传统的绕管式换热器的换热面积达9000～28000m2。绕管式换热器的制造方式各有不同,缠绕时要拉紧,并保证均匀。共有77540根管路,有2根管路因漏泄采用堵的方法,使换热器仍然正常运行。换热器的效率和压缩机的效率关系如下:式中,WLNG为液化所消耗的功;WR为制冷剂消耗的功;WC为压缩机的压缩功。WR是WLNG和所有换热器系统中不可逆损失之和,如温差、压降、控制阀和混合制冷剂的相互影响。......
2023-06-24
板翅式换热器：原理及应用
【摘要】：大多数板翅式换热器都是铜铝结构,初始的应用也是在空气分离装置中。铜铝型的板翅式换热器广泛用于LNG工业,尤其是调峰型的LNG装置。板翅式换热器可以制成多通道的形式,并且成为各自独立的单元,也可以并联增大流量范围。普通的翅片高度为6.3～19mm,翅片的间距约为1.6mm,一个大型的板翅式换热器的传热面积率达1300m2/m3。板翅式换热器按流动形式,分为图5-16所示的交叉流、相间流及多股流。
大多数板翅式换热器都是铜铝结构,初始的应用也是在空气分离装置中。由于它结构紧凑、质量轻,所以在低温流程中应用很广。在20世纪70年代末期,由于真空钎焊技术的发展,真空钎焊工艺代替了最初的盐浴式铜焊工艺。使换热器核心部分的尺寸更加紧凑,工作压力达到8MPa以上。
铜铝型的板翅式换热器广泛用于LNG工业,尤其是调峰型的LNG装置。当然,有些基本负荷型的LNG装置也有应用。板翅式换热器可以制成多通道的形式,并且成为各自独立的单元,也可以并联增大流量范围。翅片的厚度一般为0.15～0.41mm,焊接在板上,板的厚度为:1.0～2.0mm。翅片的高度和密度取决于传热和工作压力的要求。普通的翅片高度为6.3～19mm,翅片的间距约为1.6mm,一个大型的板翅式换热器的传热面积率达1300m2/m3。
板翅式换热器按流动形式,分为图5-16所示的交叉流、相间流及多股流。翅片有很多种形式,如平板型、打孔型、间断型及鱼叉型等。打孔的翅片是为了使通道内的流量均匀,尤其是在两相流情况下是很重要的。在空气分离和LNG装置中是常见的。
波纹状的翅片和板焊接在一起,制造成矩形的板翅换热器的核心部件,在流体的进出口处采用流量分配器,分配器内的翅片确保流量分配均匀。
应该注意的是:很多实验结果是以曲线的形式给出的,与雷诺数对应的ColburnJ因子代替了努塞尔数和普朗特数的功率关系,它有明显的优点,J因子能够覆盖所有的应用范围,而努塞尔数作为功率的函数,只能在J曲线的直段部分应用。ColburnJ因子定义如下:
图5-16 板翅换热器
文献中的数据作为雷诺数的函数曲线给出:
J=f(Re)
相互间的关系为
Nu=CRenPrm
在双对数坐标中,当努塞尔数为直线时,在有限的雷诺数范围内是有效的。
StPr2/3=f(Re) (5-4)
这些计算公式是基于空气对流换热的情况,因此有一定的局限性,对于LNG的应用需要作适当的修正。
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