诺尔达热交换机培训2012.ppt

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1、培训资料,Ellie Zhou 26th Mar. 2007,诺而达热交换器(中山) 有限公司,目 录 第一部分 热交换器基本概念 第二部分 焓湿表及其应用 第三部分 各类盘管及其特点 第四部分 盘管替换及设计 第五部分 盘管应用工业范围,第一部分 热交换器基本概念 热交换器类型及用途 翅片式热交换器类型 盘管结构及部件名称,热交换器主要种类及用途,种类 用途 翅片式 气体/液体 壳管式 液体/液体 板式 液体/液体,壳管式热交换器,板式热交换器,翅片式热交换器,翅片式热交换器的种类 按管件与翅片结合的方法分,胀管套片式（盘管） 绕片绕片式 挤压轧片式,盘 管,绕 片 式,轧 片 式,几种翅片

2、式热交换器的比较,套片式：在相同排数和相同迎风面积的条件下， 有较大的换热面积，换热效果好，耗用材 料省，加工工艺先进，清洗方便，二次翻 边进一步增加了传热效果。 绕片式：翅片侧阻力较大，容易积灰，不便清洗， 皱褶的存在，翅片节距不能进一步缩小 轧片式：轧片管的肋片不能太高，管壁不能太薄,诺而达盘管与绕片盘管比较表,诺而达盘管的种类,蒸汽盘管 液体盘管 蒸发器 冷凝器 可清洁盘管,蒸 汽 盘 管,液 体 盘 管,蒸 发 器,冷 凝 器,可 清 洁 盘 管,可清洁盘管结构,盘管结构,主 要 构 造,部件 主要部件 -供液连接管 -供液集管 -翅片管部分 -回液集管 -回液连接管 外板,供液连接管

3、,液体,盘 管 术 语,翅片长度FL (finned length)； 翅片高度FH (fin height)； 管排深度Rows：沿气流方向的管子排数； 管子高度TH(tubes height)：每一排管上的管子根数； 管子尺寸：盘管上的管直径； 每英寸翅片数FPI(fin per inch);,盘 管 术 语,盘管的左右端（集管）：气流由你背后向盘管方向吹， 进液集管在右端的为右端盘管，在左端的为左端盘管。 回路比例（只针对液体盘管和蒸发器）：与集管连接 的支管数目除以管子高度。 Q1/4 H1/2 L 3/4 S 1 M1-1/2 D 2 回路数,盘 管 术 语,翅片长度FL (finn

4、ed length)； 翅片高度FH (fin height)；,盘 管 术 语,管排深度Rows：沿气流方向的管子排数； 管子高度TH(tubes height)：每一排管上的管子根数；,盘 管 术 语,每英寸翅片数FPI(fin per inch),盘 管 术 语,左端连接,盘管的左右端（集管）：气流由你背后向盘管方向吹， 进液（气）集管在右端的为右端盘管，在左端的为左端盘管。,盘 管 术 语,每回路比例（一般针对液体盘管和蒸发器）：与集管连接的支管数目除以管子高度。英寸翅片数FPI(fin per inch),盘 管 术 语,回路数（一般针对冷凝器）：与集管连接的支管数目,如何区分各类盘

5、管边（一般规则）,液体盘管：下进上出（连接管） 蒸汽盘管：中间进下出（连接管，1排或2排） 蒸发器：一般有分液器，分液器进，连接管出 冷凝器：中间进下出（连接管） 增热盘管：下进上出（无集管，1排或2排）,盘管材质,诺而达盘管材料及厚度,管件材料及厚度,诺而达盘管管子壁厚使用推荐,诺而达盘管温度与材质选用,诺而达盘管制造工艺,1. 部件制造（翅片，管件，端板等）盘管制造工艺 2. 组装 3. 胀管 4. 去油（如果不采用挥发性油） 5. 焊接 6. 测漏 7. 烘干 8. 包装,诺而达盘管翅片类型,Flat （平形翅片） Corrugated （折皱形翅片） Sine Wave （波浪形翅片）

6、 Louvred （窗式翅片）,Flat Fin （平形翅片）,Corrugated Fin （折皱形翅片）,Sine Wave Fin （波浪形翅片）,Louvred Fin （窗式翅片）,诺而达盘管翅片类型,波纹边和平边 Ripple Edges: 增加紊流 增加翅片边缘强度 Straight Edges: 减少空气阻力 减少脏物在翅片表面积聚,波纹边和平边,翅 片 翻 边,管 子 排 列,Staggered （叉排）,In-line (aligned) （顺排）,空 气 流 向,Parallel flow （平行流） Counter flow （逆向流） Cross flow （交叉流）

7、,Parallel flow （平行流）,Parallel flow （平行流）,Counter flow （逆向流）,Counter flow （逆向流）,Cross flow （交叉流）,第二部分 焓湿表及其应用,焓 湿 图,什么是焓湿图 是一种以图表的方式来表示在一定压力下潮湿空气的特性。 三种特性可决定潮湿空气的热动力。使用焓湿图，人们可准确，快速地找出在一定条件下的潮湿空气的特性。,焓 湿 图,干球温度 (Tdb),焓 湿 图,湿球温度 Wet-Bulb Temperature (Twb),焓 湿 图,湿度比 (w),焓 湿 图,相对湿度 (RH or phi),焓 湿 图,特定体积

8、 (v),焓 湿 图,饱和曲线 在一定的干，湿温度下，当空气被冷却时，它将沿常湿度比线移动。如够冷的话，它将达到饱和曲线。这一点称作 Dew Point 温度。 超过此点的冷却，会将水分从空气中吸出。,焓 湿 图,饱和曲线,焓 湿 图 应 用,已知干球温度和湿球温度，求： Tdb = 100 F Twb = 75 F h = ? w = ? RH = ?,焓 湿 图 应 用,已知干球温度和湿球温度，求： Tdb = 100 F Twb = 75 F h = 38.4 Btu/lba w = 0.013 lbw/lba RH = 31.5%,焓 湿 图 应 用,已知干球温度和焓，求： Tdb =

9、 80 F h = 31.6 Btu/lba Twb = ? w = ? v = ?,焓 湿 图 应 用,已知干球温度和焓，求： Tdb = 80 F h = 31.6 Btu/lba Twb = 67.1 F w = 0.011 lbw/lba v = 13.86 ft3/lba,焓 湿 图 应 用,已知湿度比和特定体积，求 w = 0.012 lbw/lba v = 14 ft3/lba Twb = ? Tdb = ?,焓 湿 图 应 用,已知湿度比和特定体积，求 w = 0.012 lbw/lba v = 14 ft3/lba Twb = 69.6 F Tdb = 85.25 F,焓 湿

10、 图 应 用,已知饱和空气的干球温度，求 Tdb = 65 F RH = ? Twb = ?,焓 湿 图 应 用,已知饱和空气的干球温度，求 Tdb = 65 F RH = 100% Twb = 65 F,第三部分 各类盘管及其特点,主要盘管种类,蒸汽盘管 液体盘管 蒸发器 冷凝器,蒸 汽 盘 管,盘管材料的选择 考虑因素: 温度 环境 压力,蒸 汽 盘 管,材料选择 腐蚀： 氧气：氧气存在于蒸汽中，蒸汽冷凝后，一部分氧气溶于冷凝液中。液体含氧量取决于氧气量及液体的温度。含氧液可氧化腐蚀管壁并至漏。,蒸 汽 盘 管,材料选择 腐蚀： CO2：水中矿物质经锅炉加热后产生CO2 。 CO2溶于冷凝

11、水后产生碳酸并腐蚀管壁。,蒸 汽 盘 管,材料选择 腐蚀： CO2 ：因CO2 溶解度与温度成反比，为防止形成碳酸液，一般应保持高温。,蒸 汽 盘 管,蒸汽盘管种类 标准蒸汽盘管 同端连接 异端连接 蒸汽引导盘管 同端连接 异端连接,蒸 汽 盘 管,标准蒸汽盘管 应用： 用于Non-Modulating蒸汽供给 环境空气温度高于0 C 异端连接 向回液端倾斜 进出连接管需允许盘管伸缩,蒸 汽 盘 管,同端连接 双通路设计：盘管必须水平以便冷凝液回流 环境空气温度高于 0 C 常用于工业加热 进出连接管需允许盘管伸缩,蒸 汽 盘 管,蒸汽引导盘管 应用 认为是抗冻盘管 用于 Modulating

12、蒸汽供给系统 异端连接 向回液端倾斜 进出连接管需允许盘管伸缩 同端连接 向回液端倾斜 进出连接管需允许盘管伸缩,蒸 汽 盘 管,其他设计方面的考虑 过热蒸汽：如有过热，应考虑盘管的热交换能力(过热牺牲部分换热面积） 注意材料的温度限度,蒸 汽 盘 管,冷凝液承载量 热负荷影响蒸汽质量流量。如果质量流量太高，会引起冷凝液不能尽快排出。冷凝液的滞留将增加结冰的可能性 冷凝液承载量决定使用5/8”或 1” 直径管,蒸 汽 盘 管,由于承载量及冻结问题，诺而达 建议盘管翅片覆盖长度最长为3000mm 蒸汽分布 最好为均匀分布。为此翅片覆盖部分的盘管高度应小于或等于1000mm,蒸 汽 盘 管,如高度

13、要求超过1000mm，可采用多头连接。 通常来说，蒸汽压力小于10300Pa(表压) 时，如高度要求超过1000mm就会产生麻烦。,液 体 盘 管,空气速度 冷却盘管 干燥表面： 14 m/s 湿表面： 小于 2.8 m/s 加热盘管 干燥表面： 17.6 m/s,液 体 盘 管,空气压力降 尽量保持低于 150Pa 这只是一个参考，具体压降由风扇决定,液 体 盘 管,液体流速 高流速可加速管壁腐蚀 水速： 0.31.8 m/s 乙醇速： 0.31.5 m/s 液体压降 一般小于6m H2O(6 104Pa) 最大压降由液泵决定,液 体 盘 管,盘管的管连接 怎样计算管连接样式（SERP-回路

14、比例） SERP接头管/端头管总数 SERP管排/流程数 液体盘管设计应可将液体放流 管连接是非常重要的,冷却盘管管路连接图,液 体 盘 管,液体盘管设计中注意的问题 达到换热量的要求 符合对气体压降的要求 符合对液体压降的要求 使用可接受气体及液体流速 材料选择（压力，温度，腐蚀 使用最好的设计,蒸汽压缩循环,制冷四部件 压缩机 冷凝器 控制系统 蒸发器,蒸汽压缩循环,压缩机将蒸汽加压，升温 冷凝器将热量放出的部件 节流系统将高，低压分开的部件，降温 蒸发器吸热的部件,蒸汽压缩循环,节流系统：控制蒸发器中制冷剂流量的装置。 毛细管：利用小管径形成的高阻力来降低压缩后制冷剂的压力并控制一定的流

15、量进入蒸发器。,蒸汽压缩循环,热力膨胀阀 - 作用同毛细管，但使用条件较宽。主要有两种： 内平衡阀 外平衡阀,蒸 发 器,吸气温度：此处为蒸发温度，制冷剂气体在盘管中的温度一般为5 （空调工况） 过热，确保返回压缩机的制冷剂气化，保护压缩机，防止液击,蒸 发 器,过热太高有坏处吗 是的。冷却的制冷剂有冷却空气压缩机的作用。如果回流的制冷剂温度过高，压缩机可能被烧毁。一般舒适制冷，过热应在 5K左右。,蒸 发 器,盘管控制 面控 (Face control) 排控 (Row control) 交替控(Interlaced control),蒸 发 盘 管,蒸 发 器,管路设计主要考虑优化热交换及

16、合理液压降 R22： 压降20KPa55KPa R134：压降14KPa40KPa,蒸 发 器,管路设计 (对R22 制冷剂) 3/8” 管径：2.9 KW/circuit 1/2” 管径：5.6KW/circuit 5/8” 管径：9.4KW/circuit,冷 凝 器,去过热 - 从蒸气中除去过热，显热过程 冷凝 - 从蒸气变成液体的过程，等温潜热过程 过冷 - 低于饱和温度下的温度，显热过程,冷 凝 器,冷凝温度 一定压力下将蒸汽变为液体的温度，一般制冷应用中冷凝温度为40 45（空调工况）,冷 凝 器,冷凝器的大小 要求能将系统所有的热量排出，总热量包括蒸发器冷量加上压缩机功率（减去系

17、统热损失）。 冷凝器要求的换热量称为总放热量（Total Heat of Rejection,THR),冷 凝 器,冷凝器的大小 如果客户给你所需冷凝压缩机组的容量（例如15冷吨的冷凝压缩机组），一般客户所指的是为15冷吨蒸发器匹配冷凝压缩机组。 如果客户要求为15冷吨蒸发器匹配冷凝器。如果以15冷吨设计冷凝器，冷凝器将偏小。,冷 凝 器,作为一般参考，如果客户只提供蒸发器冷量，选冷凝器的放热量为蒸发器冷量的1.3倍。,冷 凝 器,冷凝器设计考虑 避免使用窗式翅片，因环境中的脏物会堵住窗口 用尽量少的管排数，以减少对风扇的阻力（一般使用轴流风机） 翅片密度：为防异物堵塞及气体阻力，FPI 应小

18、于14 端板：因热胀冷缩，端板第一排管孔要稍大于管径或采用其它特殊设计如套环设计,冷 凝 器,制冷剂压降一般为 20KPa69KPa 冷凝温度： 40 45 过冷：5K左右,冷 凝 器,回路 冷凝器的回路设计应该使每一回路保持相同的压力降和负荷。为达到冷凝器有效的换热性能，保持相同的制冷剂流量和负荷是必要的。 与其它盘管比较，冷凝器具有更复杂的回路设计。因此如果你没有足够的能力，不要尝试设计冷凝器。,蒸汽盘管命名,液体盘管命名,蒸发器/冷凝器命名,蒸发器/冷凝器命名,诺而达产品特点,具竞争力的价格 生产周期1015个工作日 产品类型齐全（蒸发器，冷凝器，液体盘管，蒸汽盘管等）。 多种标准材料

19、- 适用于各种运用场合 特别生产铜翅片盘管（中山工厂）。 特别生产碳钢及不锈钢盘管（美国工厂）。 采用奥托昆普铜管保证质量 多种高效内螺纹铜管（5/16，3/8，1/2） 可选防腐涂层热交换器。,诺而达产品特点,多种翅片规格（平片，折皱片，波纹片及窗式片） 先进及灵活的生产工艺 - 可按顾客要求定尺制造 管材受控机械胀管确保铜管与套片之间传热均匀。 集管内压成型孔至少3倍壁厚的翻边高度 - 增加焊接面积 集管内压成型孔翻边与集管保持相同壁厚 - 增强焊接处强度 模压成型的集管端盖内凹设计 - 增加端盖受力强度 模压成型的集管端盖翻边 - 增加焊接面积，增强焊接强度 端板翻边孔 - 使盘管芯体可

20、以浮动，增强对管子的保护 外板孔小套环设计 - 允许盘管自由热胀冷缩,诺而达产品特点,冷凝器加大外板孔设计 - 允许进气管自由热胀冷缩 单侧倾斜蒸汽盘管设计 - 以便冷凝液回流 蒸汽盘管内导管设计 - 防冻设计 蒸汽及水盘管放水阀 受专业培训的销售人员 专业技术人员提供产品售前售后技术服务 拥有自行开发的盘管换热器设计及选型软件。 极强的换热器设计能力 - 可按客户要求设计 根据压力容器标准进行产品耐压测试。 按标准控制产品的含水量（蒸发器和冷凝器）和含杂量。,诺而达产品特点,ARI认证 ISO9002 CRN 获认证的焊工 可按顾客要求定尺制造 一年质保 盘管质量可靠不合格率小于0.03%,

21、焊 接 细 节,Kirby Kote 透明防腐涂层,高度防酸腐蚀 高度防盐腐蚀 大大降低尘物积聚 不影响换热效果 坚固透明且柔滑的涂层 提高保护表面水的流动 在成份和应用上环保无毒 适用于空气污染城市或地区 适用于工业及海洋环境,第四部分 诺而达盘管替换及设计,原有盘管替换 绕片盘管替换 诺而达盘管设计,原 有 盘 管 替 换,1. 明确是否为套片式换热器 2. 明确为何种盘管（蒸汽盘管，液体盘管， 蒸发器，冷凝器还是其它盘管） 3. 翅片材料（铝片，铜片，碳钢片还是不锈钢片） 4. 管子材料（铜管，钢管，不锈钢管还是 铜镍合金管蒸汽盘管） 5. 外板材料（镀锌板，铝板，黄铜板，不锈钢钢） 6

22、. 外板是否有顶部和底部外板，外板是否翻边， 外板是否有翻边孔。（这些因素影响价格）,原 有 盘 管 替 换,7. 翅片长度FL（单位inch） 8. 翅片高度FH（单位inch） 9. 每英寸翅片数FPI，翅片种类及翅片厚度 10.管子直径（1/2”，5/8”，蒸汽盘管只有5/8”和 1”） 11.排数Rows，翅片宽度（以确定排距） 12.管子高度TH（以确定Pitch）,原 有 盘 管 替 换,13. 盘管的左右端Handing（左端，右端，通用） 14. 回路Circuits（只针对液体盘管和蒸发器）， 若为蒸发器，分液器型号及回路。 15. 连接管种类及尺寸(paint 150 或1

23、00, BSP，法兰连 接)， 法兰连接不建议采用，（不同的连接影响价格） 连接管的结构尺寸（管径，长度及位置）在原有盘管 替换中非常重要，一般场合下不能改变安装尺寸。 16. 管头直径，长度 17. 其它：有无特殊防腐涂层，,原 有 盘 管 替 换,如何识别套管和翅片的材质 See sample case,原 有 盘 管 替 换,如何选用材质（一般准则） 翅片：铝片适用于一般场合； 铜片适用于腐蚀环境，换热效果比铝片好， 但价格高； 不锈钢片适用于高度腐蚀环境； 管件：铜管适用于一般场合； 不锈钢管适用于管内或管外有腐蚀的场合； 铜镍合金管及钢管用于管内高压的场合。,替 换 绕 片 盘管,首

24、先考虑可用何种盘管替换 应考虑结构尺寸受原安装位置限制 在原有结构尺寸的基础上可确定翅片长度， 翅片高度和排数 其它设计参数参见盘管设计,替 换 绕 片 盘管,应考虑管子的压力和温度限制(铜管及铜镍环境管) 1. 蒸汽盘管最高压力为350 psig(24.6 kgf/cm2) ，最高温度450 F (230 C) 2. 液体盘管最高压力为250 psig (17.6 kgf/cm2) ，最高温度300 F (149 C) （可清洁盘管最高压力为100 psig (7 kgf/cm2) ，最高温度150 F (66 C) ) 3. 蒸发器最高压力为250 psig (17.6 kgf/cm2)

25、，最高温度300 F (149 C) * 如需承受更高压力及温度则需采用钢管,盘管设计,液体盘管 冷水盘管, 热水盘管 蒸汽盘管 蒸发器,冷水盘管,翅片高度（单位inch） 翅片长度（单位inch） 风量 （单位scfm） 进气干球温度DB和湿球温度WB （单位F） 离气干球温度DB和湿球温度WB（单位F） 或总换热量（单位MBTU） 液体种类（水，乙二醇，丙醇） 进液温度（单位F） 离液温度（单位F）或液体流量（单位GPM）,热水盘管,翅片高度（单位inch） 翅片长度（单位inch） 风量（单位scfm） 进气干球温度（单位F） 离气干球温度（单位F） 或总换热量（单位MBTU） 液体种类

26、 进液温度（单位F） 离液温度（单位F） 或液体流量（单位GPM）,蒸汽盘管,同端或异端连接管 翅片高度（单位inch） 翅片长度（单位inch） 风量（单位scfm） 进气干球温度（单位F） 离气干球温度（单位F） 或总换热量（单位MBTU） 蒸汽压力（单位PSIG）,蒸汽盘管,蒸汽盘管管壁厚度的选择,蒸 发 盘 管,翅片高度（单位inch） 翅片长度（单位inch） 风量（单位scfm） 进气干球温度（单位F） 进气湿球温度（单位F） 离气干球温度/湿球温度（单位F） 或总换热量（单位MBTU） 蒸发温度（单位F） 制冷剂种类,第五部分 盘管应用工业范围,应用的工业范围,化工 石油 船舶

27、电力 烟草,冶金 冷藏 运输 纺织 空调,造纸 食品 矿产 医药 等等,制 冷 行 业,应用： 立式冷柜 冷藏冷冻陈列柜 制冰机 冷饮机 运输冷藏 成品冷库 环境试验室,盘管类型： 蒸发器 风冷冷凝器,空 调 行 业,应用： 家用空调 中央空调 工艺性空调 风机盘管 末端装置 除湿器 加热器,盘管类型： 蒸发器 风冷冷凝器 冷水盘管 热水盘管,交 通 运 输,应用： 中、大巴空调 地铁空调 火车机车空调与主机冷却 挖土机主机冷却 驾驶室空调,盘管类型： 蒸发器 风冷冷凝器,烟 草 行 业,应用： 烟叶烘干 烟叶加湿环境湿度控制 烟丝烘干 卷烟成品：环境控制,盘管类型： 蒸汽盘管 中央空调冷水盘

28、管 蒸汽盘管 中央空调冷水盘管,船 舶 行 业,应用： 热水供暖：生活区及机舱 柴油发动机 发电机 空调 冷藏冷冻,盘管类型： 热水盘管 中间冷却器 中间冷却器 蒸发器 蒸发器,电 力 行 业,应用： 发电机 变压器 汽轮发电机 预热燃烧用冷风,盘管类型： 中冷器 油冷却器 氢气冷却器 蒸汽盘管,木 材 干 燥,应用： 烘干房 冷冻干燥,盘管类型： 蒸汽盘管（4kg/cm2，目前 多为绕片式蒸汽盘管） 冷凝器，蒸发器,造 纸 及 纸 浆,应用： 生产过程中的干燥 （涂布，纸机）,盘管类型： 蒸汽盘管,医 药 行 业,应用： 药物干燥 环境空调,盘管类型： 蒸汽盘管 冷水盘管,化 工 行 业,应

29、用： 聚酯：产品从颗粒到成品纤维的生产过程需加热至300C,用一种工业油或热媒,热媒的回收循环使用需钢制风冷盘管，一般中型厂用34个盘管 尿素：生产线中有三处用到蒸汽全钢盘管 尼龙：尼龙丝成型需冷却加热 塑料薄膜：加热拉膜,盘管类型： 液体盘管 （油冷却器） 蒸汽盘管 冷水盘管,食 品 加 工,应用： 包装设备（一种） 蔬菜干燥 冷冻干燥机 -空压机 成品储存,盘管类型： 冷凝器 蒸发器 蒸汽盘管,矿 采,应用： 矿井取暖,盘管类型： 蒸汽盘管,纺 织,应用： 化纤涤纶生产线,盘管类型： 风冷油冷却器,地 毯,应用： 烘干（蒸汽）,盘管类型： 蒸汽盘管,丝 袜,应用： 加工过程对产品的加热 产品成型及弹性记忆 的热处理 产品出厂前的烘干,盘管类型： 蒸汽盘管,啤 酒,应用： 大麦芽发酵,盘管类型： 冷水盘管,钢 管 制 造,应用： 热水处理,盘管类型： 水盘管,废水处理,应用： 废水冷却 （废水处理一种）,盘管类型： 水盘管,汽 车 玻 璃,应用： 冷却高温气体,盘管类型： 冷水盘管,塑 料 容 器,应用： 对塑料瓶模子的加热,盘管类型： 蒸汽盘管,洗 衣,应用： 干洗机 烘干机,盘管类型： 蒸发器，冷凝器， 蒸汽盘管（全铜抗腐蚀） 蒸汽盘管,Thank you.,谢谢!,