引蒸汽操作规程.doc

《引蒸汽操作规程.doc》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、换热设备的换热过程现以间壁式换热器为例说明其换热过程。在间壁式换热设备中，主要是传导和对流两种传热方式。如图3-1所示，温度不同的两种流体被器壁隔开，温度为t1的热流体以对流的方式将热量传给器壁的一侧，器壁以传导方式将热量从一侧传向另一侧，最后器壁的另一侧又以对流方式将热量传给温度为t2的冷流体。即对流-导热-对流的传热过程。经理论分析，在此传热过程中，热流体传给冷流体的传热速率与传热面积、冷热流体的温度差及传热系数成正比。因此增大传热面积、提高传热系数、增大冷热流体的温度差都可提高传热速率，但在实际应用中温度差是不能随意改变的，增大传热面积又会使设备的结构庞

2、大，制造成本加大，而传热系数又与诸多因素有关，所以在工程实际中应全面考虑各种因素，综合分析，设计出既能满足工艺要求，又结构紧凑，且成本低廉、效率高的换热设备。一般应从如下几方面考虑。(1)增加流体的流速，以增加流体的湍流程度来提高流体的传热系数，但增大流速会增加流体流过换热元件时的压力降，使泵、压缩机的负荷加大，能耗增加，故应将传热系数和压力降综合考虑，选择适宜的流速。就流体本身而言，粘度越小则传热系数越大，液体的传热系数远大于气体的传热系数。另外，在冷凝或汽化时传热系数比无相变换热过程要高得多，这些都是设计、使用换热器时应注意的。(2)尽量采用导热性能好的材

3、料作为换热元件，如钢、铜、铝等金属材料，并且在强度和结构允许的情况下尽量使器壁薄一些；在使用过程中，器壁面上往往会沉淀结垢，如水垢、油垢、结焦等，这些污垢的传热系数很低，会大大降低设备的传热系数，所以换热设备要定期清扫除垢。(3)流体的温度是由工艺条件确定的，所以两种流体的温度差是不可随意增大的，但若使两种流体在设备中按逆流方式流动，则可使其平均温差大于顺流时的平均温差，有利于热量的传递。(4)可通过在管式换热器中采用翅片管、波纹管和小直径的换热管等方式来增大传热面积，在板片式换热器中由于传热表面是薄板，更易压制成各种形状，以增大传热面积和增加流体的湍流状态，

4、提高传热效率。按用途分类化工生产中所用的各种换热设备因其功用不同，也相应地有不同的名称。(1)冷却器用水或其他冷却介质冷却液体或气体。用空气冷却或冷凝工艺介质的称为空冷器；用低温的制冷剂，如冷盐水、氨、氟利昂等作为冷却介质的称为低温冷却器。(2)冷凝器冷凝蒸气或混合蒸气。若蒸气经过时仅冷凝其中一部分，则称为部分冷凝器；如果全部冷凝为液体后又进一步冷却为过冷的液体，则称为冷凝冷却器；如果通入的蒸气温度高于饱和温度，则在冷凝之前，还经过一段冷却阶段，这就叫冷却冷凝器。(3)加热器用蒸汽或其他高温载热体来加热工艺介质，以提高其温度。(4)换热器在两个不同工艺介质之间

5、进行显热交换，即在冷流体被加热的同时，热流体被冷却。(5)再沸器用蒸汽或其他高温介质将蒸馏塔底的物料加热至沸腾，以提供蒸馏时所需的热量。(6)蒸气发生器用燃料油或气的燃烧加热生产蒸气。如果被加热汽化的是水，也叫蒸汽发生器，即锅炉；如果被加热的是其他液体物，则统称为汽化器。(7)过热器将水蒸气或其他蒸气加热到饱和温度以上。(8)废热（或余热）锅炉凡是利用生产过程中的废热（或余热）来产生蒸汽的统称为废热锅炉。按换热方式分类换热设备根据热量传递方法的不同，可以分为间壁式、直接接触式和蓄热式三大类。(1)间壁式换热器温度不同的两种流体通过隔离流体的固体壁（器壁）面进行

6、热量传递，两流体之间因有器壁分开，故互不接触，这是化工生产经常要求的条件，也是应用最广泛的一类。(2)直接接触式换热器又称混合式换热器，冷流体和热流体在进入换热器后直接接触传递热量。这种方式对于工艺上允许两种流体可以混合的情况下，是比较方便而有效的，如凉水塔、文氏管、喷射式冷凝器等。(3)蓄热式换热器又称蓄热器，是一个充满蓄热体（如格子砖）的蓄热室，热容量很大。温度不同的两种流体先后交替地通过蓄热室，高温流体将热量传给蓄热体，然后蓄热体又将这部分热量传给随后进入的低温流体，从而实现间接的传热过程。这类换热器结构较为简单，可耐高温，常用于高温气体的冷却或废热回收

7、，如回转式蓄热器。化工生产中应用最多的是各类间壁式换热器。在间壁式换热器中，由于传热过程不同，操作条件、流体性质、间壁材料及制造加工等因素，决定了换热器的结构类型也是多种多样的。根据间壁的形状，间壁式换热器大体上分为管式和板面式两大类。管式换热器有管壳式、套管式、蛇管式、螺旋管式等，板面式换热器有板式、螺旋板式、板翅式、板壳式等。管壳式换热器管程结构管板管板是换热器的主要部件之一。现代高温高压大型换热器中，管板的重量可超过20t，厚度达300mm以上。它在换热器制造成本中占有相当大的比重。在选择管板材料时，除要满足机械强度的要求以外，还必须考虑管内和管外流体的

8、腐蚀性，以及管板与管子材料的电化学兼容