新型换热设备及应用

化工机械专题——

新型换热设备及应用主讲人：孙启迪专业：化工过程机械指导教师：俞树荣一、简述二、国内外发展现状三、换热器分类四、几种换热设备的介绍五、新型换热设备面临的问题六、强化传热技术一、简述热设备是将热流体的部分热量传递给冷流体的设备，又称热交换设备。换热设备是化工,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。二、国内外发展状况目前，我国换热器产业的市场规模大概为420亿人民币。基于石油、化工、电力、冶金、船舶、机械、食品、制药等行业对换热器稳定的需求增长，我国换热器产业在未来一段时期内将保持稳定增长。2010-2012年期间，保持10%-15%匀速增长到2015年，我国换热器产业规模将突破880亿元；到2020年我国换热器产业规模有望达到1500亿元。板式换热器：四平巨元瀚洋、兰石换热设备公司、四平维克斯是我国板式换热器领域内资企业中的龙头企业，产值都在2亿以上。管壳式换热器：生产企业众多，规模较小。抚顺机械设备制造有限公司、兰石集团炼化设备公司、中石化南京化工机械是我国内资管壳式换热器的龙头企业。空冷式换热器：哈空调是我国最大的空冷式换热器生产企业。此外，江苏双良股份、国电集团北京龙源冷却技术有限公司、四川简阳空冷器、蓝科高新（原兰石所）、兰州兰石集团长征机械、西安大秦化工机械（原西安化工机械厂）、湖北长江石化设备、江阴电力设备冷却器公司等企业也具有一定的竞争力。板翅式换热器：杭州杭氧股份和开封空分集团是我国石油化工领域著名的板翅式换热器企业产品类别主要竞争企业板式换热器内资龙头企业：四平巨元瀚洋、兰石换热设备、四平维克斯·外资企业：阿法拉伐（江阴）、舒瑞普（北京、苏州）、APV（上海、北京）、丹佛斯（天津）、传特（北京）、桑德克斯（上海、宁波）、风凯（常州）其它主要企业：沈阳太宇、上海艾克森、蓝科高新、湖北登峰、山东北辰、上海南华、佛山澜石管壳式换热器内资龙头企业：兰石炼化设备、抚顺机械、中石化南京化工机械外资企业：森松（上海）、林德工程（大连）、艾普尔（苏州）、风凯（常州）其它主要企业：张家港化工机械、大连金重、镇海石化建安工程、湖北长江石化设备、西安大秦化工机械、天津国际机械、大连东方亿鹏空冷式换热器·内资龙头企业：哈空调外资企业：基伊埃（芜湖、廊坊）、斯必克（张家口）其它主要企业：江苏双良、国电龙源冷却、四川简阳空冷器、蓝科高新、兰石集团长征机械、西安大秦化工机械、湖北长江石化设备、江阴电力设备冷却器板翅式换热器龙头企业：杭州杭氧股份、浙江银轮股份·外资企业：艾普尔（苏州）其它主要企业：贵州永红航空机械、无锡马山永红换热器、开封空分集团、山东茌平吉星三、换热器分类换热器分类1）按传热原理分为表面式换热器、蓄热式换热器、流体连接间接式换热器、直接接触式换热器2）按用途分为加热器、预热器、过热器、蒸发器3）按结构分为管壳式和板式换热器汽化谢器分乌类1）按璃直接踢加热郑方式莲分为扬浸没珍燃烧玩式汽混化器仇和固缓体导者热式呀汽化毛器2）按贪间接存加热顺方式缴分为盯空温等式、堆强制贱通风面式、剧循环怀热水面水浴告式、温蒸汽鱼加热苏水浴撕式、斗电加红热水行浴式抗汽化魔器3）按屯热交循换介辅质分抢为空吵浴式伪、水峰浴式脊、海盖水浴昌开架卖式汽诵化器四、密几种躁常用汪换热蒙设备管板龄式换迫热器主要葬有外拥壳、求管板胶、管完束、需封头容压盖葛等部尊件组丈成。威管板只式换范热器馋在壳界体中蒜设置烟有管傲束，有管束抵两端舟用焊白接或烫胀接鉴的方松法将晨管子钢固定李在管蹄板上共，两断端管棒板直照接和干壳体聚焊接薪在一得起，大壳程放的进约出口励管直阅接焊片在壳版体上斯，管侮板外悠圆周掉和封换头法友兰用判螺栓锹紧固搂，管刊程的锦进出据口管朗直接帖和封初头焊核在一奏起，练管束帽内根啦据换伴热管验的长形度设英置了摧若干叙块折列流板料。特点案：结姑构简满单，多制造叨成本睬低；扛管程票清洗滔方便职；管戚程可掩以分酸成多约程，希壳程嘉也可寸以分桌成双江程；赔规格悔范围邪广，狭故在盈工程树上广句泛应肝用。验缺点接有：变壳体马和管旷壁的救温差员较大贸，易捆产生粉温差承力；撤壳程银无法腐清洗胜，管泊子腐显蚀后邪连同平壳体谈报废盒，设阔备寿画命较技低，穿不适絮用于交壳程毯易结送垢场榴合；厕壳程犁清洗糟困难唉，对挠于较么脏或脉有腐谈蚀性标的介缴质不剧宜采菜用。板翅所式换庙热器基本续结构麦是由尸翅片裹、隔寸板、箭封条料和导安流片日组成成，在垦金属遣平板昏上放搅一翅秤片，化再在针其上药放一蚀金属佛平板桥，两怎边以启边缘武封条哄密封腊而组作成一舱个基奴本单谊元，宰若干灯基本笔单元后组成殖内部的芯体万。对冷各个联通道苏进行过不同安方式顷的叠伸置和鬼排列五就得括到逆景流、嚼错流档、错侧逆流纷板翅策式换渣热器迷板束角。错流逆流错逆份流其优澡点有数：传偷热效愉率高只；轻胜巧且忽牢固核；结定构紧铺凑；喝适应闷性好圈。缺点伞有：券流道乔狭小育，容叶易引占起堵兴塞而拔增大到压降库；易畏结垢。板翅污式换瓣热器深结构佛图空温具式气权化器空温瞧式气建化器涉包含苏蒸发圣部与零加热永部,蒸发蔽部由帝端板绑管连甘接并周排的浑导热顿管构杠成,加热捎部由馆用弯骑管接码头串拢联成算一体像的导槽热管责组成殊。导纺热管仇是将闹散热顿片和协管材坐挤压穷成型,其横笨截面芒一般讯为星爹形翅岛片,翅片扶材质吸采用匆铝合闷金。LN竿G空温替式气腾化器炒的安谅装形钉式为漠立式房诚、露奏天。特点腔：零绍能耗册、节陷约能亚源、傅低碳橡环保开、运习行成煤本极置地；障基本篇免日昆常维拢修保混养，姑不产巨生维猎修费缎用和贩管理派成本炸；安雁全系考数高说、运民行稳截定性垫好、载管理茂简单址。开架塘式气挎化器是以烤海水健为热膛源用洽来使撒液态勒天然架气气烧化的娇换热露器。挡其基退本组依成单孟元为滋换热啊管，未一块若面板蚀由平倾行分季布的泡约80根连踢接上旱下总歼管的敞换热凉管组抬成，遭换热略管两愧端由误集气钟管或贯集液完管焊蹲接形止成一锤个板执型管匹束，5-轰6块面膜板组杜合在逮一起帽形成鼓一个躲模块轨，组旺成面夸板的启翅片造管为汁星状糕翅型出。特点例：工导艺简四单，建运行左可靠习，耐承用性旦和安牢全性治高，卖运行供和维马护方肺便；哀应用冬广泛茄，海晚水、丹河水正、锅垃炉和企工艺疾废热妇都可酿以利娱用，椒尤其陆是海避水。对海沉水有肿要求迎：防悉腐蚀井；操戒作成兴本大势，运懂行费释用低渣，成登本效龙益明子显；傍气化馋器设南备比贴较大眉，投炊资较日高；蛾受气暑候等培因素贴影响稍较大汉；管翁外易倍结冰伯，降掩低气妨化能旱力。五、烟新型凯换热剂设备绩面临榜的问壤题1）设负备堵连塞那最始典型张为板鹿式换色热器谁，板臂式换筛热器除的流撒道间撤隙较怕小（2.须5-释6m庄m），铸直径根大于1.章5-气3m号m的颗钓粒杂形物容邻易阻指塞板辱片通霸道，肆使设煮备的粒压力变降急鸡剧恶第化，耐导致聪设备垂因堵怎塞而摘换热夺能力项大幅开降低责，严岸重的陪造成慢装置皆连续兽生产换中断情。2）结旬垢芬可冰导致舱传热锣设备表的传义热系郊数降狱低，因严重亚时还蜘会堵用塞通锅道。措施幕：换寄热器状不宜翼用在达较脏筋或易普结垢停的环俗境（久除非诉增设艰有效括的其绘他措非施）牺；使鸡用未雪经软充化的亭冷却打水作两冷却疏介质详时，荷操作挨温度条应控宫制在50℃左队右或众者更殖低，盗以避谎开介磨质中提钙镁万离子准析出陶的敏奋感温艇度。3）密狭封失着效话压很力影箭响、万温度冶影响叼、事牛件影滑响4）腐界蚀挡腐晃蚀是写复杂锋的化础学现楼象，躬材料稼为奥号氏体飞不锈堆钢的根换热玻器表睬现出珍的腐塌蚀现悟象大席多是Cl糕-引起客的应颠力腐易蚀[1高1]，常艰发生粮在密吧封槽饲底部衣以及浴有污耍垢形叫成后踪蝶的垢梳底部瓶位5）其蔽它问则题管板番复合折流义板不者规范管子妨截取棒不规裁范换热脖管底清部结紧霜（卵冰）六、们强岩化传集热1）强钱化传倾热技际术的伞出现随着元能源黎危机伸日益商严重累，节母能和圣能源丑的合劲理利层用显颈得尤碧为重蔽要。嚷在工毛业生软产中企占有猫重要盼地位办的换烧热器灾作为桥能量艘传递斜的基搂础设技备，备其传睬热性张能好抬坏对彼节能塞有很专大的尚影响冶。20世纪70年代箩初发傅生的艰世界匆性能辅源危诊机，弹有力拾地促富进了春强化认传热俯技术蜜的迅娃猛发低展。要节怀能降丹耗，梁提高铜工业委生产乳的经兆济效屿益，径必须罗研究崇各种揪传热册过程乘的强贷化问豪题，灵开发笋适用粮不同侵过程惠工业松要求康的强破化传寨热结面构及灯高效足换热洲设备嫩，这铃是开挂发新怜能源球和开刊展节风能工植作的模迫切尊任务2）强回化传尼热技廊术及途应用换热膀器的帐强化召传热筒就是狮力求如使单盯位面眼积在嘱单位拔时间状内，娇换热昼单位帽传热问面积桶传递温的热含量达垮到最圈多。强化众传热竭主要讲有三迎种途悠径：景提高梅传热变系数拢、扩围大传畜热面础积和龙增大吉传热模温差污。强化箩传热岁技术砍分为瓣被动拍式强居化技蜓术(亦称贪为无坡功技狸术或辆无源毯强化园技术)和主厅动式壶强化咱技术(亦称树为有妄功技虽术或僚有源锹强化劣技术)。被动抄式强小化传常热处理昆表面香：表皆面粗卵糙度胞的小梅尺度菠的改盗变和蜂对表趟面涂拣层。粗糙治表面沃：机难械加超工、男碾轧排、电携化学抹腐蚀拦等方姿法制肚作粗禽糙表侧面。扩展利表面珠：管中内外伍翅片包，如碌平直小翅片株、齿赌轮形组翅片楼和椭各圆形欧翅片丢。扰流抱装置款：增强巷湍动冒，破职坏层堆流底枣层，棚如管紧内装刊入麻牛花铁君、螺妇旋圈鲜或金搞属丝扰片。漩涡拆流装溜置:包括篇很多狗不同冒的几肺何布首置和绕管内底插入惊物。螺旋悔盘管析：提周高换扇热器浑的紧颠凑度竭。表面菠张力载装置壮：利