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換熱設備可以是加熱器,冷卻器,蒸發器,再沸器,余熱鍋爐等,種類和式樣都很多.但不論哪種換熱設備,在設計或選型時應滿足以下基本要求:
1、合理地實現所規定的工藝條件:
傳熱量、流體的熱力學參數與物理化學性質是工藝過程所規定的條件.設計者應根據這些條件進行熱力學和流體力學的計算,經過反復比較,使所設計的換熱設備具有盡可能小的傳熱面積,并在單位時間內傳遞盡可能多的熱量.
2、安全可靠
換熱設備也是壓力容器,在進行強度、剛度、溫度應力以及疲勞壽命計算時,應該遵照相關的規定.這對保證換熱設備的安全可靠起著很大的作用.
材料的選擇是一個很重要的環節,不僅要了解材料的機械性能和物理性能和屈服極限、最小強度極限、彈性模量、延伸率、線膨脹系數,導熱系數等,還應了解其在特殊環境中的耐電化學腐蝕、應力腐蝕、點腐蝕的性能.受壓的與非受壓的部分、焊接的與非焊接的部分、設備的支承部分,在材料選擇上應予以不同對待.
3、有利于安裝、操作與維修
直立設備的安裝費往往低于水平的或傾斜的設備.換熱設備與部件應便于運輸與裝拆,在廠房中移動時不會受到樓梯、梁、柱等的妨礙.根據需要可添置氣、液排放口,檢查孔與敷設保溫層.對于一臺高效的換熱設備,如果操作上出現一些波動,很可能難以控制操作,以致引起快速的結垢或部件的實效.所以在設計時便應提出相應的對策,決不能讓換熱設備在操作時出現的問題轉嫁到下一個工序.對易結垢的換熱設備,如在流體中加入凈化劑,便可不必停工清洗.否則就應采取快速清洗的辦法以縮短停工的時間.有時也可以將換熱設備分作兩個部分,當一部分在清洗時,另一部分仍維持正常的運行.操作場地應留有足夠的空間以便換熱設備在報廢之前可以將其內件抽出在現場進行焊接、堵漏與修理.
4、經濟合理
評定換熱設備最終的指標是:在一定時間內固定費用(設備的購買費、安裝費等)與操作費(動力費、清洗費、維修費等)的總和為最小.當設計或選型時,如果有幾種換熱設備都能完成生產任務的需要,這一指標尤為重要.
嚴格的講,如果孤立的僅從換熱設備本身來進行經濟核算以確定最適宜的操作條件與最適宜的尺寸是不夠全面的,最好是已整個系統全部設備為對象進行經濟核算或設備的優化.但要解決這樣的問題難度很大.當影響換熱設備的各項因素改變后對整個系統的效益關系不大時,按照上述觀點單獨的對換熱設備進行經濟核算仍然是可行的.