长期连续运行等特点。板上的微孔直径为 0.29- 0.30nm(纳米),分子直径小的水蒸气(0.288nm)很容易通过,但是分子直径大的有毒有害气体、异味气体(均大于 0.30nm)根本无法通过。 这种特殊性能既保证了新风的洁净,又同时实现温度和湿度的全热交换,使新风换气机的换热率和整体功能达到最佳水平。 二、技术特点 ·双向换气技术: 内置送排风机,双向置换,使室内保持充足的新鲜空气。 ·能量回收技术: 采用高效静止热交换器,送、排风交叉通过时进行充分的能量交换,显热交换效率超过70%,全热交换效率超过60%。 ·过滤净化技术: 配置专业空气过滤器,保证送入室内的新鲜空气洁净无尘。如果新风风源较差或对输入新风有特殊要求,可以选配更高性能的过滤装置。 1/ 2

·优化设计: CH系列产品由资深专业人员设计,严格选用高质量的器件、材料,实现功效最优化,结构合理,体积小、噪音低,电气控制先进简捷、安全实用。 ·维护方便: 先进的结构设计和质量可靠的元器件,使设备日常运行非常稳定,维护方便,无需专业人员值守 好看的电影,最新电视剧,最新电影 http: F7QhPIzHi2Rc 2/ 2

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