換熱器設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)注意的事項(xiàng)

1、設(shè)計(jì)指標(biāo)

換熱器的設(shè)計(jì)指標(biāo)包括工作流體的種類及其流量、進(jìn)出口溫度、工作壓力和換熱器效率等。航空航天器用換熱器還應(yīng)包括允許的壓降、尺寸和質(zhì)量等。 

2、總體布置

換熱器的總體布置首先要選定換熱器的類型和結(jié)構(gòu)，流體流動(dòng)形式及所用材料，然后選傳熱表面的種類。要考慮運(yùn)行溫度和壓力等。

3、熱設(shè)計(jì)

換熱器的熱設(shè)計(jì)包括傳熱計(jì)算，流阻計(jì)算及確定尺寸。進(jìn)行熱設(shè)計(jì)除技術(shù)性能指標(biāo)外，還需要有傳熱面的特性（包括換熱特性、流阻特性和結(jié)構(gòu)參數(shù)）以及流體和材料的熱物性參數(shù)，可以將優(yōu)化技術(shù)應(yīng)用到換熱器熱設(shè)計(jì)中，根據(jù)設(shè)計(jì)目標(biāo)，對(duì)于選定的各種換熱器形式和傳熱表面，通過(guò)不同的角度進(jìn)行優(yōu)化分析，提供幾種可供選擇的方案。

4、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

換熱舞的機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)包括以下內(nèi)容：

（1）根據(jù)最高工作溫度和最大工作壓力，以及熱設(shè)計(jì)和阻力計(jì)算結(jié)果，確定各部分的材料和尺寸，保證換熱器在穩(wěn)定運(yùn)行時(shí)的性能。

（2）根據(jù)工作溫度、壓力以及流體性質(zhì)，選擇焊接方法及密封材料。

（3）以保證流體分配的均勻性為目標(biāo)，進(jìn)行封頭、聯(lián)箱、接管及隔板等的設(shè)計(jì)。

（4）為滿足熱力和阻力性能的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，對(duì)主要零部件須進(jìn)行強(qiáng)度校核，以避免在極限工作狀態(tài)下因強(qiáng)度不夠，導(dǎo)致破壞或選型過(guò)厚而造成浪費(fèi)。

（5）要考慮維修（包括清潔、維修以及保養(yǎng)等）和運(yùn)輸?shù)囊蟆?/p>

對(duì)于一些在特殊條件下工作的換熱器，有的還須計(jì)算其在啟動(dòng)和停車時(shí)期內(nèi)的熱應(yīng)力，核算由于流體流動(dòng)引起的結(jié)構(gòu)振動(dòng)，或?yàn)榱藴p少腐蝕和結(jié)構(gòu)而驗(yàn)算流速。總之，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和熱設(shè)計(jì)有相同的重要性，設(shè)計(jì)換熱器時(shí)需要同時(shí)兼顧，并且應(yīng)該相互協(xié)調(diào)。

5、設(shè)計(jì)方案抉擇

換熱器熱設(shè)計(jì)和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)完成后，提供了結(jié)構(gòu)可供選擇的方案，然后設(shè)計(jì)者根據(jù)評(píng)價(jià)的判據(jù)。考慮各種具體條件進(jìn)行最后抉擇。抉擇的條件對(duì)為定性的，如模具制造的條件，釬焊爐尺寸，運(yùn)輸限制，交貨日期、公司政策和競(jìng)爭(zhēng)強(qiáng)度等都將影響最終的選擇。評(píng)價(jià)判據(jù)指的是可以量化衡量的指標(biāo)，如重量、外形尺寸、泵送流體的耗費(fèi)、初始投資及壽命等。

通過(guò)上述各方面的分析研究，最終可向業(yè)主提交一個(gè)換熱器最佳設(shè)計(jì)，或提交幾個(gè)可供選擇的設(shè)計(jì)。