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冷却器的选型及其设计的内容

板式冷却器的选型
  板式冷却器有各种各样的形式,每种形式又有其自身的特点。不同的使用工况和换热目的对冷却器的结构又有具体的要求。冷却器的选型就是根据冷却器的结构特点、使用条件、投资与运行费用等综合因素来选择一种相对合理的冷却器形式。要合理地选择冷却器形式,就必须熟悉各种冷却器的结构特点、工作特性,根据具体规定条件,必要时还要经过对各种方案的计算比较来做出最理想的选择。
  在进行冷却器选型时要考虑诸如材料、介质、压力、温度、温差、压降、结垢情况、检修清理方法等各种因素。在众多因素中,首先要考虑的是安全性因素。这就要求冷却器强度足够、结构可靠、材料与介质相容。其次,要保证冷却器能完成工艺规定的换热条件,这一方面要求冷却器有足够的传热面积;另一方面,在结构上要能保证介质有良好的有利于传热的流动状态。另外还要满足经济上的要求,这就需要冷却器便于制造、安装、维修,并有良好的运行性能,降低运行费用。常见板式冷却器选用特性的对比,如表1-2所示通常,温差不大,壳程介质结垢不严重或壳程能采用化学清洗的方法进行清洗时,可以采用固定管板式冷却器;温差较大时可采用浮头式冷却器、U形管式冷却器、填料函式冷却器和滑动管板式冷却器;若需对壳程进行杭械清洗,则应采用管束可抽出的结构;高温高压冷却器通常采用U形管式冷却器;壳程介质为易燃、易爆、有毒或易挥发介质,以及使用压力、温度较高时,不宜采用填料函式冷却器;当管程介质和壳程介质相混合后会产生严重后果时,应采用双管板结构的冷却器。
  第四节板式冷却器设计的内容
  板式冷却器的设计主要包括结构设计、热力设计计算、流体阻力设计计算和强度设计计算及绘图五大部分内容。在实际设计中,每部分内容都不是孤立进行的,而是在计算中互相交叉、不断调整。但每部分设计内容又有相对的独立性,可以分部分进行设计。
  一、结构设计
  结构设计主要是根据设计任务来选定冷却器的基本形式(也可选若干种形式进行初步设计,进行比较分析后做出选择)。然后初定主要结构尺寸,进行热力计算和流体阻力计算,并根据计算进行结构尺寸调整,直到满足设计要求。
  二、热力设计计算
  热力设计计算主要是根据传热要求来计算传热所需的面积,根据这一热力计算结果来调整结构尺寸,使结构设计的传热面积与传热计算的传热面积趋于一致,并有一定的裕量三、流体阻力设计计算流体阻力设计计算主要是根据结构、流体的流态要求等来计算阻力降,保证其阻力降在许可的范围内。通常,都是在确认阻力降计算结果在许可范围内后再继续进行热力计算。
  四、强度、刚度、德定性设计
  强度、刚度、稳定性设计都是在结构设计、热力计算、流体阻力计算全部完成后进行其主要任务是根据冷却器设计标准确定各零部件的强度尺寸、刚度尺寸及稳定性尺寸,为施工图绘制做准备。
  五、绘图
  绘图的任务有两个。在设计计算完成前绘制初步结构设计图及阶段性结构设计图,供设计计算用:在设计计算完成后,根据有关的标准规范绘制出合格的冷却器施工图。

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