換熱器選型時(shí)需要考慮的因素很多，主要是流體的性質(zhì);壓力、溫度及允許壓力降得范圍;對(duì)清洗、維修的要求;材料價(jià)格;使用壽命等。本項(xiàng)目選用目前應(yīng)用廣泛的耐腐蝕換熱器。耐腐蝕換熱器中常用的是固定管板式和浮頭式兩種。一般要根據(jù)物流的性質(zhì).流量、腐蝕性、允許壓降、操作溫度與壓力、結(jié)垢情況和檢修清洗等要素決定選用列管換熱器的型式。從經(jīng)濟(jì)角度看，只要工藝條件允許，應(yīng)該優(yōu)先選用固定管板式換熱器。但遇到以下兩種情況時(shí)，應(yīng)選用浮頭式換熱器。①殼壁與管壁的溫差超過(guò) 70C;壁溫相差50~70C。而殼程流體壓力大于0.6MPa時(shí)，不宜采用有波形膨脹節(jié)的固定管板式換熱器。②殼程流體易結(jié)垢或腐蝕性強(qiáng)時(shí)不能采用固定管板式換熱器。綜合考慮本次設(shè)計(jì)任務(wù)及制造、經(jīng)濟(jì)等個(gè)方面，本次設(shè)計(jì)主要采用浮頭式和固定管板式換熱器。

蒸發(fā)器是制冷系統(tǒng)四大部件之一，是制冷效果和效率的最終體現(xiàn)。耐腐蝕換熱器一般是冷水機(jī)組生產(chǎn)廠家設(shè)計(jì)，選配好的用戶不用操心。但為了更好的維護(hù)制冷系統(tǒng)，保證其高效運(yùn)行，冷水機(jī)組蒸發(fā)器使用中應(yīng)注意以下幾點(diǎn)：液面高度對(duì)蒸發(fā)溫度的影響。由于制冷劑液柱高度的影響，滿液式蒸發(fā)器底部的蒸發(fā)溫度要高于液面的蒸發(fā)溫度。不同的制冷劑，在不同的液面蒸發(fā)溫度受靜液高度的影響不同。無(wú)論哪一種制冷劑，液面的蒸發(fā)溫度越低。靜液高度對(duì)蒸發(fā)溫度的影響也就越大。因此，只有在蒸發(fā)壓力較高時(shí)，可以忽略。也就是說(shuō)，此時(shí)使用耐腐蝕換熱器就變得不經(jīng)濟(jì)了。

化工廢水耐腐蝕換熱器的結(jié)構(gòu)型式很多，不管哪種，在設(shè)計(jì)和制作時(shí)一定要使制冷劑蒸汽能很快離開(kāi)傳熱 表面和保持合理的液面高度，有效的充分利用傳熱表面。制冷劑液體節(jié)流時(shí)產(chǎn)生的少量蒸汽可通過(guò)汽液分離設(shè)備使汽體與液體分離，只將分離掉汽體的液體送人蒸發(fā)器內(nèi)吸熱，以提高耐腐蝕換熱器的傳熱效果。液體如能在潤(rùn)濕的加熱表面上汽化沸騰，則汽泡根部細(xì)小，形成汽泡的體積不大，汽泡容易離開(kāi)加熱表面而上升。若液體不能在潤(rùn)濕的加熱表面上汽化沸騰，則形成的汽泡體積較大、 根部也較大，汽化核心數(shù)目將減少。這時(shí)產(chǎn)生的汽泡就會(huì)聚集在加熱表面上，并沿著加熱表面 發(fā)展產(chǎn)生汽膜，致使熱阻增大，放熱系數(shù)下降。常用的一些制冷劑液體均具有良好的潤(rùn)濕性 能，因此具有良好的放熱性能。氨比氟里昂的潤(rùn)濕性能更好。

干式殼管式蒸發(fā)器為全部制冷劑在管內(nèi)蒸發(fā)的殼管式蒸發(fā)器，多為臥式，主要用于氟利昂制冷裝置。干式殼管式蒸發(fā)器與滿液式蒸發(fā)器(殼管式)結(jié)構(gòu)基本相同，但工作過(guò)程卻完全不同，專業(yè)耐腐蝕換熱器的制冷劑在冷卻管內(nèi)流動(dòng)蒸發(fā)，載冷劑在管外流動(dòng)被冷卻。載冷劑由蒸發(fā)器前端的筒體下部進(jìn)入，經(jīng)折流板折流后，從另一端上部流出。制冷劑由前端蓋下部進(jìn)入，往返2～4個(gè)流程后由前端蓋上部流出。由于端蓋對(duì)制冷劑的流動(dòng)有折返作用，制冷劑在流動(dòng)蒸發(fā)過(guò)程中比容不斷增大，所以每個(gè)流程中的冷卻管數(shù)也依次增多。出于載冷劑被折流上下流動(dòng)，而制冷劑則前后往返流動(dòng)，所以液體載冷劑與冷卻管接觸良好，傳熱系數(shù)較大。這種耐腐蝕換熱器的制冷劑充填量很少，大約為管組容積的35～40％。制冷劑在管內(nèi)流動(dòng)過(guò)程中全部變成氣體，為保持冷庫(kù)制冷機(jī)吸氣過(guò)熱度不變，制冷劑的供液量由膨脹閥自動(dòng)控制。

換熱器溫度控制過(guò)程有如下特點(diǎn)：耐腐蝕換熱器溫度控制系統(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。耐腐蝕換熱器溫度控制系統(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。

換熱器管有會(huì)結(jié)垢是因?yàn)?a href="/tag/%E8%80%90%E8%85%90%E8%9A%80%E6%8D%A2%E7%83%AD%E5%99%A8" target="_blank">耐腐蝕換熱器大多是以水為載熱體的換熱系統(tǒng)，由于某些鹽類在溫度升高時(shí)從水中結(jié)品析出，附著于換熱管表面，形成水垢。在冷卻水中加入聚磷酸鹽類緩沖劑，當(dāng)水的PH值較高時(shí)，也可導(dǎo)致水垢析出。初期耐腐蝕換熱器形成的水垢比較松軟，但隨著垢層的生成，傳熱條件惡化，水垢中的結(jié)晶水逐漸失去，垢層即變硬，并牢固地附著于換熱管表面上。此外，如同水垢一樣，當(dāng)換熱器的工作條件適合溶液析出品體時(shí)，換熱管表面上即可積附由物料結(jié)晶形成的垢層;當(dāng)流體所含的機(jī)械雜質(zhì)有機(jī)物較多、而流體的流速又較小時(shí)，部分機(jī)械雜質(zhì)或有機(jī)物也會(huì)在換熱器內(nèi)沉積，形成疏松、多孔或膠狀污垢。