一旦換熱過程給定以后,換熱器型式選擇的余地就很小.盡管如此,板式換熱器常常還是有幾種換熱器能滿足這一換熱過程,因此換熱器型式的選擇就是通過幾種換熱器的比較計(jì)算.來決定哪種zui合適.文獻(xiàn)〔35〕給出了換熱器設(shè)計(jì)必須滿足的六項(xiàng)基本準(zhǔn)則:
?。╨)有污垢的情況下,在一個(gè)清洗周期內(nèi).換熱器應(yīng)在允許的流動(dòng)壓降內(nèi)滿足流體的熱交換過程.
?。?)換熱器必須能承受設(shè)備環(huán)境的考驗(yàn).
?。?)換熱器應(yīng)該易于保養(yǎng).
?。?)采用具有可拆裝悶門、管道的多殼布置,以便在設(shè)備維護(hù)時(shí)不會(huì)嚴(yán)重影響其它設(shè)備.
?。?)在尺寸、質(zhì)量上滿足要求.并設(shè)有維護(hù)通道.
?。?)成本應(yīng)盡可能的低·
本書主要討論污垢對(duì)換熱設(shè)備的影響.在上述準(zhǔn)則中,除準(zhǔn)則(1)外,都與污垢無關(guān),因此超出本書所討論的范圍.而準(zhǔn)則(l),并沒有說明如何考慮污垢對(duì)換熱設(shè)備的影響.文獻(xiàn)【39〕認(rèn)為,適當(dāng)?shù)剡x擇換熱器的型式可以大大減輕污垢的影響.在換熱器選型時(shí),必須注意下面兩個(gè)間題:
?。?)盡量減輕污垢的影響.
(2)易于清洗.
表4一6列出了常用換熱器與污垢有關(guān)的特點(diǎn),在換熱器的設(shè)計(jì)時(shí)可以參照此表進(jìn)行初選.
在設(shè)計(jì)階段要考慮的問題之一是如何有效地控制污垢.如果在預(yù)估中認(rèn)為所設(shè)計(jì)的換熱器會(huì)嚴(yán)重污染,則正確地選擇換熱器的型式和結(jié)構(gòu)就顯得很重要,而熱力和水力考慮則在其次.例如,地?zé)峋牡V物質(zhì)含量很高,若采用常規(guī)換熱器,則幾天后就會(huì)因?yàn)榉e垢而停運(yùn).這時(shí)采用接觸式換熱器比較合適,或采用流化床換熱器,因?yàn)樵诹骰仓羞\(yùn)動(dòng)的顆拉可以清除沉積在埋管上的污垢.山一f板式換熱器易于清除污垢而適用于食品加工.由于摩擦受熱面式換熱器葉片的旋轉(zhuǎn),不斷地清除換熱面上的污垢和流體,從而使傳熱性能得到改善.由于沒有局部低速區(qū),螺旋管換熱器特別適于處理高濃度懸浮粒子流.此外,板肋換熱器由于難于清洗,通常不用于不清潔流體.
在設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)注意到,除“潔凈”的流體外,換熱器必須要經(jīng)常清洗.在換熱設(shè)備的初步設(shè)計(jì)階段,就應(yīng)考慮zui適于該種型式的幾何結(jié)構(gòu)和連接系統(tǒng)的清洗方法.
一旦換熱器的型式選定了,就要考慮如何安排換熱流體.通常是將腐蝕性或污染性強(qiáng)的流體布置在管側(cè).但如果遇到高壓流體或易聚合流體,則不管它的污垢特性如何,都將它們放在管側(cè).這樣做的原因是,在管側(cè)采用貴重的材料要比殼側(cè)的便宜,且易于機(jī)械清洗.如果換熱管是直的且端頭是可拆裝的,那么不用將管束從殼體中拿出就可以進(jìn)行機(jī)械清洗.平置換熱器比立置換熱器易于清洗.在采用化學(xué)清洗時(shí),平置、立置、管側(cè)、殼側(cè)的差別都不大.