化工生产用换热器的设计史旭

化工生产用换热器的设计史旭

史旭

锦西化工研究院有限公司辽宁省葫芦岛

摘要：换热器是一种在不同温度的两种或两种以上流体间实现物料之间热量传递的节能设备，是使热量由温度较高的流体传递给温度较低的流体，使流体温度达到流程规定的指标，以满足工艺条件的需要，同时也是提高能源利用率的主要设备之一。目前，在换热器的使用过程中，换热管的管壁上容易结垢，需要不定期地拆卸清洗，清洗过程费时费力。本文设计了一种化工生产用换热器，它通过在换热器上加装超声波发生器可以有效的去除壳体内壁以及换热管组件上的污垢，并且除垢作业可在不影响生产的情况下随时进行，从而节省了人力并避免了除垢作业对生产进程的影响。

关键词：换热器；化工生产；设计

1概述

换热器，是将热流体的部分热量传递给冷流体的设备，又称热交换器。换热器在化工、石油、动力、食品及其它许多工业生产中占有重要地位，其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，应用广泛。

换热器是一种在不同温度的两种或两种以上流体间实现物料之间热量传递的节能设备，是使热量由温度较高的流体传递给温度较低的流体，使流体温度达到流程规定的指标，以满足工艺条件的需要，同时也是提高能源利用率的主要设备之一。目前，在换热器的使用过程中，换热管的管壁上容易结垢，需要不定期地拆卸清洗，清洗过程费时费力，因此，需要对现有的换热器进行重新设计，以解决上述存在的问题。

2化工生产用换热器的设计

图1是化工生产用换热器的结构示意图；图2是换热管组件的结构示意图。图中：1-介质出口，2-下封头，3-下安装板，4-筒体，5-超声波发生器，6-换热管组件，7-热媒入口，8-上封头，9-介质入口，10-热媒出口，11-分配器，12-螺旋管,13-上安装板。

本化工生产用换热器包括壳体和安装在壳体内的换热管组件6，壳体上设置有介质入口9、介质出口1、热媒入口7和热媒出口10，介质通过介质入口9进入壳体并经由换热管组件6后由介质出口1流出，热媒由热媒入口7进入壳体后经由热媒出口10流出。以上为现有技术中的通用结构，在此不再赘述。壳体的结构包括上封头8、筒体4和下封头2，上封头8和下封头2分别通过螺栓连接在筒体4的上下两端通过这种两端可拆的壳体结构，使得壳体的制造、安装和维护更加方便。

其中：介质入口9和介质出口1分别设置在上封头8和下封头2上，热媒入口7和热媒出口10设置在筒体4的侧面，筒体4内部的上端和下端分别固定有上安装板13和下安装板3，换热管组件6的两端分别固定连接在上安装板13和下安装板3上，换热管组件6至少有两根，各换热管组件6相互平行排布，介质通过介质入口9进入壳体后在上封头8内分散流入各换热管组件6，流经换热管组件6后在下封头2内再次汇聚，再由介质出口1流出。

3化工生产用换热器进一步研究

与现有的单根螺旋管相比，本化工生产用换热器采用由多跟并联的换热管组件6组成的换热管结构时，某一根换热管组件6损坏时，可以单独维修而不用整体更换所有散热管组件6。换热管组件6的结构包括至少两根螺旋管12和安装在螺旋管12两端的分配器11，介质经过一个分配器11的分流作用分散流入各根螺旋管12，而后再经过另一个分配器11汇聚后流出。采用这种结构可进一步增加换热面积，改善换热效果。

本化工生产用换热器的筒体4的侧面还设置有6个超声波发生器5，6个超声波发生器5对称设置在筒体4的两侧，通过在换热器上加装超声波发生器5可以有效的去除壳体内壁以及换热管组件6上的污垢，并且除垢作业可在不影响生产的情况下随时进行，从而节省了人力并避免了除垢作业对生产进程的影响。

图1化工生产用换热器的结构示意图图2换热管组件的结构示意图

4结语

换热器，是将热流体的部分热量传递给冷流体的设备，又称热交换器。其在化工、石油、动力、食品及其它许多工业生产中占有重要地位。本化工生产用换热器通过在换热器上加装超声波发生器可以有效的去除壳体内壁以及换热管组件上的污垢，并且除垢作业可在不影响生产的情况下随时进行，从而节省了人力并避免了除垢作业对生产进程的影响。

参考文献

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[2]陈永东、陈学东.我国大型换热器的技术进展[J].机械工程学报，2013.

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[5]焦凤.换热器复杂流道中的强化传热研究[D].华南理工大学，2013.