云南U型管殼式換熱機組圖片常用解決方案“本信息長期有效”

管殼式換熱器的優化設計

 管殼式換熱器是廣泛應用于各個領域的工業設備,在國民經濟中具有非常重要的作用,管殼式換熱器的效率問題是設計工作的核心。③打開進汽閥和冷凝水閥門排凈管內存水，然后關閉冷凝水閥門,大約5-6分鐘突然關閉進汽閥門,打開冷水閥1]和底部排污閥門,使換熱盤管突然冷卻,同時排掉脫落水垢,連續3~4次即可全部排凈，設備繼續投入運行。本文利用優化設計原理,建立了以管殼式換熱器優化設計模型。分析了影響年總費用的因素,編制了管殼式換熱器優化設計計算機程序。后給出了一個計算實例說明優化設計程序的使用。

　　　　熱交換器是進行熱交換操作的通用工藝設備,被廣泛應用于各個工業部門,尤其在石油、化工生產中應用更為廣泛。當溫度差稍大而殼程壓力又不太高時，可在殼體上安裝有彈性的補償圈，以減小熱應力。換熱器分類方式多樣,按照其工作原理可分為:直接接觸式換熱器、蓄能式換熱器和間壁式換熱器三大類,其中間壁式換熱器用量,據統計,這類換熱器占總用量的99%。間壁式換熱器又可分為管殼式和板殼式換熱器兩類,其中管殼式換熱器以其高度的可靠性和廣泛的適應性,在長期的操作過程中積累了豐富的經驗,其設計資料比較齊全,在許多國家都有了系列化標準。近年來盡管管殼式換熱器也受到了新型換熱器的挑戰,但由于管殼式熱交換器具有結構簡單、牢固、操作彈性大、應用材料廣等優點,管殼式換熱器目前仍是化工、石油和石化行業中使用的主要類型換熱器,尤其在高溫、高壓和大型換熱設備中仍占有優勢。

對于完成某一任務的換熱器,往往有多個選擇,如何確定的換熱器,是換熱器優化的問題,即采用優化方法使設計的換熱器滿足的目標函數和約束條件。那樣，流體一次只根據一部分管路，因而在管束中往返流動性數次，這被稱作多管全過程。在換熱器設計中,目標函數是指包括設備費用和操作費用在內的總費用。本文主要針對管殼式水冷卻器冷卻水出口溫度的優化問題,利用一般優化設計的原理和方法,以操作費用為優化目標,給出相應的目標函數,并用MATLAB語言編寫了計算程序,后給出了一個計算實例。

1目標函數

　　對于以水為冷卻介質的管殼式冷卻器,進口水溫一定時,由傳熱學的基本原理分析可知,冷卻水的出口費用將影響傳熱溫差,從而影響換熱器的傳熱面積和投資費用。管殼式換熱器的優化設計管殼式換熱器是廣泛應用于各個領域的工業設備,在國民經濟中具有非常重要的作用,管殼式換熱器的效率問題是設計工作的核心。若冷卻水出口溫度較低,所需的傳熱面積可以較小,即換熱器的投資費用減少;但此時的冷卻水的用量則較大,所需的操作費用增加,所以存在使設備費用和操作費用之和為的冷卻水出口溫度。

　　設換熱器的年固定費用FA = KF.CA.A (1)式中FA———換熱器的年固定費用,元;KF———換熱器的年折舊率, 1 /y;CA———換熱器單位傳熱面積的投資費用,元/m2 ;A———換熱器的傳熱面積,m2。如果問題盡可能快地暴露，一旦發生芯泄漏，甚至當需要更換管束時，存在緩沖時間。換熱器的年操作費用FB =Cu?WuHy/1000 (2)式中FB———換熱器的年操作費用,元;Cu———單位質量冷卻水費用,元/噸;Wu———換熱器冷卻水用量, kg/h;Hy———換熱器每年運行時間, h。因此換熱器的年總費用即目標函數F = FA FB = KFCAA Cu?WuHy/1000 (3)2A與Wu的數學模型———熱平衡方程換熱器的熱負荷為Q =GcPi ( T1 - T2 ) (4)式中Q———換熱器的熱負荷, kJ /h;G———換熱器熱介質處理量, kg/h;cpi———熱流體介質比熱容, kJ / ( kg?℃) ;T1、T2———熱流體的進出口溫度,℃。

管殼式換熱器維修注意事項

1.管殼式換熱器的大修、集箱、大帽和小帽的拆卸一般需要一個框架(架子的三面需要設置一個護欄)，整個裝置的停產和大修一般在前完成。這主要是為了避免施工周期的影響，但不可能在時阻止運行。

2.清理結束后，應安排堆芯在著陸后及時清理，重新加載并及時加壓。如果問題盡可能快地暴露，一旦發生芯泄漏，甚至當需要更換管束時，存在緩沖時間。如果需要管道，則不會重新加載管道盒，無法安裝管道。

3.取芯機應用于回芯組件。取芯時，應切斷護欄，使巖心落地，并及時對護欄進行臨時修復(堵住管道)，并盡快使巖心正式恢復。

4.車間應在檢修前提供壓力表，一般要求達到工作壓力的1.5倍。對于通常的操作壓力相對較低，只要它不超過設備的額定壓力，我通常希望它們盡可能地大一點，現在建筑單元的水平太低。

5.壓力容器的內外部檢驗應當進行六年，對經無損檢驗發現的各種缺陷進行處理，并按照“壓力容器安全技術監督條例”的有關規定處理。

6.管殼式換熱器的部件應根據圖紙的相關要求進行檢查和維修。

7.對于管道末端的泄漏，如果它屬于膨脹管的連接形式，則應再次進行管道膨脹。如果它屬于焊接連接的形式，找出泄漏部位并研磨焊接。

8.包裝箱和管板填料的密封位置應光滑，不得有軸向深槽。

9.管殼換熱器泄漏：如果管泄漏數小于管殼和管換熱器總泄漏數的10%，可采用堵管法進行處理。如果泄漏管的數量占殼管換熱器總數量的10%以上，則應根據工藝條件進行換管。