能源是當(dāng)前人類(lèi)面臨的重要問(wèn)題之一，能源開(kāi)發(fā)及轉(zhuǎn)換利用已成為各國(guó)的重要課題，而換熱器是能源利用過(guò)程中必不可少的設(shè)備，是化工、冶金、煉油、動(dòng)力、食品、輕工、原子能、制藥、機(jī)械及其他許多工業(yè)部門(mén)廣泛使用的一種通用設(shè)備。無(wú)論是從上述各種工業(yè)的發(fā)展，還是從能源的有效利用，專(zhuān)業(yè)蒸發(fā)器的選型、合理設(shè)計(jì)、制造和操作都有非常重要的意義。近年來(lái)，由于工藝要求、能源危機(jī)和環(huán)境保護(hù)等諸多因素，傳熱強(qiáng)化技術(shù)和換熱器的現(xiàn)代研究、設(shè)計(jì)方法獲得了飛速發(fā)展，設(shè)計(jì)人員已經(jīng)開(kāi)發(fā)了多種新型的換熱器，以滿(mǎn)足各行各業(yè)的要求。在國(guó)外，美國(guó)傳熱研究公司HTRI在傳熱機(jī)理、兩相流及測(cè)試技術(shù)方面取得進(jìn)展。該公司所開(kāi)發(fā)的網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化軟件、各種蒸發(fā)器工藝設(shè)計(jì)軟件計(jì)算精度準(zhǔn)確。

一、換熱器的日常維護(hù)：日常操作應(yīng)特別注意防止溫度、壓力的波動(dòng)，首先應(yīng)保證壓力穩(wěn)定，絕不允許超壓運(yùn)行。二、換熱器的清洗：換熱設(shè)備經(jīng)長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)轉(zhuǎn)后，由于介質(zhì)的腐蝕、沖蝕、積垢、結(jié)焦等原因，使蒸發(fā)器管子內(nèi)外表面都有不同程度的結(jié)垢，甚至堵塞。所以在停工檢修時(shí)必須進(jìn)行徹底清洗，常用的清洗(掃)蒸發(fā)器方法有風(fēng)掃、水洗、汽掃、化學(xué)洗清和機(jī)械清洗等。但這種傳統(tǒng)的清洗方式如機(jī)械方法(刮、刷)、高壓水、化學(xué)清洗(酸洗)等在對(duì)設(shè)備清洗時(shí)出現(xiàn)很多問(wèn)題：不能徹底清除水垢等沉積物，酸液對(duì)設(shè)備造成腐蝕形成漏洞，殘留的酸對(duì)材質(zhì)產(chǎn)生二次腐蝕或垢下腐蝕，最終導(dǎo)致更換設(shè)備，此外，清洗廢液有毒，需要大量資金進(jìn)行廢水處理。但采用高效、環(huán)保、安全、無(wú)腐蝕，可生物降解的環(huán)保清洗劑，清洗效果較好。

應(yīng)減小管子和殼體因受熱不同而產(chǎn)生的熱應(yīng)力。從這個(gè)角度來(lái)說(shuō)，蒸發(fā)器順流式就優(yōu)于逆流式，因?yàn)轫樍魇竭M(jìn)出口端的溫度比較平均不像逆流式那樣，熱、冷流體的高溫段都集中在一端，低溫部分集中于另一端，易于因兩端收縮不同而產(chǎn)生熱應(yīng)力。?流量小而粘度大（331.510~2.510Pas）的流體一般以殼程為宜，因在殼程Re>100即可達(dá)到湍流。但這不是的，如流動(dòng)阻力損失允許，將這類(lèi)流體通入蒸發(fā)器管內(nèi)并采用多管程結(jié)構(gòu)，亦可得到較高的表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)。對(duì)于有的介質(zhì)或氣體介質(zhì)，必使其不泄露，應(yīng)特別注意其密封，密封不僅要可靠而且還要求方便和簡(jiǎn)單。應(yīng)盡量避免采用，以降低其成本。以上這些原則有的是相互矛盾的，所以在具體設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)綜合考慮，決定哪一種流體走管程，哪一種流體走殼程。

載冷劑凍結(jié)的可能性。如果蒸發(fā)溫度低于載冷劑凝固溫度，則載冷劑就有凍結(jié)的可能性。在載冷劑的最后一個(gè)流程中，載冷劑的溫度最低其凍結(jié)的可能性最大，當(dāng)用水作為載冷劑時(shí)，從理論上來(lái)說(shuō)，管內(nèi)壁溫度可以低到0℃。但為了安全起見(jiàn)，通常使最后一個(gè)流程出口端的管內(nèi)壁溫度保持在0.5℃以上。對(duì)于鹽水作載冷劑的情況，根據(jù)同樣的道理，應(yīng)該使管內(nèi)壁溫度比載冷劑的凝固溫度高1℃以上。制冷劑在蒸發(fā)器中的壓力損失。制冷劑流經(jīng)蒸發(fā)器時(shí)引起壓力損失，必然使蒸發(fā)器出口處制冷劑的壓力P2低于入口處的壓力P1，從而降低了壓縮機(jī)的吸氣壓力，致使制冷能力下降。

換熱器溫度控制過(guò)程有如下特點(diǎn)：蒸發(fā)器溫度控制系統(tǒng)是由溫度變送器、調(diào)節(jié)器、執(zhí)行器和被控對(duì)象組成的閉合回路。被調(diào)參數(shù)經(jīng)檢測(cè)元件測(cè)量并由溫度變送器轉(zhuǎn)換處理獲得測(cè)量信號(hào)，測(cè)量值與給定值的差值送入調(diào)節(jié)器，調(diào)節(jié)器對(duì)偏差信號(hào)進(jìn)行運(yùn)算處理后輸出控制作用。蒸發(fā)器溫度控制系統(tǒng)的工藝流程如下：冷流體和熱流體分別通過(guò)換熱器的殼程和管程，通過(guò)熱傳導(dǎo)，從而使冷流體的出口溫度升高。冷流體通過(guò)循環(huán)泵流經(jīng)換熱器的殼程，出口溫度穩(wěn)定在設(shè)定值附近。熱流體通過(guò)多級(jí)泵流經(jīng)換熱器的管程，與冷流體熱交換后流回蓄水池，循環(huán)使用。從控制任務(wù)要求可知，換熱器溫度控制系統(tǒng)是單點(diǎn)、恒值控制。且題目要求用單回路控制系統(tǒng)，控制范圍和控制精度要求一般，功能上無(wú)特殊要求，采用廣泛使用的PID控制。

什么是蒸發(fā)器？蒸發(fā)器具有怎樣的產(chǎn)品特性？由環(huán)境溫度來(lái)決定，環(huán)境溫度越高，那么冷凝溫度也越高。一般地，采用風(fēng)冷冷凝器，冷凝溫度比環(huán)境溫度高7～12℃，7～12℃這個(gè)值我們稱(chēng)為換熱溫差。冷凝溫度越高，制冷機(jī)組的制冷效率就會(huì)越低，所以我們就要控制這個(gè)換熱溫差不應(yīng)太大。但是如果要使換熱的溫差太小，那么風(fēng)冷冷凝器的換熱面積及循環(huán)的風(fēng)量就要越大，風(fēng)冷冷凝器的造價(jià)成本就越高。溫度極限不高于55℃，不低于20℃。通常情況下，環(huán)境溫度超過(guò)42℃的地區(qū)都不建議采用風(fēng)冷冷凝器。所以是否可選擇風(fēng)冷冷凝器，首先要確認(rèn)環(huán)境溫度。一般設(shè)計(jì)風(fēng)冷制冰機(jī)時(shí)，必須要求客戶(hù)提供當(dāng)?shù)厝曜罡叩沫h(huán)境干球溫度。