换热站设计中换热器选型与节能设计相关问题探讨

1、换热站设计中换热器选型与节能设计相关问题探讨摘要：通过对换热器选型中影响换热器换热面积的因素：介质流速、传热系数的分析，总结出换热站的节能设计中的换热器选型注意事项。关键词： 换热站；浮动盘管换热器；板式换热器；管壳式换热器；流速；传热系数 Abstract: This paper analyzes the factors affecting the area of the heat exchanger in the heat exchanger selection: the medium flow rate, heat transfer coefficient, summed up the

2、precautions of the heat exchanger selection in the energy-saving design.Key words: heat transfer station; floating coil heat exchanger; plate heat exchanger; shell and tube heat exchanger; velocity; heat transfer coefficient1、前言随着人们生活质量的改善，供暖系统的能耗指标在不断攀升，再加上煤、水、电价格不断上扬，节能这一要求在供暖系统中更为重要。与发达国家相比，在相近的气

3、候条件下，达到相同的室内温度时，我国单位面积住宅采暖能耗是发达国家的三倍以上，因此，我国在供热节能方面有很大潜力。换热器是换热站内的进行热交换的主要设备，因而，换热器的选型对整个换热站工程的造价及以后换热站的运行中起着关键作用。下面本文作者就结合在换热站设计多年的设计经验，对换热站设计过程中换热器的选型应注意的问题进行分析，总结在换热站设计中换热器选型时注意事项，从而达到节能设计目的。2、分析2.1、换热器的型式选择换热站设计中常选用的换热器型式有浮动盘管换热器、管壳式换热器、板式换热器。以上三种换热器各有利弊。2.1.1、浮动盘管换热器随着各种型式的换热器的出现，使用率在减少。浮动盘管换热器

4、在使用中要维护好，否则随着运行年限的增长，由于结垢问题，换热效率会下降。选用不当，可能会有水击现象出现。2.1.2、管壳式换热器的应用范围很广，适应性很强，其允许压力可以从高真空到41.5MPa，温度可以从-100C以下到 1100C高温。此外，它还具有容量大、结构简单、造价低廉、清洗方便等优点，因此它在换热器中是最主要的型式。管壳式换热器一般为固定管板式。固定管板式换热器可以采用不同材质的换热管。固定管板式换热器管束不能抽出检修。但可以通过更换换热管的方式检修。浮头式换热器、U型管式换热器管束能抽出，但设备造价较高，且管束抽出也需要一定的检修空间。2.1.3、板式换热器由于板片中的密封垫，适

5、用工况仅限于低温低压蒸汽、高温水，板式换热器突出优点是效率高，安装方便，占用空间比较小。但由于传热面间隙小，容易结垢。因此要求对循环水进行软化或2-3年就要解体清垢。工程中具体采用那种型式要根据工况条件，综合衡量设备初期造价及以后运行维护。2.2、换热器的流速 换热器的流速包括管子进出口处、壳侧进口处和接管内的流速。一般来说流体流速在允许压降范围内应尽量选高一些，以便获得较大的换热系数和较小污垢沉积，但流速过大会造成腐蚀并发生管子振动，而流速过小则管内易结垢。换热站设计中要选择合适的换热器，提高换热效率，达到节能目的。除了选用不同材质的换热管外，关键是控制管壳程介质流速。流速高，传热系数高，换

6、热器的效率也较高。总结几种流速如下表：2.3、换热器的传热系数总传热系数K是反映换热器传热性能的重要参数，也是对换热器进行传热过程计算的基本依据。它可以通过查阅相关手册、实验测定和分析计算获得。总传热系数K的数值取决于流体的物性、传热过程的操作条件和换热器的类型等多方面因素。也可按照实验结果得出的公式变化，即1Kh=0.806*（1+W1+W2）KW/m2.，其中一次水流速范围W1=0.82.0m/s，二次水流速范围W2=1.02.6m/s。传热系数的取值直接关系到换热器选型的准确。通过多个工程的运行情况归纳总结，选取正确的传热系数在换热器选型中非常重要。2.4、组合换热器的利用2.4.1、充分利用板式换热器的优点，改变不适合板式换热器的热媒。例如：热媒是1.0MPa，185饱和蒸汽。采用减温减压器与板式换热器组合。如下图2.4.2、热量的充分利用，冷凝水富有大量的热量要充分的利用，利用管壳式换热器的组合来回收冷凝水中的热量。如下图。3、结语 以上通过对换热器的型式及影响换热器换热面积的因素的分析。总结换热站的节能设计中，换热器的选型要做到以下几点：（1）选取合适的换热器型式；（2）控制介质流速，使换热器的传热效率最高；（3）选取准确的传热系数；（4）选用组合换热器。参考文献1贺平，孙刚. 供热工程M.北京：中国建