文档介绍：化工装备问题与对策
多汽源高温差分汽缸和对流式热交换器的设计
万林青依马木艾山毛民杨军
(新疆维吾尔自治区特种设备检验研究院乌鲁木齐, )
摘要:鉴于多汽源高温差大型分汽缸容易出现热疲劳现象,根据传热学和流体力学原理,对现
有的分汽缸结构进行改进,让高低温蒸汽在筒体内的空间通过对流的方式完成热交换,避免了热疲劳的
出现。该型号设备已经在工程上使用,并且运转正常。通过分析这种分汽缸的工作原理,发现它已经实
现分汽和换热两个作用,根据这个启示,进一步设计出对流式换热器,对流式换热器和传统的换热器比
较有非常多的优点,应用范围很广,本文给出三种结构供参考。
关键词:分汽缸对流式换热器高温差
引言在当今,集中供暖已成趋势,电站锅炉也日
某厂自年元月供暖系统改造以来,两台益增多,热电联产发展迅速,多汽源共用一台大
普通锅炉和一台电站锅炉剩余蒸汽共同向居民供型分汽缸的情况越来越常见,尽早解决这类问题,
暖,高低温主管线共用一台分汽缸,看似简单的不仅能避免类似的事故发生,对集中供暖和热电
工艺,但自供暖系统起用以来,先后更换台分汽联产都会起到促进作用。
缸, 台都是在不到半年的时间内报废,检验分析
对流式换热器的作用和意义
后发现,为温度应力引起的疲劳破坏,详细的事
如果上述分汽缸在很短时间内让高低蒸汽迅
故分析见《多汽源高温差分汽缸泄漏原因分析》一
速达到温度平衡,又不破坏的话,就可以把它看
文,原载于《中国化工装备》年第期,罐
成一个结构简单、换热效率极高、造价较低、功
体结构和裂纹分布情况见图。
率超大的优质理想换热容器。
大家都知道,传统换热容器大多为热传导式
换热容器,由于受到传热系数、表面系数和温差
等多方面影响,存在热传递速度慢、结构复杂、处
理量小、能耗高、维护费用高、使用寿命短等缺
点。如果换热器能以对流的方式进行热交换,就
能解决热传导换热器的缺点,制作新的换热器品
种——对流式换热器, 此类产品的开发和应用,对
降低设备成本、提高设备寿命、节约能源、提高
工作效率、降低维护成本、提高设备运转周期等
图分汽缸结构及裂纹分布情况方面都有积极的意义。
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化工装备问题与对策
设计方法与思路根据工艺条件,高温蒸汽流量已知,用表
示,开孔的数量用表示,小孔的面积用表示,
首先,根据工艺要求,把汽体流量大并和工
每个小孔的流量用表示,
作温度相近的蒸汽直接通入罐内,把流量较小并
⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯()
和工作温度差别较大蒸汽,采用划整为零的方法,
小孔的蒸汽流速可以表示为:
在进汽管入口处设置内筒,并在内筒上开一定数
⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯()
量的小孔,根据流量精确计算开孔大小和多少,再
小孔蒸汽的射程与速度的平方和密度成正比,
通过调整内筒位置,达到满足从小孔射出来的汽
与介质的粘度成反比,并和小孔的面积有关,用
流在未达到温度平衡之前不可能接触到外筒体,
方程表示为:
在空间内以对流的方式完成热交换;同样,冷气
ρμ⋯⋯⋯⋯⋯()
流也受到热气流的冲击,无法在温度平衡之前到
蒸汽的射程
达内筒,保护内筒不受温度应力的影响,保证这
小孔面积修正系数
两