热交换机

培训资料EllieZhou26thMar.2007诺而达热交换器(中山)有限公司目录•第一部分热交换器基本概念•第二部分焓湿表及其应用•第三部分各类盘管及其特点•第四部分盘管替换及设计•第五部分盘管应用工业范围第一部分热交换器基本概念•热交换器类型及用途•翅片式热交换器类型•盘管结构及部件名称热交换器主要种类及用途种类用途•翅片式气体/液体•壳管式液体/液体•板式液体/液体壳管式热交换器板式热交换器翅片式热交换器翅片式热交换器的种类—按管件与翅片结合的方法分胀管－套片式（盘管）绕片－绕片式挤压－轧片式盘管绕片式轧片式几种翅片式热交换器的比较套片式：在相同排数和相同迎风面积的条件下，有较大的换热面积，换热效果好，耗用材料省，加工工艺先进，清洗方便，二次翻边进一步增加了传热效果。绕片式：翅片侧阻力较大，容易积灰，不便清洗，皱褶的存在，翅片节距不能进一步缩小轧片式：轧片管的肋片不能太高，管壁不能太薄诺而达盘管与绕片盘管比较表特点盘管绕片盘管热交换率高低积累脏物不是清洗容易不容易重量轻非常重变形不会会承压能力一般较高抗温能力一般较高诺而达盘管的种类•蒸汽盘管•液体盘管•蒸发器•冷凝器•可清洁盘管蒸汽盘管液体盘管蒸发器冷凝器可清洁盘管可清洁盘管结构盘管结构翅片fins管子tubes集管header接头connection外板casing主要构造液体供液集管翅片管部分部件•主要部件-供液连接管-供液集管-翅片管部分-回液集管-回液连接管•外板供液连接管液体盘管术语•翅片长度FL(finnedlength)；•翅片高度FH(finheight)；•管排深度Rows：沿气流方向的管子排数；•管子高度TH(tubesheight)：每一排管上的管子根数；•管子尺寸：盘管上的管直径；•每英寸翅片数FPI(finperinch);盘管术语•盘管的左右端（集管）：气流由你背后向盘管方向吹，进液集管在右端的为右端盘管，在左端的为左端盘管。•回路比例（只针对液体盘管和蒸发器）：与集管连接的支管数目除以管子高度。•Q－1/4•H－1/2•L－3/4•S－1•M－1-1/2•D－2•回路数盘管术语翅片长度FL(finnedlength)；翅片高度FH(finheight)；盘管术语管排深度Rows：沿气流方向的管子排数；管子高度TH(tubesheight)：每一排管上的管子根数；盘管术语每英寸翅片数FPI(finperinch)盘管术语空气流动方向空气流动方向左端连接•盘管的左右端（集管）：气流由你背后向盘管方向吹，进液（气）集管在右端的为右端盘管，在左端的为左端盘管。盘管术语每回路比例（一般针对液体盘管和蒸发器）：与集管连接的支管数目除以管子高度。英寸翅片数FPI(finperinch)WQWHWLWSWMWDWT盘管术语回路数（一般针对冷凝器）：与集管连接的支管数目如何区分各类盘管边（一般规则）液体盘管：下进上出（连接管）蒸汽盘管：中间进下出（连接管，1排或2排）蒸发器：一般有分液器，分液器进，连接管出冷凝器：中间进下出（连接管）增热盘管：下进上出（无集管，1排或2排）盘管材质CASINGS•Galv.Steel•StainlessSteel•CarbonSteel•Copper•AluminumFINS•Aluminum•Copper•StainlessSteel•CarbonSteelTUBES•Copper•StainlessSteel•CarbonSteel•CuproNickel•AdmiraltyBrassDieFormedEndCapsIntrudedTubeHoles•StainlessSteel-304Land316L•CarbonSteelCoolingCoilsHotDippedGalvanized诺而达盘管材料及厚度管径管件翅片外板5/16”0.013铜0.0045、0.0060铝镀锌板、铝板、不锈钢板3/8”0.013、0.016铜0.0045、0.0060铝、铜镀锌板、铝板、不锈钢板1/2”0.016、0.022铜0.0060、0.0075铝、铜镀锌板、铝板、不锈钢板5/8”0.020、0.025、0.35、0.049铜、铜镍0.0060、0.0075、0.0095铝、铜镀锌板、铝板、不锈钢板管件材料及厚度.020.025.035.049COPPERUNS#C12200,ASTMB-75,B-68,B-251XXXXCUPRONICKELUNS#C70600,90/10,ASTMB-111N/AN/AXXADMIRALTYBRASSUNS#C44400,ASTMB-111,TYPE-BN/AN/AN/AXSTAINLESSSTEEL304L(or)316L,ASTMA-249N/AN/AXXCARBONSTEELW&DASTM214N/AN/AXX诺而达盘管管子壁厚使用推荐Kg/cm2TubeWall0.1~1.40.020“CU1.4~3.50.025“CU3.5~5.30.035“CU5.3~7.00.049“Cu7.0~10.60.02“CuNi10.6~140.035“CuNi14~0.049“CuNi诺而达盘管温度与材质选用材料种类温度铜-27C~149C铜镍合金-27C~204C不锈钢-27C~427C碳钢-27C~427C诺而达盘管制造工艺•1.部件制造（翅片，管件，端板等）盘管制造工艺•2.组装•3.胀管•4.去油（如果不采用挥发性油）•5.焊接•6.测漏•7.烘干•8.包装诺而达盘管翅片类型•Flat（平形翅片）•Corrugated（折皱形翅片）•SineWave（波浪形翅片）•Louvred（窗式翅片）FlatFin（平形翅片）CorrugatedFin（折皱形翅片）SineWaveFin（波浪形翅片）LouvredFin（窗式翅片）诺而达盘管翅片类型波纹边和平边•RippleEdges:•增加紊流•增加翅片边缘强度•StraightEdges:•减少空气阻力•减少脏物在翅片表面积聚波纹边和平边StraightEdgeRippleEdge翅片翻边Fincollar管子排列•Staggered（叉排）•In-line(aligned)（顺排）空气流向•Parallelflow（平行流）•Counterflow（逆向流）•Crossflow（交叉流）Parallelflow（平行流）Parallelflow（平行流）Tcold,inTT1T2Thot,outThot,inTcold,out12Counterflow（逆向流）Counterflow（逆向流）Tcold,outTT1T2Thot,outThot,inTcold,in12Crossflow（交叉流）第二部分焓湿表及其应用焓湿图•什么是焓湿图•是一种以图表的方式来表示在一定压力下潮湿空气的特性。•三种特性可决定潮湿空气的热动力。使用焓湿图，人们可准确，快速地找出在一定条件下的潮湿空气的特性。焓湿图干球温度(Tdb)焓湿图湿球温度Wet-BulbTemperature(Twb)焓湿图湿度比(w)焓湿图相对湿度(RHorphi)焓湿图特定体积(v)焓湿图•饱和曲线•在一定的干，湿温度下，当空气被冷却时，它将沿常湿度比线移动。如够冷的话，它将达到饱和曲线。这一点称作DewPoint温度。超过此点的冷却，会将水分从空气中吸出。焓湿图饱和曲线焓湿图应用已知干球温度和湿球温度，求：•Tdb=100F•Twb=75F•h=?•w=?•RH=?焓湿图应用已知干球温度和湿球温度，求：•Tdb=100F•Twb=75F•h=38.4Btu/lba•w=0.013lbw/lba•RH=31.5%焓湿图应用已知干球温度和焓，求：•Tdb=80F•h=31.6Btu/lba•Twb=?•w=?•v=?焓湿图应用已知干球温度和焓，求：•Tdb=80F•h=31.6Btu/lba•Twb=67.1F•w=0.011lbw/lba•v=13.86ft3/lba焓湿图应用已知湿度比和特定体积，求•w=0.012lbw/lba•v=14ft3/lba•Twb=?•Tdb=?焓湿图应用已知湿度比和特定体积，求•w=0.012lbw/lba•v=14ft3/lba•Twb=69.6F•Tdb=85.25F焓湿图应用已知饱和空气的干球温度，求•Tdb=65F•RH=?•Twb=?焓湿图应用已知饱和空气的干球温度，求•Tdb=65F•RH=100%•Twb=65F第三部分各类盘管及其特点主要盘管种类•蒸汽盘管•液体盘管•蒸发器•冷凝器蒸汽盘管盘管材料的选择•考虑因素:•温度•环境•压力蒸汽盘管•材料选择•腐蚀：氧气：氧气存在于蒸汽中，蒸汽冷凝后，一部分氧气溶于冷凝液中。液体含氧量取决于氧气量及液体的温度。含氧液可氧化腐蚀管壁并至漏。蒸汽盘管•材料选择•腐蚀：CO2：水中矿物质经锅炉加热后产生CO2。CO2溶于冷凝水后产生碳酸并腐蚀管壁。蒸汽盘管•材料选择•腐蚀：CO2：因CO2溶解度与温度成反比，为防止形成碳酸液，一般应保持高温。蒸汽盘管蒸汽盘管种类•标准蒸汽盘管•同端连接•异端连接•蒸汽引导盘管•同端连接•异端连接蒸汽盘管标准蒸汽盘管•应用：•用于Non-Modulating蒸汽供给•环境空气温度高于0ºC•异端连接•向回液端倾斜•进出连接管需允许盘管伸缩蒸汽盘管•同端连接•双通路设计：盘管必须水平以便冷凝液回流•环境空气温度高于0ºC•常用于工业加热•进出连接管需允许盘管伸缩蒸汽盘管蒸汽引导盘管•应用•认为是抗冻盘管•用于Modulating蒸汽供给系统•异端连接•向回液端倾斜•进出连接管需允许盘管伸缩•同端连接•向回液端倾斜•进出连接管需允许盘管伸缩蒸汽盘管其他设计方面的考虑•过热蒸汽：如有过热，应考虑盘管的热交换能力(过热牺牲部分换热面积）•注意材料的温度限度蒸汽盘管冷凝液承载量•热负荷影响蒸汽质量流量。如果质量流量太高，会引起冷凝液不能尽快排出。冷凝液的滞留将增加结冰的可能性•冷凝液承载量决定使用5/8”或1”直径管蒸汽盘管•由于承载量及冻结问题，诺而达建议盘管翅片覆盖长度最长为3000mm•蒸汽分布•最好为均匀分布。为此翅片覆盖部分的盘管高度应小于或等于1000mm蒸汽盘管•如高度要求超过1000mm，可采用多头连接。•通常来说，蒸汽压力小于10300Pa(表压)时，如高度要求超过1000mm就会产生麻烦。液体盘管空气速度•冷却盘管•干燥表面：1－4m/s•湿表面：小于2.8m/s•加热盘管干燥表面：1－7.6m/s液体盘管空气压力降•尽量保持低于150Pa•这只是一个参考，具体压降由风扇决定液体盘管•液体流速•高流速可加速管壁腐蚀•水速：0.3－1.8m/s•乙醇速：0.3－1.5m/s•液体压降•一般小于6mH2O(6×104Pa)•最大压降由液泵决定液体盘管盘管的管连接•怎样计算管连接样式（SERP-回路比例）•SERP＝＃接头管/＃端头管总数•SERP＝＃管排/＃流程数•液体盘管设计应可将液体放流•管连接是非常重要的冷却盘管管路连接图WQWHWLWSWMWDWT液体盘管液体盘管设计中注意的问题•达到换热量的要求•符合对气体压降的要求•符合对液体压降的要求•使用可接受气体及液体流速•材料选择（压力，温度，腐蚀〕•使用最好的设计蒸汽压缩循环•制冷四部件•压缩机•冷凝器•控制系统•蒸发器蒸汽压缩循环•压缩机－－将蒸汽加压，升温•冷凝器－－将热量放出的部件•节流系统－－将高，低压分开的部件，降温•蒸发器－－吸热的部件蒸汽压缩循环•节流系统：控制蒸发器中制冷剂流量的装置。•毛细管：利用小管径形成的高阻力来降低压缩后制冷剂的压力并控制一定的流量进入蒸发器。蒸汽压缩循环•热力膨胀阀-作用同毛细管，但使用条件较宽。主要有两种：•内平衡阀•外平衡阀蒸发器•吸气温度：此处为蒸发温度，制冷剂气体在盘管中的温度一般为5℃（空调工况）•过热，确保返回压缩机的制冷剂气化，保护压缩机，防止液击蒸发器•过热太高有坏处吗是的。冷却的制冷剂有冷却空气压缩机的作用。如果