新型換熱設(shè)備及應(yīng)用

化工機械專題——

新型換熱設(shè)備及應(yīng)用主講人：孫啟迪專業(yè)：化工過程機械指導(dǎo)教師：俞樹榮一、簡述二、國內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀三、換熱器分類四、幾種換熱設(shè)備的介紹五、新型換熱設(shè)備面臨的問題六、強化傳熱技術(shù)一、簡述熱設(shè)備是將熱流體的部分熱量傳遞給冷流體的設(shè)備，又稱熱交換設(shè)備。換熱設(shè)備是化工,石油,動力,食品及其它許多工業(yè)部門的通用設(shè)備,在生產(chǎn)中占有重要地位.在化工生產(chǎn)中換熱器可作為加熱器、冷卻器、冷凝器、蒸發(fā)器和再沸器等,應(yīng)用更加廣泛。二、國內(nèi)外發(fā)展?fàn)顩r目前，我國換熱器產(chǎn)業(yè)的市場規(guī)模大概為420億人民幣?；谑?、化工、電力、冶金、船舶、機械、食品、制藥等行業(yè)對換熱器穩(wěn)定的需求增長，我國換熱器產(chǎn)業(yè)在未來一段時期內(nèi)將保持穩(wěn)定增長。2010-2012年期間，保持10%-15%勻速增長到2015年，我國換熱器產(chǎn)業(yè)規(guī)模將突破880億元；到2020年我國換熱器產(chǎn)業(yè)規(guī)模有望達到1500億元。板式換熱器：四平巨元瀚洋、蘭石換熱設(shè)備公司、四平維克斯是我國板式換熱器領(lǐng)域內(nèi)資企業(yè)中的龍頭企業(yè)，產(chǎn)值都在2億以上。管殼式換熱器：生產(chǎn)企業(yè)眾多，規(guī)模較小。撫順機械設(shè)備制造有限公司、蘭石集團煉化設(shè)備公司、中石化南京化工機械是我國內(nèi)資管殼式換熱器的龍頭企業(yè)?？绽涫綋Q熱器：哈空調(diào)是我國最大的空冷式換熱器生產(chǎn)企業(yè)。此外，江蘇雙良股份、國電集團北京龍源冷卻技術(shù)有限公司、四川簡陽空冷器、藍科高新（原蘭石所）、蘭州蘭石集團長征機械、西安大秦化工機械（原西安化工機械廠）、湖北長江石化設(shè)備、江陰電力設(shè)備冷卻器公司等企業(yè)也具有一定的競爭力。板翅式換熱器：杭州杭氧股份和開封空分集團是我國石油化工領(lǐng)域著名的板翅式換熱器企業(yè)產(chǎn)品類別主要競爭企業(yè)板式換熱器內(nèi)資龍頭企業(yè)：四平巨元瀚洋、蘭石換熱設(shè)備、四平維克斯·外資企業(yè)：阿法拉伐（江陰）、舒瑞普（北京、蘇州）、APV（上海、北京）、丹佛斯（天津）、傳特（北京）、桑德克斯（上海、寧波）、風(fēng)凱（常州）其它主要企業(yè)：沈陽太宇、上海艾克森、藍科高新、湖北登峰、山東北辰、上海南華、佛山瀾石管殼式換熱器內(nèi)資龍頭企業(yè)：蘭石煉化設(shè)備、撫順機械、中石化南京化工機械外資企業(yè)：森松（上海）、林德工程（大連）、艾普爾（蘇州）、風(fēng)凱（常州）其它主要企業(yè)：張家港化工機械、大連金重、鎮(zhèn)海石化建安工程、湖北長江石化設(shè)備、西安大秦化工機械、天津國際機械、大連東方億鵬空冷式換熱器·內(nèi)資龍頭企業(yè)：哈空調(diào)外資企業(yè)：基伊埃（蕪湖、廊坊）、斯必克（張家口）其它主要企業(yè)：江蘇雙良、國電龍源冷卻、四川簡陽空冷器、藍科高新、蘭石集團長征機械、西安大秦化工機械、湖北長江石化設(shè)備、江陰電力設(shè)備冷卻器板翅式換熱器龍頭企業(yè)：杭州杭氧股份、浙江銀輪股份·外資企業(yè)：艾普爾（蘇州）其它主要企業(yè)：貴州永紅航空機械、無錫馬山永紅換熱器、開封空分集團、山東茌平吉星三、換熱器分類換熱器分類1）按傳熱原理分為表面式換熱器、蓄熱式換熱器、流體連接間接式換熱器、直接接觸式換熱器2）按用途分為加熱器、預(yù)熱器、過熱器、蒸發(fā)器3）按結(jié)構(gòu)分為管殼式和板式換熱器汽化謝器分烏類1）按璃直接踢加熱鄭方式蓮分為揚浸沒珍燃燒玩式汽混化器仇和固緩體導(dǎo)者熱式呀汽化毛器2）按貪間接存加熱順方式繳分為盯空溫等式、堆強制賤通風(fēng)面式、劇循環(huán)懷熱水面水浴告式、溫蒸汽魚加熱蘇水浴撕式、斗電加紅熱水行浴式抗汽化魔器3）按屯熱交循換介輔質(zhì)分搶為空吵浴式偽、水峰浴式脊、海蓋水浴昌開架賣式汽誦化器四、密幾種躁常用汪換熱蒙設(shè)備管板齡式換迫熱器主要葬有外擁殼、求管板膠、管完束、需封頭容壓蓋葛等部尊件組丈成。威管板只式換范熱器饞在殼界體中蒜設(shè)置煙有管傲束，有管束抵兩端舟用焊白接或燙脹接鑒的方松法將晨管子鋼固定李在管蹄板上共，兩斷端管棒板直照接和干殼體聚焊接薪在一得起，大殼程放的進約出口勵管直閱接焊片在殼版體上斯，管侮板外悠圓周掉和封換頭法友蘭用判螺栓鍬緊固摟，管刊程的錦進出據(jù)口管朗直接帖和封初頭焊核在一奏起，練管束帽內(nèi)根啦據(jù)換伴熱管驗的長形度設(shè)英置了摧若干敘塊折列流板料。特點案：結(jié)姑構(gòu)簡滿單，多制造叨成本睬低；扛管程票清洗滔方便職；管戚程可掩以分酸成多約程，希殼程嘉也可寸以分桌成雙江程；賠規(guī)格悔范圍邪廣，狹故在盈工程樹上廣句泛應(yīng)肝用。驗缺點接有：變殼體馬和管曠壁的救溫差員較大貿(mào)，易捆產(chǎn)生粉溫差承力；撤殼程銀無法腐清洗勝，管泊子腐顯蝕后邪連同平殼體談報廢盒，設(shè)闊備壽畫命較技低，穿不適絮用于交殼程毯易結(jié)送垢場榴合；廁殼程犁清洗糟困難唉，對撓于較么臟或脈有腐談蝕性標(biāo)的介繳質(zhì)不劇宜采菜用。板翅所式換廟熱器基本續(xù)結(jié)構(gòu)麥?zhǔn)怯墒崞?、隔寸板、箭封條料和導(dǎo)安流片日組成成，在墾金屬遣平板昏上放攪一翅秤片，化再在針其上藥放一蝕金屬佛平板橋，兩怎邊以啟邊緣武封條哄密封臘而組作成一艙個基奴本單誼元，宰若干燈基本筆單元后組成殖內(nèi)部的芯體萬。對冷各個聯(lián)通道蘇進行過不同安方式頃的疊伸置和鬼排列五就得括到逆景流、嚼錯流檔、錯側(cè)逆流紛板翅策式換渣熱器迷板束角。錯流逆流錯逆份流其優(yōu)澡點有數(shù)：傳偷熱效愉率高只；輕勝巧且忽牢固核；結(jié)定構(gòu)緊鋪湊；喝適應(yīng)悶性好圈。缺點傘有：券流道喬狹小育，容葉易引占起堵興塞而拔增大到壓降庫；易畏結(jié)垢。板翅污式換瓣熱器深結(jié)構(gòu)佛圖空溫具式氣權(quán)化器空溫瞧式氣建化器涉包含蘇蒸發(fā)圣部與零加熱永部,蒸發(fā)蔽部由帝端板綁管連甘接并周排的渾導(dǎo)熱頓管構(gòu)杠成,加熱捎部由館用彎騎管接碼頭串?dāng)n聯(lián)成算一體像的導(dǎo)槽熱管責(zé)組成殊。導(dǎo)紡熱管仇是將鬧散熱頓片和協(xié)管材坐擠壓窮成型,其橫笨截面芒一般訊為星爹形翅島片,翅片扶材質(zhì)吸采用匆鋁合悶金。LN竿G空溫替式氣騰化器炒的安諒裝形釘式為漠立式房誠、露奏天。特點腔：零紹能耗冊、節(jié)陷約能亞源、傅低碳橡環(huán)保開、運習(xí)行成煤本極置地；障基本篇免日昆常維攏修?；祓B(yǎng)，姑不產(chǎn)巨生維獵修費緞用和販管理派成本炸；安雁全系考數(shù)高說、運民行穩(wěn)截定性墊好、載管理茂簡單址。開架塘式氣挎化器是以烤海水健為熱膛源用洽來使撒液態(tài)勒天然架氣氣燒化的嬌換熱露器。擋其基退本組依成單孟元為滋換熱啊管，未一塊若面板蝕由平傾行分季布的泡約80根連踢接上旱下總殲管的敞換熱涼管組抬成，遭換熱略管兩愧端由誤集氣鐘管或貫集液完管焊蹲接形止成一錘個板執(zhí)型管匹束，5-轟6塊面膜板組杜合在逮一起帽形成鼓一個躲模塊軌，組旺成面夸板的啟翅片造管為汁星狀糕翅型出。特點例：工導(dǎo)藝簡四單，建運行左可靠習(xí)，耐承用性旦和安牢全性治高，賣運行供和維馬護方肺便；哀應(yīng)用冬廣泛茄，海晚水、丹河水正、鍋垃爐和企工藝疾廢熱婦都可釀以利娛用，椒尤其陸是海避水。對海沉水有腫要求迎：防悉腐蝕井；操戒作成興本大勢，運懂行費釋用低渣，成登本效龍益明子顯；傍氣化饞器設(shè)南備比貼較大眉，投炊資較日高；蛾受氣暑候等培因素貼影響稍較大漢；管翁外易倍結(jié)冰伯，降掩低氣妨化能旱力。五、煙新型凱換熱劑設(shè)備績面臨榜的問壤題1）設(shè)負(fù)備堵連塞那最始典型張為板鹿式換色熱器誰，板臂式換篩熱器除的流撒道間撤隙較怕?。?.須5-釋6m莊m），鑄直徑根大于1.章5-氣3m號m的顆釣粒雜形物容鄰易阻指塞板辱片通霸道，肆使設(shè)煮備的粒壓力變降急雞劇惡第化，耐導(dǎo)致聰設(shè)備垂因堵怎塞而摘換熱奪能力項大幅開降低責(zé)，嚴(yán)岸重的陪造成慢裝置皆連續(xù)獸生產(chǎn)換中斷情。2）結(jié)旬垢芬可冰導(dǎo)致艙傳熱鑼設(shè)備表的傳義熱系郊數(shù)降獄低，因嚴(yán)重亞時還蜘會堵用塞通鍋道。措施幕：換寄熱器狀不宜翼用在達較臟筋或易普結(jié)垢停的環(huán)俗境（久除非訴增設(shè)艱有效括的其繪他措非施）犧；使雞用未雪經(jīng)軟充化的亭冷卻打水作兩冷卻疏介質(zhì)詳時，荷操作挨溫度條應(yīng)控宮制在50℃左隊右或眾者更殖低，盜以避謊開介磨質(zhì)中提鈣鎂萬離子準(zhǔn)析出陶的敏奮感溫艇度。3）密狹封失著效話壓很力影箭響、萬溫度冶影響叼、事牛件影滑響4）腐界蝕擋腐晃蝕是寫復(fù)雜鋒的化礎(chǔ)學(xué)現(xiàn)樓象，躬材料稼為奧號氏體飛不銹堆鋼的根換熱玻器表睬現(xiàn)出珍的腐塌蝕現(xiàn)悟象大席多是Cl糕-引起客的應(yīng)顛力腐易蝕[1高1]，常艱發(fā)生糧在密吧封槽飼底部衣以及浴有污耍垢形叫成后蹤蝶的垢梳底部瓶位5）其蔽它問則題管板番復(fù)合折流義板不者規(guī)范管子妨截取棒不規(guī)裁范換熱脖管底清部結(jié)緊霜（卵冰）六、們強巖化傳集熱1）強錢化傳傾熱技際術(shù)的傘出現(xiàn)隨著元能源黎危機伸日益商嚴(yán)重累，節(jié)母能和圣能源丑的合勁理利層用顯頸得尤碧為重蔽要。嚷在工毛業(yè)生軟產(chǎn)中企占有貓重要盼地位辦的換燒熱器災(zāi)作為橋能量艘傳遞斜的基摟礎(chǔ)設(shè)技備，備其傳睬熱性張能好抬壞對彼節(jié)能塞有很專大的尚影響冶。20世紀(jì)70年代籮初發(fā)傅生的艱世界匆性能輔源危診機，彈有力拾地促富進了春強化認(rèn)傳熱俯技術(shù)蜜的迅娃猛發(fā)低展。要節(jié)懷能降丹耗，梁提高銅工業(yè)委生產(chǎn)乳的經(jīng)兆濟效嶼益，徑必須羅研究崇各種揪傳熱冊過程乘的強貸化問豪題，靈開發(fā)筍適用糧不同侵過程惠工業(yè)松要求康的強破化傳寨熱結(jié)面構(gòu)及燈高效足換熱洲設(shè)備嫩，這鈴是開掛發(fā)新憐能源球和開刊展節(jié)風(fēng)能工植作的模迫切尊任務(wù)2）強回化傳尼熱技廊術(shù)及途應(yīng)用換熱膀器的帳強化召傳熱筒就是獅力求如使單盯位面眼積在囑單位拔時間狀內(nèi)，嬌換熱晝單位帽傳熱問面積桶傳遞溫的熱含量達垮到最圈多。強化眾傳熱竭主要講有三迎種途悠徑：景提高梅傳熱變系數(shù)攏、擴圍大傳畜熱面礎(chǔ)積和龍增大吉傳熱模溫差污。強化籮傳熱歲技術(shù)砍分為瓣被動拍式強居化技蜓術(shù)(亦稱貪為無坡功技貍術(shù)或輛無源毯強化園技術(shù))和主廳動式壺強化咱技術(shù)(亦稱樹為有妄功技雖術(shù)或僚有源鍬強化劣技術(shù))。被動抄式強小化傳常熱處理昆表面香：表皆面粗卵糙度胞的小梅尺度菠的改盜變和蜂對表趟面涂揀層。粗糙治表面沃：機難械加超工、男碾軋排、電攜化學(xué)抹腐蝕攔等方姿法制肚作粗禽糙表側(cè)面。擴展利表面珠：管中內(nèi)外伍翅片包，如碌平直小翅片株、齒賭輪形組翅片樓和橢各圓形歐翅片丟。擾流抱裝置款：增強巷湍動冒，破職壞層堆流底棗層，棚如管緊內(nèi)裝刊入麻牛花鐵君、螺婦旋圈鮮或金搞屬絲擾片。漩渦拆流裝溜置:包括篇很多狗不同冒的幾肺何布首置和繞管內(nèi)底插入驚物。螺旋悔盤管析：提周高換扇熱器渾的緊顛湊度竭。表面菠張力載裝置壯：利