工業(yè)制冷常用換熱器

                                          工業(yè)制冷常用換熱器

                                            張慶林  由黎明

                             (大連冷凍機(jī)股份有限公司,遼寧大連　116033)

    摘要：介紹幾種工業(yè)制冷行業(yè)中常用的換熱器型式的機(jī)理和設(shè)計(jì)、應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)。

    關(guān)鍵詞：蒸發(fā)器;冷凝器;經(jīng)濟(jì)器;中間冷卻器;冷卻器;液化器

    中圖分類號(hào)：TQ051·5   文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：B    文章編號(hào)：1007-7804(2006)02-0024-05

    在工業(yè)制冷系統(tǒng)中,制冷換熱設(shè)備一般按照換熱器在制冷裝置中所起的作用進(jìn)行分類,可以分為蒸發(fā)器、冷凝器、經(jīng)濟(jì)器、中間冷卻器、冷卻器、液化器等,如果按照換熱器的結(jié)構(gòu)來(lái)分類,又可分為管殼式換熱器與板式換熱器。本文將對(duì)管殼式換熱器進(jìn)行詳細(xì)探討,板式換熱器則另文闡述。

    1　蒸發(fā)器

    蒸發(fā)器是制冷系統(tǒng)的主要熱交換設(shè)備。利用制冷劑液體在較低溫度下蒸發(fā),吸收被冷卻介質(zhì)的熱量使之溫度降低。

    1·1　蒸發(fā)器中的傳熱

    影響蒸發(fā)器傳熱系數(shù)的因素主要有: 1·制冷劑的物理特性、沸騰狀態(tài)、蒸發(fā)器結(jié)構(gòu); 2·被冷卻介質(zhì)流動(dòng)狀態(tài)、傳熱表面幾何特性; 3·傳熱表面污染程度,主要是油、鐵銹、霜層。

    1·2　蒸發(fā)器的形式和結(jié)構(gòu)

    主要用于載冷劑系統(tǒng),用來(lái)冷卻水或鹽水、乙二醇等載冷劑,再由載冷劑去冷卻被冷卻物體。根據(jù)蒸發(fā)器外形可以分為立管(螺旋管)式蒸發(fā)器和臥式管殼式蒸發(fā)器。

    1.立管(螺旋管)式蒸發(fā)器是制冷劑在管內(nèi)蒸發(fā),蒸發(fā)器沉浸在載冷劑箱內(nèi)。這兩種蒸發(fā)器只能用于開式循環(huán)系統(tǒng),載冷劑必須是非揮發(fā)性的,如鹽水和水等。為保證載冷劑在箱內(nèi)以一定的速度循環(huán),箱內(nèi)焊有縱向隔板并裝有螺旋攪拌器。載冷劑流速為0·3~0·7m/s以增強(qiáng)換熱。這種系統(tǒng)因?yàn)檩d冷劑容易和空氣接觸,蒸發(fā)管容易腐蝕,鹽水易吸潮變稀。水箱應(yīng)采取必要的密封措施,見圖1。

                 

    2.臥式管殼式蒸發(fā)器根據(jù)制冷劑的蒸發(fā)方式不同,又分為干式蒸發(fā)器、滿液式蒸發(fā)器和熱虹吸式蒸發(fā)器。

    干式蒸發(fā)器(見圖2)是液體制冷劑經(jīng)節(jié)流后從蒸發(fā)器一端的端蓋進(jìn)入管程,端蓋上鑄有隔板,制冷劑經(jīng)過(guò)兩個(gè)或多個(gè)流程蒸發(fā)并吸收載冷劑的熱量后從同一個(gè)端蓋出來(lái)后進(jìn)入壓縮機(jī)。如果端蓋隔板墊片泄漏,會(huì)使制冷劑短路,造成回液及制冷能力下降。這種蒸發(fā)器的主要特點(diǎn)是:制冷劑在管內(nèi)完全蒸發(fā)并過(guò)熱成為過(guò)熱氣體,這有利于使用熱力膨脹閥自動(dòng)調(diào)節(jié)供液量。通常使用的制冷劑有R22、R134a、R407C、R410A等。因?yàn)橹评鋭┕軆?nèi)蒸發(fā),只要管內(nèi)流速超過(guò)4 m/s,就可以把管內(nèi)的潤(rùn)滑油帶回壓縮機(jī),回油方便。在設(shè)計(jì)當(dāng)中,殼程采用GB151或TEMA規(guī)定的E型結(jié)構(gòu)(折流板型式),折流板的缺口大小根據(jù)載冷劑的物理性質(zhì)與流量大小開15% ~50%的缺口,通常情況下,折流板缺口的流速與載冷劑橫向掠過(guò)管束的流速大致相等,為了保證換熱效果,折流板與圓筒的間隙、換熱管與折流板的間隙要小于等于GB151或TEMA規(guī)定的最小間隙,特別是在低溫情況下,這些間隙顯得尤為重要,由于在低溫情況下,載冷劑一般為高粘度流體,流速慢,熱阻相對(duì)增大,間隙泄漏更加明顯,所以在低溫情況下對(duì)間隙的控制一定要更加嚴(yán)格。換熱管采用內(nèi)部強(qiáng)化的高效換熱管,換熱管內(nèi)部采用螺旋線溝槽的型式,一般內(nèi)部有32~75個(gè)溝槽,主要用來(lái)增強(qiáng)管內(nèi)的傳熱效果,有時(shí)換熱管的外部也做相應(yīng)的強(qiáng)化,換熱管根據(jù)載冷劑的不同可采用紫銅T2、高磷紫銅TP2、鎳銅BFe10-1-1、錫銅HSn70-1、鋁銅HA177-2等材料。換熱管與管板一般采用脹接的連接方式,在制冷劑進(jìn)口一般設(shè)置一套分配器用來(lái)平均分配氣液混合物,干式蒸發(fā)器一般適合在排量小于2000 m3/h的壓縮機(jī)制冷系統(tǒng)中使用,在大型系統(tǒng)中由于制冷劑的分配不均問(wèn)題,最好不使用此類型的蒸發(fā)器。

                 

    3.滿液式蒸發(fā)器結(jié)構(gòu)與干式蒸發(fā)器相似,只不過(guò)載冷劑走管程,制冷劑走殼程。制冷劑液體從筒體下部進(jìn)入,殼程內(nèi)沸騰,從上部的氣液分離器或回氣包回氣,分離的液滴仍流回蒸發(fā)器。滿液式蒸發(fā)器的充液量大,傳熱溫差小,相同的冷媒溫度蒸發(fā)溫度高,制冷量大。為防止過(guò)高的液面會(huì)使未汽化的液體隨沸騰的氣泡帶出蒸發(fā)器,進(jìn)入壓縮機(jī)引起液擊,通常采用液位控制器來(lái)控制蒸發(fā)器內(nèi)液面的高度,大多設(shè)有氣液分離器。制冷劑為氨時(shí),液位為筒體的70% ~80%;制冷劑為氟利昂時(shí),液位為筒體的55% ~65%。滿液式蒸發(fā)器的缺點(diǎn)是回油困難,尤其是制冷劑為氟利昂時(shí)。設(shè)計(jì)中,殼程采用GB151或TEMA規(guī)定的X型結(jié)構(gòu)(管束采用少數(shù)支撐板支撐),制冷劑的進(jìn)口設(shè)有均液板,用來(lái)平均分配掠過(guò)管束的制冷劑,殼程上部一般留有一定的沸騰空間與氣液分離的空間,對(duì)于一些大型滿液式蒸發(fā)器為了減少桶徑,僅僅留有少量的沸騰空間,同時(shí)在蒸發(fā)器上部配備一個(gè)氣液分離器(原因同上),對(duì)于R22、R134a等的HCFC類制冷劑,為了節(jié)省銅材,強(qiáng)化管內(nèi)的換熱效果,常采用外部強(qiáng)化的高效換熱管。隨著高效傳熱技術(shù)的發(fā)展,在中大型空調(diào)機(jī)組中,管外的換熱系數(shù)已經(jīng)高于管內(nèi)的換熱系數(shù),因此管內(nèi)也做了相應(yīng)的強(qiáng)化。所用制冷劑種類與換熱管材質(zhì)及管與管板的聯(lián)結(jié)型式同干式。滿液式蒸發(fā)器一般應(yīng)用于載冷劑粘度較小即在使用條件下流動(dòng)性非常好的場(chǎng)合。

    4.熱虹吸蒸發(fā)器,來(lái)自經(jīng)濟(jì)器的過(guò)冷制冷劑液體經(jīng)過(guò)節(jié)流閥節(jié)流后先進(jìn)入氣液分離器,氣體制冷劑被壓縮機(jī)吸回,液體靠重力作用進(jìn)入蒸發(fā)器,在氣液分離器中精確地控制液位,使得虹吸蒸發(fā)器的制冷劑側(cè)的循環(huán)量大于蒸發(fā)量,制冷劑側(cè)的換熱效果得到明顯的改善。虹吸蒸發(fā)器采用立式或臥式結(jié)構(gòu),對(duì)于臥式虹吸蒸發(fā)器,蒸發(fā)的制冷劑一般安排在殼側(cè),載冷劑或需要冷卻的介質(zhì)放在管側(cè);對(duì)于立式虹吸蒸發(fā)器而言,蒸發(fā)的制冷劑一般安排在管側(cè),載冷劑或需要冷卻的介質(zhì)放在殼側(cè),但是對(duì)于一些需要冷卻高粘度流體的場(chǎng)合,蒸發(fā)的制冷劑也可以安排在管內(nèi)。立式虹吸蒸發(fā)器的管程一般設(shè)計(jì)為1個(gè)流程,臥式虹吸蒸發(fā)器的管程可以為多流程。換熱管采用碳鋼、紫銅T2、高磷紫銅TP2、鎳銅BFe10-1-1、錫銅HSn70-1、鋁銅HA177-2、鈦TA2等材料。換熱管與管板的連接根據(jù)換熱管材質(zhì)的不同可以采用焊接、脹接或焊接與脹接相結(jié)合的方式。熱虹吸蒸發(fā)器一般用在工業(yè)制冷潤(rùn)滑油冷卻、低溫液化等場(chǎng)合,尤其是在石化行業(yè),因?yàn)楸ＷC了高粘度鹽水在低溫下的換熱性能和高等級(jí)無(wú)縫管換熱管的采用(保證蒸發(fā)器的耐腐蝕性與可靠性),故使用越來(lái)越廣泛。

    2　冷凝器

    冷凝器是蒸氣壓縮式制冷系統(tǒng)的四大部件之一,是將壓縮機(jī)排放的高溫制冷劑氣體冷凝成飽和或過(guò)冷液體的設(shè)備。通過(guò)冷凝器,將熱負(fù)荷(制冷場(chǎng)所、電機(jī)功耗)傳遞給環(huán)境介質(zhì)(水或空氣)。

    2·1　冷凝器的傳熱

    2·1·1　制冷劑側(cè)

    油膜的影響:氟利昂系統(tǒng)中,油和制冷劑在冷凝器中互溶,對(duì)傳熱沒(méi)有影響;在氨系統(tǒng)中,油膜會(huì)嚴(yán)重影響換熱,必須及時(shí)排放冷凝器底部的存油。

    不凝性氣體的影響:會(huì)占據(jù)一定的換熱空間并提高冷凝壓力,應(yīng)及時(shí)排放。氨系統(tǒng)必須通過(guò)空氣分離器排放,氟系統(tǒng)可以通過(guò)冷凝器上部的放空閥排放。

    制冷劑充注量:過(guò)多的充注量會(huì)減少冷凝面積,導(dǎo)致冷凝壓力升高,應(yīng)加以控制。

    2·1·2　冷卻介質(zhì)側(cè)(水或空氣)

    冷卻介質(zhì)流速的影響:適當(dāng)?shù)牧魉贂?huì)提高放熱系數(shù)并降低污垢的沉積。水為冷卻介質(zhì)的,水的流速為0·8~1·2 m/s (氨,鋼管),或小于2·5 m/s(氟,銅管);空氣為冷卻介質(zhì)的,空氣流速為2~4 m/s。

    污垢的影響:污垢的導(dǎo)熱系數(shù)比較小,會(huì)影響熱量的傳遞,應(yīng)當(dāng)盡量避免并及時(shí)排除。水冷式冷凝器水側(cè)污垢包括水垢、銹蝕、泥沙等。對(duì)水質(zhì)較差的,應(yīng)采取軟化處理或用水池沉積泥沙。冷凝器的水路一般走管程,可以采取機(jī)械式清洗或化學(xué)方法清洗。空冷式冷凝器空氣側(cè)的污垢主要有灰塵、油污和銹蝕物等。要采取防塵、防腐處理。

    2·2　冷凝器的結(jié)構(gòu)

    冷凝器的類型很多,按其帶走熱量的方式,可分為三類。

    2·2·1　水冷式冷凝器

    水冷式冷凝器由于采用水作為冷卻介質(zhì),而水溫通常又比較低,所以可以獲得較低的冷凝溫度,有利于提高制冷能力,降低運(yùn)行費(fèi)用,應(yīng)用十分廣泛。水冷式冷凝器又分為立式和臥式兩種。

    立式冷凝器:冷凝器頂部裝有配水箱,可以將水均勻地分配給各個(gè)管口的分水頭,沿管內(nèi)壁螺旋狀流下,與管外的高溫氣體進(jìn)行熱交換。制冷劑蒸氣放出熱量后,冷凝成液體后沿管外壁流下沉積在冷凝器底部,經(jīng)液體管路流入貯液器。冷凝器底部裝有放油閥。

    立式冷凝器的優(yōu)點(diǎn)是:占地面積小,可以安裝在室外;易清洗,且不必停止工作;不易堵塞,對(duì)水質(zhì)要求不高。缺點(diǎn)是:耗水量大,水泵功率大;管子易腐蝕,且泄漏不易被發(fā)現(xiàn)。

    臥式冷凝器:臥式冷凝器(見圖3)的兩端管板外面用端蓋封閉,端蓋上鑄有分水隔板,把全部管束分隔成幾個(gè)管組(或流程)。冷卻水從一端的端蓋進(jìn)入后,順序流過(guò)每個(gè)流程,最后從同一端蓋上部流出。這樣可提高管內(nèi)水的流速,提高水側(cè)的放熱系數(shù)。冷凝器端蓋上部和下部分別設(shè)有放空氣和放水絲堵。

    臥式冷凝器的優(yōu)點(diǎn)是傳熱系數(shù)高,用水量小,進(jìn)出水溫容易控制,可以安裝在室內(nèi)。缺點(diǎn)是冷卻水流動(dòng)阻力較大,對(duì)水質(zhì)要求高,清洗時(shí)需停止工作,泄漏不易發(fā)現(xiàn)。常用于水質(zhì)較好、水溫較低、水量充足的地區(qū),適用于中小型制冷系統(tǒng)。

                 

    水冷冷凝器應(yīng)用最為廣泛,制冷用水冷冷凝器的殼程一般采用GB151或TEMA規(guī)定的E型或X型結(jié)構(gòu)。如果采用E型結(jié)構(gòu),折流板的底部一般開有V形或梯形的缺口,主要用來(lái)泄放冷凝液體。如采用X型結(jié)構(gòu),最好在冷凝器的上部設(shè)置一個(gè)分配機(jī)構(gòu),盡量使過(guò)熱的制冷劑氣體平均掠過(guò)管束。根據(jù)制冷劑和冷卻循環(huán)水的不同換熱管采用碳鋼、紫銅T2、高磷紫銅TP2、鎳銅BFe10-1-1、錫銅HSn70-1、鋁銅HA177-2、鈦TA2等材料。換熱管與管板的連接根據(jù)換熱管材質(zhì)的不同,可以采用焊接、脹接或焊接與脹接相結(jié)合的方式。

    2·2·2　空冷式冷凝器(見圖4)

    以空氣為冷卻介質(zhì)。制冷劑在管內(nèi)流動(dòng)過(guò)程中逐步冷卻、冷凝直至最后成為過(guò)冷液體。換熱管一般用紫銅管?？諝庠陲L(fēng)機(jī)的強(qiáng)迫作用下橫向掠過(guò)管外,帶走熱量并散發(fā)到周圍環(huán)境中。為了強(qiáng)化空氣側(cè)的傳熱,通常在管外加肋片,增加傳熱面積。

                 

    空冷式冷凝器最大特點(diǎn)是不需要水。因此,適用于缺水地區(qū)和氟利昂系統(tǒng)。空冷式冷凝器受環(huán)境溫度影響很大。夏季環(huán)境溫度如果很高,冷凝壓力就會(huì)很高;而冬季運(yùn)行時(shí)應(yīng)防止冷凝壓力過(guò)低,導(dǎo)致蒸發(fā)器供液不足,冰箱、空調(diào)制冷能力降低。風(fēng)冷式冷凝器在空調(diào)、熱泵方面應(yīng)用比較廣泛,比較有代表性的是翅片管換熱器,在熱泵機(jī)組中使用的翅片管換熱器主要有三種型式,即L形、平直形、V形。L形和平直形適用于容量較小(小于70 kW)的熱泵機(jī)組。這兩種型式的換熱器適用于側(cè)向吸風(fēng)或向上斜吹風(fēng)。而V形翅片換熱器則適用于中型熱泵機(jī)組(70~700 kW),換熱器分左右兩個(gè)成V形布置,制冷時(shí)由壓縮機(jī)排出的高壓氣體分兩路分別進(jìn)入左右換熱器的匯總管,再分別進(jìn)入各分路,在管內(nèi)冷凝,冷凝后的液體在進(jìn)入分配器后流出。

    2·2·3　蒸發(fā)式冷凝器(見圖5)

                 

    蒸發(fā)式冷凝器是近幾年發(fā)展起來(lái)的直接用濕空氣冷卻制冷劑的一種換熱器,以水和空氣共同作為冷卻介質(zhì),主要是利用部分水蒸發(fā)時(shí)(氣化潛熱)吸收制冷劑氣體的熱量實(shí)現(xiàn)制冷劑的冷凝(以少量的水帶走大量的冷凝排熱量)。主要由冷凝管組、淋水裝置、擋水柵、集水盤、循環(huán)水泵及風(fēng)機(jī)等組成(相當(dāng)于把水冷冷凝器與冷卻水塔、水泵、循環(huán)水池組合在一起)。擋水柵的作用是防止未蒸發(fā)的水滴被氣流帶走,減少水的消耗;水盤內(nèi)的浮球閥是隨著水的消耗、水位降低時(shí)自動(dòng)打開補(bǔ)充冷卻水。

    蒸發(fā)式冷凝器的優(yōu)點(diǎn)是傳熱系數(shù)高,制冷劑的冷凝溫度比水冷冷凝器要低3~5℃,冷卻水消耗少,適用于缺水地區(qū),運(yùn)行管理費(fèi)用較水冷式冷凝器低。缺點(diǎn)是維護(hù)比較麻煩,清洗困難;對(duì)水質(zhì)要求高,應(yīng)進(jìn)行軟化處理;空氣濕度大時(shí)冷凝壓力會(huì)升高。

    主要的運(yùn)行原理為:盤管內(nèi)的高溫氣態(tài)制冷劑與盤管外的噴淋水和空氣進(jìn)行熱交換,由氣態(tài)逐漸被冷凝為液態(tài)。引風(fēng)機(jī)的超強(qiáng)風(fēng)力使噴淋水完全包裹住盤管表面,水借風(fēng)勢(shì),換熱效果顯著增高。噴淋水與空氣吸收熱量后溫度升高,部分水由液態(tài)變成水蒸汽,氣化潛熱帶走大量排熱,熱空氣中的水分被擋水板攔截并收集到PVC熱交換層中, PVC熱交換層中的水被流過(guò)的空氣冷卻,溫度降低,進(jìn)入集水槽中,再由循環(huán)水泵送入噴淋水系統(tǒng)中,繼續(xù)循環(huán)。散失到空氣中而損失的水分由水位調(diào)節(jié)控制器控制實(shí)現(xiàn)自動(dòng)補(bǔ)充。

    3　經(jīng)濟(jì)器

    經(jīng)濟(jì)器一般應(yīng)用在螺桿單級(jí)壓縮系統(tǒng)中,用來(lái)過(guò)冷制冷劑液體,提高在低溫運(yùn)行時(shí)機(jī)組制冷量,制冷劑液體在進(jìn)入經(jīng)濟(jì)器前分成兩路,一小部分節(jié)流后進(jìn)入換熱器管程或殼程來(lái)冷卻大部分進(jìn)入殼程或管程的制冷劑液體,蒸發(fā)的制冷劑由壓縮機(jī)中間補(bǔ)氣口吸入,可明顯提高制冷量,同時(shí)由于增加了補(bǔ)氣量,軸功率略有增加,但COP值尤其在低溫時(shí)可得到明顯提高。

    經(jīng)濟(jì)器也分為滿液式和干式兩種,結(jié)構(gòu)與干式和滿液式蒸發(fā)器結(jié)構(gòu)完全相同,設(shè)計(jì)與制造過(guò)程中可參考蒸發(fā)器,使用哪種型式主要由管程與殼程的熱阻分配情況來(lái)決定?，F(xiàn)制造廠家多將經(jīng)濟(jì)器帶于壓縮機(jī)組之上。

    4　中間冷卻器

    中間冷卻器應(yīng)用在雙級(jí)或多級(jí)壓縮系統(tǒng)中,主要用來(lái)冷卻中間制冷劑的溫度,由于兩級(jí)節(jié)流的中間冷卻器僅僅是個(gè)容器,因此主要談一級(jí)節(jié)流循環(huán)的中間冷卻器。

                  

    A·低壓級(jí)壓縮機(jī); B·高壓級(jí)壓縮機(jī); C·冷凝器; D·中間冷凝器; E·蒸發(fā)器; F、G·節(jié)流閥。

    制冷系統(tǒng)中的一級(jí)節(jié)流中間冷卻器分為中間不完全冷卻和中間完全冷卻兩種,中間不完全冷卻中間冷卻器經(jīng)常做成干式經(jīng)濟(jì)器結(jié)構(gòu)(見圖6),原理也與干式經(jīng)濟(jì)器相同。工業(yè)制冷應(yīng)用中最為廣泛的是中間完全冷卻中間冷卻器(見圖7),來(lái)自貯液器高壓液體分成兩路,一路進(jìn)入浮球機(jī)構(gòu)節(jié)流以后隨著低壓級(jí)的排氣進(jìn)入中間冷卻器中制冷劑液體里面,通過(guò)中間冷卻器的氣液分離空間把制冷劑液體分離以后,純凈的制冷劑氣體進(jìn)入高壓級(jí)的進(jìn)氣口;另外一路制冷劑液體進(jìn)入至中間冷卻器底部的盤管內(nèi)部與管外的制冷劑液體進(jìn)行熱交換,管內(nèi)的制冷劑液體得到冷卻或過(guò)冷,管外的液體蒸發(fā)后進(jìn)入高壓級(jí)壓縮機(jī)。

    5　冷卻器

    冷卻器(見圖8)的主要作用是對(duì)單相流體進(jìn)行冷卻,例如油冷卻器、天然氣冷卻器等。從壓縮機(jī)排出的高溫高壓油氣混合物中分離出來(lái)的潤(rùn)滑油溫度較高,不能再噴入壓縮機(jī)起潤(rùn)滑冷卻作用,需經(jīng)油冷卻器冷卻到壓縮機(jī)需要的粘度和溫度后才能重復(fù)使用。一般需控制噴油溫度在40℃左右,粘度適中。常用油冷卻器有水冷型和工質(zhì)冷卻型。水冷型通常油在殼程沿折流板進(jìn)行流動(dòng)換熱,油的進(jìn)出口均連接在管桶上。冷卻水的進(jìn)出水均設(shè)在同一端蓋,水進(jìn)管內(nèi),與油熱交換,冷卻效果與水流量和進(jìn)水溫度有著密不可分的關(guān)系;工質(zhì)冷卻型,油側(cè)與水冷型結(jié)構(gòu)一樣,只有外殼為高壓設(shè)計(jì),管內(nèi)是經(jīng)膨脹閥冷卻絕熱后的液體制冷劑。基本原理是,經(jīng)冷凝器冷凝的制冷劑液體先進(jìn)入輔助貯液器(虹吸罐),液面達(dá)到溢流口時(shí)液體經(jīng)溢流口進(jìn)入貯液器進(jìn)而向蒸發(fā)器供液,而溢流口以下的液體經(jīng)底部依靠重力作用流向螺桿壓縮機(jī)的油冷卻器,節(jié)流后蒸發(fā)帶走潤(rùn)滑油的熱量,變成氣體回到輔助貯液器,分離出液體后,在壓縮機(jī)排氣作用下,又回到蒸發(fā)冷卻器入口繼續(xù)冷凝,循環(huán)復(fù)始。值得一提的是虹吸罐內(nèi)的液面至油冷卻器進(jìn)液口之間、冷凝器出液口至虹吸罐內(nèi)的液面之間的位差一般是要確保的,因?yàn)橹挥斜ＷC了三者之間的相互位差才能使冷凝器、虹吸罐、油冷卻器內(nèi)的壓力處于一個(gè)平衡的狀態(tài),流動(dòng)才能順暢并充分發(fā)揮各自的功效。天然氣冷卻器與上述的虹吸式蒸發(fā)器型式相同,只是天然氣側(cè)的壓力較高。冷卻器一般制作成GB151或TEMA規(guī)定的E型或X型結(jié)構(gòu)。

                   

    6　液化器

    液化器(見圖9)主要用來(lái)液化天然氣中含碳量較高的烴類、氯氣等,通常情況下把液化氣體放到換熱管側(cè),液化器殼程制作成GB151或TEMA規(guī)定的U型結(jié)構(gòu)(U型換熱管),殼側(cè)采用制冷劑沸騰的型式,換熱管根據(jù)溫度、介質(zhì)的腐蝕性等因素可以采用碳鋼、紫銅T2、高磷紫銅TP2、鎳銅BFe10-1-1、錫銅HSn70-1、鋁銅HA177-2、鈦TA2等材料,類似于滿液式蒸發(fā)器。

                 

    7　結(jié)　論

    通過(guò)對(duì)上述換熱設(shè)備換熱原理、結(jié)構(gòu)型式、材質(zhì)及應(yīng)用領(lǐng)域的分析,在工業(yè)制冷裝置換熱器的選擇方面需要根據(jù)工礦企業(yè)自身的自然條件、現(xiàn)場(chǎng)條件、運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)等因素進(jìn)行綜合考慮,并且堅(jiān)持高效率、低能耗、運(yùn)行安全穩(wěn)定、便于檢修維護(hù)的原則,進(jìn)而取得滿意的經(jīng)濟(jì)效益。隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步及計(jì)算機(jī)模擬換熱數(shù)學(xué)模型的推廣普及,相信會(huì)出現(xiàn)更多、更高效的新型換熱器,而對(duì)于制造廠商來(lái)說(shuō),材料節(jié)省,成本降低,技術(shù)含量提升,經(jīng)濟(jì)效益也會(huì)明顯提高。 

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作者簡(jiǎn)介:張慶林(1972-),男,助理工程師, 1995年畢業(yè)于西安交通大學(xué),工程學(xué)士學(xué)位,現(xiàn)在大連冷凍機(jī)股份有限公司經(jīng)營(yíng)計(jì)劃部石油化工專項(xiàng)項(xiàng)目組從事銷售和對(duì)外技術(shù)交流工作。