煤矿锅炉房热交换器比较及选型
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矿山供热设计两种方案的对比摘要:通过对矿山井口预热设计中采用传统蒸汽动力燃煤锅炉(简称燃煤锅炉)供热与热动力机械热风炉(简称热风炉)供热方案比较,阐明采用热风炉供热具有热效率高,系统简洁,煤电能耗显著降低,生产不用水,环保安全等特点,是矿山供热设计最为实用、灵活、理想的设计方案选择。
关键词:热风炉蒸汽炉供热节能降耗环保热风炉在许多方面优于燃煤锅炉,通过长时间的生产实践认识到,只有利用热风作为介质和载体才能更大提高热利用率和热工作效果。
为此在矿山供热设计中有效利用现有条件,在资源短缺,环境污染严重,为节约能源消耗,提高供热效率,在矿山冬季井巷生产中,通过改变传统的供热方式,采取先进的热风炉供热,减少了污染排放,并能供给矿井新鲜清洁温度(2℃)适宜的空气,改善了劳动条件,为保障井下人员身体健康和生产安全,提供了良好的工作环境,连续不断的热风供给改变了过去冻井现象,保证矿井安全生产。
一、蒸汽锅炉房供热设计方案1、工艺设备选型以往如果对地下开采60万吨/年铁矿厂冬季生产的井口预热及井口建筑采暖进行供热,根据其供热负荷为5340kw,应采用二台6吨/时蒸汽锅炉供热。
锅炉主机及其辅机设备和设备用电负荷见表一。
2、确定锅炉房及其场地规模根据工艺设备规格及型号,锅炉房需要设置煤仓间、锅炉间、水处理间、风机除尘间、配电控制室。
锅炉房平面占地尺寸为21m×24m,结构采用24砖墙。
根据耗煤量 2.4吨/时和产渣量0.72吨/时确定储煤场、存渣场占地尺寸为25 m×20 m。
3、热力系统设计包括运煤、上煤系统,除渣、运渣系统,汽水管道系统,风烟管道系统。
4、室外供热管网蒸汽供热管网采用不通行地沟敷设,地沟展开长度500 m。
二、热风炉房供热设计方案1、工艺设备选型如果采用新型设备热风炉对井口预热进行供热,根据其供热负荷4474kw (不包括井口建筑采暖),应采用一台JRL-M-420热风炉供热,热风炉及辅机设备和设备用电负荷见表二。
换热器的选型和设计指南
热交换器选型与设计指南
一、热换器的选型
1、热换器类型
根据热换器工作的原理和结构特征,热换器可以分为流体直接交换器(Direct-Fluid Exchangers)、保温热换器(Heat-Preserving Exchangers)、热管(Heat Pipes)和热泵(Heat Pump)。
(1)流体直接交换器
流体直接交换器是最普遍的热换器类型,它是由连接在同一个容器内两个不同流体进行直接交换的,可以分为板式热换器(Plate Heat Exchanger)、管式热换器(Tube Heat Exchanger)、管壳式热换器(Tube-shell Heat Exchanger)、换热器(Exchanger)、板管式换热器(Plate-Tube Exchanger)等几种。
(2)保温热换器
保温热换器是通过在热换器内部设置一层隔热材料,使得一个流体和另一个流体不能直接接触,而是通过隔热材料进行热量交换的热换器,它包括直管保温器(Straight-TubeHeatPreservingExchanger)、折管保温器(Folded-TubeHeatPreservingExchanger)以及缠绕管保温器(Coil-TubeHeatPreservingExchanger)等几种。
(3)热管
热管是一种将热能以流体的形式进行输送的装置,它是由一段密封的
金属管束和一段或多段的循环管组成,通常将其称为柔性热管
( Flexible Heat Pipes),也可以称为硬性热管(Rigid Heat Pipes)。
(4)热泵。
锅炉房锅炉设备选型方案(写写帮整理)第一篇:锅炉房锅炉设备选型方案(写写帮整理)锅炉房锅炉设备选型方案方案一:2台3T+1台1.5T常压热水锅炉优点: 1.5T 锅炉提供夏季生活热水时,锅炉启、停间隔较少,可结省锅炉停机时未完全燃烧的天燃气,(因其燃烧机进气量小,未完全燃烧的天燃气就少)。
缺点:1.本工程锅炉房面积较小,锅炉、水泵台数多占地面积大,且系统管路多,后期维修、维护不便,更无法提供锅炉房值班室及水泵房的分隔。
2.方案一比方案二前期设备投资多4-5万元;安装多1万元。
3.后期设备维护费用大,主要为锅炉及水泵台数多。
方案二:2台4T常压热水锅炉优点:1.锅炉及水泵设备少占用锅炉房面积小,系统管路少,后期维修、维护方便,可尽量实现锅炉房值班室及水泵房的分隔。
2.方案二比方案一前期设备投资少4-5万元;安装少1万元。
3.后期设备维护费用少,主要为锅炉及水泵台数少。
缺点: 4T 锅炉提供夏季生活热水,当生活热水用量不稳定时,锅炉启、停间隔较多,稍浪费锅炉停机时未完全燃烧的天燃气,(因其燃烧机进气量大,未完全燃烧的天燃气就会比1.5T的多)。
第二篇:锅炉房设备选型锅炉房设备选型1、DZL4—1.25—AII卧式蒸汽锅炉1台工作压力:1.25MPa额定出力:4.0T/h燃煤种类:II型烟煤上煤方式:翻斗上煤机出渣方式:刮板式或螺旋式出渣机。
配套附件设备:引风机:Y5-48-№6.3C 型,一台,配用电机Y180M-2型,N=22KW。
鼓风机:G4-72-11№4A型,一台,配用电机Y132 S-2B35 型,N=5.5KW。
上煤机:FS—100型,一台,配用电机Y90—6 型N=1.1KW。
给水泵:3/2GC-5×7型,V=6m3/h,一台,H=1.6MPa,配用电机Y132 S-2型,H=7.5KW。
蒸汽泵:ZQS—6/17型,Q=4~6m3/h H=1.75MPa,2台。
2、DZL6—1.25—AII型卧式蒸汽锅炉2台工作压力1.25MPa额定出力6.0T燃煤种类:II型烟煤上煤方式:翻斗上煤机出渣方式:刮板式或螺旋式出渣机。
换热器的选型和设计指南换热器是一种常见的工业设备,用于传递热量。
在选型和设计换热器时,有几个关键因素需要考虑,包括换热器的类型、工作条件、热介质性质、热量传递要求以及材料选择等。
本文将探讨这些因素,并提供选型和设计换热器的指南。
1.换热器类型选择换热器的类型多种多样,包括壳管式换热器、板式换热器、管束式换热器等。
在选择换热器类型时,需要考虑以下几个方面:-热量传递效率:不同类型的换热器有不同的热量传递效率,需要根据具体的热量传递要求选择。
-空间限制:不同类型的换热器对空间的要求也不同,需要考虑设备安装的实际情况。
-清洁维护:不同类型的换热器在清洁和维护方面也不同,这也需要考虑到。
2.工作条件考虑换热器的工作条件包括温度、压力和流量。
这些条件会对选型和设计产生影响,并需要根据不同的工况选择合适的换热器。
对于高温、高压或高流量的情况,需要选择能够承受这些条件的换热器,并进行合理的设计。
3.热介质性质分析热介质的物理性质对换热器的选型和设计也有影响。
例如,不同的热介质对应不同的热导率、比热容和粘度等物理特性,这些特性会对换热器的热量传递效果产生影响。
需要根据热介质的性质选择合适的换热器和传热方式。
4.热量传递要求根据具体的热量传递要求,选择合适的热量交换方式。
换热器可以采用对流、辐射或传导等方式进行热量传递。
不同的传热方式在热量传递效率和能耗方面也有差异,需要根据具体要求进行选择。
5.材料选择换热器的材料选择对其性能和使用寿命起着重要作用。
一些常用的换热器材料包括不锈钢、铜、铝和钛等。
需要根据热介质的特性、工作条件和预算等因素选择合适的材料。
此外,还需要考虑材料的耐腐蚀性能、尺寸稳定性和可焊性等因素。
在设计换热器时-设计热传导面积:根据热量传递要求和热介质的特性,设计合适的热传导面积,确保达到所需的热传递效果。
-流体力学分析:对流动的流体进行流体力学分析,考虑流体的流速、压降以及流体在换热器中的流动模式等,以确保热量传递效果和系统的稳定性。
煤矿采暖方案对比报告随着冬季降临,煤矿的采暖方案备受关注,特别是对于那些远离市区的煤矿来说,煤炭是最为常见的采暖燃料。
由于煤炭资源的丰富,各煤矿公司也开展了多种采暖方案,使得用户无从选择。
本报告将对一些常见的煤炭采暖方案进行对比,并分析各方案的优劣点,以便更好地为煤矿制定最佳的采暖方案。
方案一:煤炭锅炉采暖技术原理煤炭锅炉采暖是一种传统的采暖方式,顾名思义,是通过将煤炭燃烧,将产生的热能传导到热水中,再通过管道将热水输送到各采暖点,使建筑物得到温暖。
方案特点•可靠性高:这是一种稳定的采暖方式,燃煤锅炉采暖有相对成熟的技术,能够确保长时间的使用。
•燃料成本低:煤炭作为一种便宜的燃料,煤炭锅炉的使用成本相对低廉。
•采暖效果好:通过煤炭锅炉采暖,能够快速地使室内温度升高,对于气候较为寒冷的地区特别适用。
•环境污染:煤炭燃烧会释放大量的二氧化碳、硫和一氧化碳,环境污染较为严重。
•维护费用高:燃煤锅炉需要经常维护,而且维护费用较高。
方案二:地热采暖技术原理地热采暖是一种将地下热能转化为传热水供采暖的方式。
它通过地下热水循环供暖,实现冬天供暖和夏天制冷。
首先需要钻探一个深度较大的井或集中开采热水源,然后通过热水泵循环,将地下热水传导到各个采暖点,供应采暖。
方案特点•环保节能:地热采暖能够避免对环境的污染,因为它所使用的能源来源是地热能,是一种清洁的能源形式,与燃煤采暖相比较环保。
•无噪音:地热采暖所输出的热水循环流动,不会产生噪音,与空气动力机的声音相比是完全没有噪声的。
•可控性好:地热采暖对环境温度有高度的适应性,环境变化时可以自动调节供水温度。
•费用高:地热采暖中需要进行地下热水井口钻探,投资高。
•稳定性差:地热采暖对设备的要求高,设备失灵很容易引起供暖不足,影响采暖效果。
方案三:燃气采暖技术原理燃气采暖以天然气为燃料,通过燃气热水炉加热、供水加热的方式进行采暖。
通过管道将燃气输送到锅炉内,生成热水和蒸汽,再通过热水循环管道将热能传递到各个采暖点。
热交换器的选型和设计指南三2010-01-26 20:15:11 来源:热泵热水器技术网浏览:136次11管壳式换热器的设计要点换热器的设计过程包括计算换热面积和选型两个方面。
有关换热器的选型问题,前面已经讲过了,下面主要介绍管壳式换热器的设计要点及如何分析计算结果、调整计算,而设计出满足工艺需要的、传热效率高的换热器。
11.1设计计算的基本模型及换热器的性能参数换热器的性能主要是通过下列公式来描述的。
a.冷、热两流体间热量平衡Qreq=(WCpΔT)hot=(WCpΔT)coldW--流体质量流量Cp--流体的比热hot--热流体cold--冷流体ΔT--进出口温度差b.传热率方程Qact=(A)(ΔTm)(1/ΣR)ΣR=(1/hi)o+(1/ho)o+(Rf)o+(Rw)oΣR--总热阻A--传热面hi、ho--分别为两流体的传热膜系数Rf--两流体的污垢热阻Rw--金属壁面热阻ΔTm--平均温度差O--通常换热计算以换热管外表面为基准c.传热率的估算Qact≥Qreqd.对压力降的限制条件(ΔPi)act≤(ΔPi)allow(ΔPo)act≤(ΔPo)allowΔP--压力降下标i表示管内下标o表示管外11.2换热器的计算类型换热器的计算类型常分为设计计算和校核计算两大类。
换热器计算一般需要三大类数据:结构数据、工艺数据和物性数据,其中结构数据的选择在换热器中最为重要。
在管壳式换热器的设计中包含有一系列的选择问题,如壳体型式、管程数、管子类型、管长、管子排列、折流板型式、冷热流体流动通道方式等方面的选择。
工艺数据包括冷、热流体的流量、进出口温度、进口压力、允许压降及污垢系数等。
物性数据包括冷、热流体在进出口温度下的密度、比热容、粘度、导热系数、表面张力。
a.设计计算 Design设计计算就是通过给定的工艺条件,来确定一台未知换热器的结构参数,并使其结构最优、尺寸最小。
对设计计算应先确定下列基本的几何参数:--管长--管间距--流向角--换热管外径及管壁厚b.校核计算 Rating校核计算就是评估一台已知换热器的传热性能,即通过校核设备的几何尺寸来看其是否能满足传热要求。
换热器的评价与选择换热器亦称热交换器,具有传热措施强,传热阻力小、传热能力大的特点,是充分节约现有能源,合理利用和开发新能源的关键设备,广泛应用于石油、化工、医药、食品、钢铁、供热等行业。
笔者从几种常规换热器的特点和换热器强化传热的方式,分析换热器的节能效果,为换热器的选择和使用提供参考。
一、换热器的基本特性换热器是一种应用广泛的热力设备,尤其是管式换热器和板式换热器在实际应用中仍占主导地位,笔者仅对这两种常用的换热器性能、效率进行分析比较,为换热器的选择和使用提供参考。
1、管壳式换热器。
管壳式(又称管式、列管式)换热器是典型的间壁式换热器,在换热器产品中占据主导地位。
2、固定管板式换热器:固定管板式换热器主要由外壳、管板、管束、封头等主要部件组成。
固定管板式换热器的结构简单、造价低廉、易于制造、管程检修及清洗方便,但壳程清洗困难。
3、浮头式换热器:浮头式换热器一端管板固定在壳体与管箱之间,另一端管板在壳体内可以移动,因此管束和壳体之间不存在温差应力。
一般浮头能够拆卸,管束可以抽出和装入。
浮头式换热器的结构特点,使其适用在管束和壳体有较大温差的工况,管束和壳体的清洗和检修方便,但结构比较复杂,密封要求也相对较高。
4、“U”型管式换热器:U形管式换热器是将换热管加工成U形,两端固定在同一管板上。
由于壳体和换热管分开,换热管可以自由伸缩,因而不存在温差应力。
U形管式换热器结构比较简单,清洗方便,但由于换热管加工成不同半径的U 形,除最外层U形管损坏后可以更换外,其它U形管损坏只能堵管,而且由于U形管受弯曲半径的限制,管束中心部分存在间隙,介质容易短路,从而影响传热效果。
5、填料函式换热器:填料函式换热器的结构特点与浮头式换热器类似,在浮头与壳体接触面采用填料函式密封结构,使得管束在壳体内能够自由伸缩,不会产生壳壁与管壁热变形差造成的热应力。
但其结构较浮头式换热器简单,制造方便,节约材料,造价低廉,清洗维修方便。
高效燃煤锅炉房换热器的选择要求
【学员问题】高效燃煤锅炉房换热器的选择要求?
【解答】1、应选用工作可靠,传热性能良好的换热器。
对生活热水系统,还应根据水质情况选用易于清除水垢的换热器。
2、选择计算列管式、板式换热器时,应考虑换热表面污垢的影响,即传热系数应乘以污垢修正系数0.6~0.85.
3、对容积式换热器,传热系数宜按考虑水垢热阻的方法进行计算。
以上内容均根据学员实际工作中遇到的问题整理而成,供参考,如有问题请及时沟通、指正。
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锅炉房设备选型锅炉房设备选型1.锅炉选型:采暖热负荷:6268kw间歇供暖系数为1.2经计算热量Q=7522kw。
选WNS4.2型2台额定功率:4.2Mw 承压:1.0MPa耗气量:463Nm3/h2.热水循环泵G=0.86Q/⊿t=0.86x4200÷25=144m3/h某1.1=159m3/h选DFG150-160/2/22型流量:160m3/h 扬程:30m转速:2950r/min 电机功率:18.5kw 3台〔两用一备〕3.低区板式换热器低区采暖热负荷2620kw选1台BRJ-50N型,换热量2905kw,换热面积50m2, 机组循环泵:G=0.86Q/⊿t=0.86x2900÷25=100m3/h某1.1=110m3/h选DFG100-160/2/15型流量:110m3/h 扬程:32m转速:2900r/min 电机功率:15kw 2台〔一用一备〕4.中区板式换热器中区采暖热负荷1968kw选1台BRJ-40N型,换热量2326kw,换热面积40m2, 机组循环泵:G=0.86Q/⊿t=0.86x2300÷25=79m3/h某1.1=87m3/h选DFG80-160(I)/2/15型流量:90m3/h 扬程:35m转速:2900r/min 电机功率:15kw 2台〔一用一备〕5.高区板式换热器高区采暖热负荷1680kw选1台BRJ-30N型,换热量1740kw,换热面积30m2, 机组循环泵:G=0.86Q/⊿t=0.86x1740÷25=60m3/h某1.1=66m3/h选DFG80-200(I)B/2/15型流量:80m3/h 扬程:38m转速:2900r/min 电机功率:15kw 2台〔一用一备〕6.一次侧落地膨胀水箱补水流量按循环水泵流量的4%~5%计算:360某(4%~5%)=14.4~18m3/h. 定压点10m选DFG50-100〔I〕/2/1.5型流量:17.5m3/h 扬程:15.5m转速:2900r/min 电机功率:1.5kw 2台〔一用一备〕调节水量Vt=17.5某3÷60=0.875m3总容积Vmin=〔B·Vt〕/(1-at)=2.6m3选GZP1400型,调节容积为1m3,总容积:3.61m37.二次侧低区落地膨胀水箱补水流量按循环水泵流量的4%~5%计算:130某(4%~5%)=5.2~6.5m3/h. 定压点55m选40GDL6-12某5型流量:6m3/h 扬程:60m转速:2900r/min 电机功率:2.2kw 2台〔一用一备〕调节水量Vt=6某3÷60=0.3m3总容积Vmin=〔B·Vt〕/(1-at)=2.1m3选GZP1200型,调节容积为0.75m3,总容积:2.65m37.二次侧中区落地膨胀水箱补水流量按循环水泵流量的4%~5%计算:100某(4%~5%)=4~5m3/h. 定压点85m选40GDL6-12某7型流量:4.2m3/h 扬程:95m转速:2900r/min 电机功率:3kw 2台〔一用一备〕调节水量Vt=4.2某5÷60=0.35m3总容积Vmin=〔B·Vt〕/(1-at)=2.3m3选GZP1200型,调节容积为0.75m3,总容积:2.65m38.二次侧高区落地膨胀水箱补水流量按循环水泵流量的4%~5%计算:80某(4%~5%)=3.2~4m3/h. 定压点110m选40GDL6-12某9型流量:4.2m3/h 扬程:123m转速:2900r/min 电机功率:4kw 2台〔一用一备〕调节水量Vt=4.2某5÷60=0.35m3总容积Vmin=〔B·Vt〕/(1-at)=2.3m3选GZP1200型,调节容积为0.75m3,总容积:2.65m39.软化水箱:补给水箱的有效容量按0.5—1h的正常补水量计算:18.8某0.5=9.4m3/h 选3.0m〔长〕某2.0m〔宽〕某2.0m〔高〕体积10m3全自动钠离子交换器选XR-750/Q型,出水量:8~12t/h。
换热器选型详解各种类型的换热器作为工艺过程必不可少的设备,如何根据不同的工艺生产流程和生产规模,设计出投资省、能耗低、传热效率高、维修方便的换热器是一项非常重要的工作。
换热器分类按工艺功能分类冷却器、加热器、再沸器、冷凝器、蒸发器、过热器、废热锅炉等。
按传热方式和结构分类间壁传递热量式和直接接触传递热量式,其中间壁传热式又分为管壳式、板式、管式、液膜式等其他形式的换热器。
从工艺功能选择换热器冷却器间壁式冷却器☆当传热量大时,可以选择传热面积和传热系数较大的板式换热器比较经济,但是板式换热器的使用温度一般不大于150℃,压降较大。
☆对于压降和温度压力较高的情况,选用管壳式换热器较为合理。
☆板翅式换热器由于翅片的作用,适用于气体物料的冷却,其使用温度一般也小于150℃。
☆空冷器适用于高温高压的工艺条件,其热物流出口温度要求比设计温度高15~20℃。
直接接触式冷却器☆适用于需要急速降低工艺物料的温度、伴随有吸收或除尘的工艺物料的冷却、大量热水的冷却和大量水蒸气的冷凝冷却等工况。
加热器高温情况:当温度要求高达500℃以上时可选用蓄热式或直接火电加热等方式。
中温情况:对于150~300℃工况一般采用有机载热体作为加热介质。
分为液相和气相两种。
低温情况:当温度小于150℃时首先考虑选用管壳式换热器,只有工艺物料的特性或者工艺条件特殊时,才考虑其他形式,例如热敏性物料加热多采用降膜式或波纹板式换热器。
再沸器图1 四种再沸器类型多采用管壳式换热器,分为强制循环式、热虹吸式和釜式再沸器三种。
其设计温差一般选用20~50℃,单程蒸发率一般为10%~30%。
冷凝器一般用于蒸馏塔塔顶蒸汽的冷凝以及反应气体的冷凝,对于蒸馏塔顶,一般选用管壳式、空冷器、螺旋板式、板翅式等换热器作为冷凝器,对于反应系统,一般选用管壳式、套管式或喷淋式等换热器作为冷凝器。
表2 冷凝器特性比较常用换热器选用-管壳式换热器工艺条件温度:冷却水出口温度不宜高于60℃以免结垢严重,高温端的温差不应小于20℃,低温端的温差不应小于5℃。
煤矿采暖方案对比报告背景煤矿作为能源生产的重要产业之一,也需要在冬季提供适当的采暖方案。
目前市面上主要有以下四种采暖方案:燃煤锅炉供暖、热泵供暖、太阳能供暖、电采暖。
为了找到最适合煤矿的采暖方案,我们进行了一系列对比和分析。
方案对比燃煤锅炉供暖燃煤锅炉是目前应用最广泛的采暖设备之一,其采暖费用相对较低,但存在煤烟污染和燃烧排放问题,对环境造成一定的污染。
热泵供暖热泵采暖是一种新型的清洁能源供暖方式,使用电能作为能源,通过热泵技术将空气、水等环境能源转化为供暖能源。
其优点是环保、节能、舒适度较高,适合小型家庭使用,但对电能要求较高。
太阳能供暖太阳能是可再生能源中的一种,太阳能采暖是利用太阳能将阳光转化为热能来为室内供暖。
其优势在于清洁、环保、节能以及长期使用的成本低,但也存在一定的收集和存储问题。
电采暖电采暖是利用电能进行供暖的方式,相对简单方便,而且没有燃气、煤炭的污染问题。
但电采暖由于耗电量较大,所以导致采暖费用相对较高,而且作为电能的消费者,需要承担电网的承载压力。
方案对比分析费用对比在费用方面,燃煤锅炉的使用费用相对较低,但因为存在煤烟污染和燃烧排放问题,需要进行部分的环保投入。
热泵和太阳能采暖具有显著的节能环保特点,但当前的安装费用和维护费用较高,因此采购成本较高。
电采暖消耗电力较大,所以度数一定的情况下,使用电能采暖的费用也比较高。
用户适用情况燃煤锅炉适用于采暖面积较大的场合,可以同时满足很多的采暖需求,但需要对供暖的煤炭进行清理和储存。
热泵和太阳能采暖适合于家庭小户型、办公室、学校、医院等场合,但不适合煤矿等由于采暖面积大和供热规模大的场合。
电采暖比较适合对采暖面积有限的小户型。
环保考虑燃煤锅炉在烧煤的过程中会释放出病毒、尘埃、一氧化碳等物质,对环境的污染较大。
热泵和太阳能采暖虽然采用了清洁能源,但在生产后的成本投入上也涉及对环境的一定污染。
电采暖相较而言对环境污染相对较小。
结论煤矿采暖方案的最优选择取决于政策环境、采暖规模、成本等因素。
第一节矿井概况及设计依据一、设计内容根据业主方提供的矿井有关基础资料,对矿井生产和生活所需采暖、通风、供热及井筒保温热负荷进行计算和分析,根据供热负荷提出锅炉设备选型方案,以满足建设方决策和锅炉设备招标订货需要。
二、设计依据1、采暖通风与空气调节设计规范(GB50019-2003)锅炉房设计规范(GB50041-2008)煤炭工业矿井设计规范(GB50215-2005)2、气象资料采暖室外计算温度:-8℃;冬季通风室外计算温度:-6℃;夏季通风室外计算温度:28℃;冬季室外极端最低温度平均值:-21.4℃;冬季室外平均风速:2.6m/s;夏季室外平均风速:2.1m/s;采暖天数:120d;最大冻结深度:600mm第二节采暖热负荷本矿地处寒冷地区,按规范要求,凡经常有人员停留和生产工艺对温度有一定要求的行政公共建筑物以及工业生产系统建构筑物,均设置集中采暖。
1、供暖范围采暖范围:矿井工业场地内需采暖的各生产系统建筑物和所有行政公共建筑物。
2、供暖热负荷工业场地行政与公共建筑物计算耗热量为:630500W;各建筑物采暖耗热量计算见表1-1-1。
表1-1-1 建筑物耗热量表第三节生活热水热负荷1、洗浴用热水矿井全员人数共计为1000人(含生产、管理),生产职工人员按四班三运行制,每班生产人员(含井下和地面)250人,考虑同时洗浴人数的不均时系数,按矿井常年最大班洗浴人数200人计算所需热水供应和加热耗热量,常年洗浴用生活热水集中制备,共用一个公共浴室。
所有热水均由锅炉房内的热交换站统一提供。
各用热单位的热水量及耗热量分别为:1)公共浴室浴池热水及淋浴热水用量按每人每次440L计,冷水温度为10℃,加热至42℃,则制备职工洗浴生活热水所需耗热量为:Q=n LC△t其中:Q—耗热量(W)n—每班淋浴人数(W)C—水的质量比热(W/kg.℃)△t—冷热水温度差(℃)即Q=200×440×1.16(42-10)=3266560W根据国家煤矿工业设计规定,公共浴室淋浴热水加热和储热方式,时间按4.5小时计算,生活热水加热设计耗热量为3266560/4.5=726000W。
煤矿锅炉房热交换器比较及选型摘要:本文阐述了现用浮动盘管式热交换器、板式热交换器的使用情况及通过对板式热交换器、浮动盘管式热交换器和螺旋螺纹管热交换器从设备的结构、体积、传热效率、节能等几方面阐述了三者的特点,进行比较分析,为锅炉房热交换器的选型提供了参考依据。
关键词:浮动盘管式;板式;螺旋螺纹管;热交换器;选型换热器是能源利用过程中必不可少的设备,几乎一切工业领域都要使用。
按用途来说,一般可分为热交换器、冷凝器、蒸发器,加热器及冷却器五大类。
本文对现在使用的两种热交换器使用情况进行说明,并对三种换热设备从设备的结构、体积、传热效率、节能等几方面阐述了三者的特点,进行比较分析,给公司锅炉房设备更新提供参考,可供选型的设备有板式热交换器、浮动盘管式热交换器和螺旋螺纹管热交换器。
1 热交换器的使用情况1.1 板式热交换器的使用情况(1)现用板式热交换器1台,由于水质原因,长时间运行发生堵塞严重,每年需2次的解体酸洗,后再进水端加装了机械过滤器,但效果仍不是很好。
(2)长时间使用个别板片出现腐蚀渗漏现象,影响了换热效率和正常使用。
(3)发生堵塞时需对板式热交换器进行解体,单片进行清洗,同时更换橡胶垫片,检修工作量大。
(4)检修更换橡胶垫片、清洗单片数量大,检修费用每次1-2万元。
1.2 浮动盘管式热交换器的使用情况(1)现用浮动盘管式热交换器3台,由于水质原因,长时间运行发生堵塞,每年需酸洗1次,换热效率降低情况严重。
(2)检修费用低,每次5000元左右。
(3)运行1年无断管故障,日常基本无维护工作量。
2 热交换器的结构2.1 板式热交换器的结构板式热交换器是由一组几十到几百具有一定波纹形状的金属板片组成的热交换器,金属板片安装在一个侧面有固定板和活动压紧板的框架内,并用夹紧螺栓夹紧。
框架整体是由活动压紧板、固定压紧板、上导杆、下导杆、支撑杆和夹紧螺栓等构成。
金属板片、活动压紧板、固定压紧板悬挂在上导杆,并且由下导杆进行定位,而导杆杆端固定在支撑柱上。
热交换器选型计算方法
•
•如何选配适用的热交换器,公式说明如下:
•热交换器的散热能力= Qt÷ΔT×系数= (Qi+Qr)÷(T1-T2)×系数
•=(柜内耗散功率+光照辐射热)÷(柜内目标温度值- •环境最高干球温度)×系数
•其中:Qt=Qi+Qr
Qt:机柜所产生的总热量(单位:W );
•Qi:柜内耗散功率,即机柜内所产生的总热量(单位:W )
Qr:光照辐射热,即机柜外传至机柜内的热量(单位:W )
Qr=200*A ÷3
• A :机柜的表面积(单位:m2)
•ΔT=T1-T2(单位:℃)T1: 柜内目标温度;
•T2: 柜外环境最高干球温度。
•机柜外型尺寸为:1000*2000*500mm
柜内耗散功率为600W(基本上柜内耗散功率为柜内元器件额定功率的10%~15% ;
柜内目标温度为45℃,柜外环境最高干球温度为35℃
计算:
•机柜表面积为:
•A=1*2*2+0.5*2*2+0.5*1*2=7m2;
•机柜外传至机柜内的热量:Qr=200*A ÷3=200*7÷3=467W
•柜内耗散功率为:Qi=600W
机柜所产生的总热量:Qt=Qi+Qr=600+467=1067W
•热交换器的散热能力= Qt÷ΔT×系数
•= 1067÷(45-35)×1
•=106.7W/K
选择型号为110W/K的热交换器。
注:1、此公式中的系数因使用地区环境的不同,以特定情况而定,一般为1.
2、此选型公式仅供参考!。
煤矿锅炉房热交换器比较及选型
摘要:本文阐述了现用浮动盘管式热交换器、板式热交换器的使用情况及通过对板式热交换器、浮动盘管式热交换器和螺旋螺纹管热交换器从设备的结构、体积、传热效率、节能等几方面阐述了三者的特点,进行比较分析,为锅炉房热交换器的选型提供了参考依据。
关键词:浮动盘管式;板式;螺旋螺纹管;热交换器;选型
换热器是能源利用过程中必不可少的设备,几乎一切工业领域都要使用。
按用途来说,一般可分为热交换器、冷凝器、蒸发器,加热器及冷却器五大类。
本文对现在使用的两种热交换器使用情况进行说明,并对三种换热设备从设备的结构、体积、传热效率、节能等几方面阐述了三者的特点,进行比较分析,给公司锅炉房设备更新提供参考,可供选型的设备有板式热交换器、浮动盘管式热交换器和螺旋螺纹管热交换器。
1 热交换器的使用情况
1.1 板式热交换器的使用情况
(1)现用板式热交换器1台,由于水质原因,长时间运行发生堵塞严重,每年需2次的解体酸洗,后再进水端加装了机械过滤器,但效果仍不是很好。
(2)长时间使用个别板片出现腐蚀渗漏现象,影响了换热效率和正常使用。
(3)发生堵塞时需对板式热交换器进行解体,单片进行清洗,同时更换橡胶垫片,检修工作量大。
(4)检修更换橡胶垫片、清洗单片数量大,检修费用每次1-2万元。
1.2 浮动盘管式热交换器的使用情况
(1)现用浮动盘管式热交换器3台,由于水质原因,长时间运行发生堵塞,每年需酸洗1次,换热效率降低情况严重。
(2)检修费用低,每次5000元左右。
(3)运行1年无断管故障,日常基本无维护工作量。
2 热交换器的结构
2.1 板式热交换器的结构
板式热交换器是由一组几十到几百具有一定波纹形状的金属板片组成的热交换器,金属板片安装在一个侧面有固定板和活动压紧板的框架内,并用夹紧螺栓夹紧。
框架整体是由活动压紧板、固定压紧板、上导杆、下导杆、支撑杆和夹紧螺栓等构成。
金属板片、活动压紧板、固定压紧板悬挂在上导杆,并且由下导杆进行定位,而导杆杆端固定在支撑柱上。
板片与板片之间以橡胶垫片,形成流体通道,通过板片进行热量交换。
板片的最终数量和尺寸是由流体的物理特性、流量、温度差和压力降决定的。
2.2 浮动盘管式热交换器的结构
浮动盘管式热交换器属于管壳式交换器的一种,由上、下端盖,外筒、蒸汽导入管、凝结水导出管及水平浮动盘管组成。
其中,上、下端盖、外筒由优质碳素钢材或不锈钢制成,蒸汽导入管、凝结水导出管由黄铜管或优质不锈钢管及钢管制成,水平浮动盘由紫铜管经特殊绕制而成。
2.3 螺旋螺纹管式换热器的结构
螺旋螺纹管式换热器也是管壳式交换器的一种改进型,由芯体和壳体两部分组成,芯体主要由多根螺旋螺纹管紧密地以反向缠绕、螺旋上升的结构缠绕在一起,结构组成非常紧凑,体积非常小,壳体由筒体和封头等组成,在上下封头部位各开设两个口,作为进出水、汽口,同一封头上的开口中心呈90°角,使换热器能够全部参与到换热,无死角。
螺旋螺纹管热交换器相对于管壳式热交换器克服了原先结构不紧凑,损耗材料大的弊病,换热管束和壳体材质采用不锈钢,膨胀系数统一,最高可承受压力1.6MPa,最高可耐温400℃,不会由于压力和温度的不稳定导致热交换器变形。
3 热交换器的性能比较
3.1 设备的体积比较
板式热交换器由夹在框架中的一组不锈钢传热板组成,结构紧凑,在较小工作体积内可容纳较大的传热面积,单位体积内的换热面积为管壳式的2~5倍,因此若想要达到相同的换热量,板式热交换器的占地面积大约为管壳式热交换器的1/2~1/5。
而螺旋螺纹管热交换器体积相对更小,体积只有传统管壳式热交换器的1/5。
3.2 传热系数的比较
在浮动盘管式热交换器内,蒸汽在盘管内部进行高速流动,离心作用力推动盘管产生高频的浮动,促使管子外被加热的水产生扰动,破坏管与水之间的层流传热层,强化了对流换热,传热系数最高能达到2600 W/㎡·℃,汽-水换热时传热系数一般为350-2000 W/㎡·℃。
在板式热交换器内,冷却水与被冷却水侧的流动均是湍流,两种流体进行逆
向流动,在波纹的作用下引起湍流,进而产生高传热率,高阻力压降以及高切应力场,这样能够抑制污垢在传热面上的形成。
其传热系数的换热系数最高能达到7000W/㎡·℃,在汽水换热中只能达到1000~3000 W/㎡·℃。
螺旋螺纹管热交换器由于螺旋螺纹管反向缠绕、螺旋上升的结构特点,使得介质的流速加快,湍流更加强烈,换热系数最高可达14000 W/㎡·℃,通常情况下也能达到5000~9000 W/㎡·℃,换热优势明显。
3.3 运行维护管理比较
浮动盘管式热交换器每年必须要对外观进行一次检查,每三年至少要对内外部进行一次细致检查,进行维修的工作量大,维护费用高。
特别是当换热管出现断管及裂管时,维护费用多。
板式热交换器由于流道较窄,易堵塞,易结垢,维护较为繁琐,维护需将整机拆开,单片酸洗板片,且要对几百片板片,一个一个进行检查,数量极多,工作量大,并且每进行一次拆卸,都必须将橡胶垫片进行更换,维护费用很高。
螺旋螺纹管热交换器特殊的结构、表面处理工艺以及两侧介质的逆流交叉换热,提高了综合传热系数,同时又给热交换器提供了自洁功能,使交换器的结垢倾向降低。
即使因为长期使用出现结垢,只需添加化学药剂即可清除。
4 结论
通过对板式热交换器、浮动盘管式热交换器及螺旋螺纹管热交换器的进行比较,可以得出以下结论:螺旋螺纹管热交换器结构紧凑、占地面积小;高效换热、节能环保;清洗方便、费用低,是一种比较理想的热交换器设备。
参考文献:
[1]旷仲和.电厂闭式冷却水系统板式换热器与管式换热器比较及选型优化[J].电力建设,2008(08).
[2]李起潮.板式与浮动盘管式热交换器的比较分析[J].西部粮油科技,2000(04)。