整体换热机组系统施工技术
发布日期:2021-09-03 18:34:28
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摘要:采暖换热机组
1.前言
我国目前建筑工程采暖系统绝大部分采用蒸汽或热水作为介质,通过空气对流传热形式来实现取暖,用于闭式循环冷却水系统的水水换热器有两类,一类是管壳换热器,另一类是板式换热器。
目前国外采暖换热机组技术已经相当成熟,而在我国,同国外相比,还存在着差距。
2.特点
2.1优点:
2.1.1传热系数高
管壳式换热器的结构,从强度方面看是很好的,但从换热角度看不甚理想,因为流体在壳程中流动时存在着折流板-壳体、折流体-换热管、管束-壳体之间的旁路。通过这些旁路的流体,没有充分参与换热。而板式换热器,不存在旁路,而且板片的波纹能使流体在较小的流速下产生湍流。所以板式换热器有较高的传热系数,是管壳式换热器的3-5倍。
完成同一换热任务,采用管壳式换热器和采用板式换热器的比较,板式换热器的换热面积仅为管壳式换热面积的1/3-1/4。
2.1.2对数平均温差大
在管壳式换热器中,两种流体分别在壳程和管程内流动,总体上是错流的流动方式。如果近一步地分析,壳程为混合流动,管程是多股流动,所以对数平均温差都应采用修正系数。修正系数通常较小。流体在板式换热器内的流动,总体上是并流或者逆流的流动方式,其温差修正系数一般大于0.8,通常为0.95。
2.1.3占地面积小
采暖换热机组结构紧凑,单位体积内的换热面积为管壳式换热器的2-5倍,也不像管壳式换热器那样要预留抽出管束的检修场地(除非吊出安装位置进行检修),因此实现同样的换热任务时,板式换热器的占地面积约为管壳式换热器的1/5-1/10。
2.1.4重量轻
板式换热器的板片厚度仅为0.5mm,管壳式换热器的换热管厚度为2.0-2.5mm,管壳式换热器的壳体比板式换热器的框架重的多。在完成同样换热任务的情况下,板式换热器所需的面积比管壳式换热器的小,一般来说仅为管壳式换热器的1/5左右。
2.1.5价格低
板式换热器主要用金属板材,因而原材料的价格比同样金属的管材要低廉,制造过程主要是冲压成型,机加工较少。板片组装时分A、B两种依次叠加,一般设计板片时,常使A、B板能在一个冲模冲压出来,组装时只要将A板倒转180°即成B板。零件通用性很大,通用零件可达90%以上(管壳式换热器只有13%的零件可以通用),大大降低了制造成本。板式换热器虽然采用耐腐蚀优质不锈钢材料制造,但其制造成本却与碳钢管壳式换热器相当。
2.1.6末端温差小
管壳式换热器在壳程中流动的流体和换热面交错并绕流,还存在旁流。而板式换热器的冷、热流体在板式换热器内的流动平行于换热面,且无旁流,这样使得板式换热器的末端温度很小,对于水-水换热可以低于1℃,而管壳式换热器大约为5℃,这对于回收低温位的热能是很有利的。
2.1.7污垢系数低
板式换热器的污垢系数比管壳式换热器的污垢系数小很多,其原因是流体的剧烈湍流,杂质不易沉积;板间通道的流通死区小;不锈钢制造的换热面光滑且腐蚀附着物少;且清洗容易。
2.1.8多种介质换热
如果板式换热器中间隔板,则一台设备可进行三种或三种以上(多个中间隔板)介质的换热。管壳式换热器无法实现在一台设备中进行多种介质的换热。
2.1.9清洗方便
把板式换热器的压紧螺柱卸掉后,即可卸下板片,进行机械清洗,这对需要经常清洗设备的换热过程十分方便。
2.1.10很容易改变换热面积或流程组合
只要增加(或减少)几张板片,即可达到需要增加(或减少)的换热面积。改变板片的排列,或更换几张板片即可达到所要求的流程组合,适应新的换热工况。
缺点:
2.2.1 工作压力在2.5MPa以下
板式换热器是靠垫片密封的,密封周边很长,而且角孔的两道密封处的支撑情况较差,垫片得不到足够的压紧力,所以目前板式换热器的最高工作压力仅为2.5MPa,单板面积在1平方时,其工作压力往往低于2.5MPa。
2.2.2工作温度在250℃以下
板式换热器的工作温度决定于密封垫片能承受的温度。用橡胶类弹性垫片时,最高工作温度在200℃以下;用压缩石棉绒垫片工作温度为250-260℃。由于压缩石棉绒垫片的弹性差,所以工作压力较用橡胶垫片低。
2.2.3不宜于进行堵塞通道的介质的换热
板式换热器的板间通道很窄,一般为3-5mm,当换热介质中含有较大的固体颗粒或纤维物质时,就容易堵塞板间通道。对这种换热场合,应考虑在入口装设过滤器,或采用再生冷却系统。
3.适用范围
采暖换热机组系统可广泛的应用于宾馆、办公楼、医院、学校、商场、别墅区、住宅小区的集中供热制冷,以及其它商业和工业建筑空调系统。
4.工艺原理
采暖换热机组是二次水经过过滤除污,经由循环进入换热器,被高温水加热后进行供热。高温水进入板式换热器后,变成凝结水或高温回水返回热源,进行一、二次供热系统的回路循环,补水泵将软水打入系统中以保持系统压力的恒定。达到节约部分能量的目的。