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其结构特点是两端管板冷却器之不与外科 固

文章出处:未知 人气:发表时间:2021-06-17 20:52

  列管式换热器的结构 (5) 壳体内径的确定 (6) 附件设计(选型) (7) 换热器校核(包括换热面积、压力降等) (8) 设计结果概要或设计一览表 (9) 对本设计的评述或有关问题的分析讨论 (1)设计列管式换热器时,通常都应选用标准型号的换热器,为什么? (2)为什么在化工厂使用列管式换热广泛? (3)在列管式换热器中,壳程有挡板和没有挡板时,其对流传热系数的计算方 法有何不同? (4)说明列管式换热器的选型计算步骤? (5)在换热过程中,冷却剂的进出口温度是按什么原则确定的? (6)说明常用换热管的标准规格(批管径和管长)。 (7)列管式换热器中,两流体的流动方向是如何确定的?比较其优缺点? (10)参考文献 图纸要求:用 A3 图纸绘制换热器一张:一主视图,一剖面图,两个局部放大图。 成绩依据: 设计说明书 (参考工作态度) 目录 章 文献综述 ························ 节 概述 ························ 一、 换热器的概念 二、 换热器的分类 三、 列管式换热器的标准简介 四、 列管式换热器选型的工艺计算步骤 五、换热器设备应满足的基本要求 ············ 第二节 列管式换热器结构及基本参数 ············· 一、 管束及壳程分程 二、 传热管 三、 管的排列及管心距 四、 折流板和支撑板 五、 旁路挡板和防冲挡板 六、冷却器 其他主要附件 七、 列管式换热器结构基本参数 第三节 设计计算的参数选择 ················· 一、 冷却剂和加热剂的选择 二、 冷热流体通道的选择 三、 流速的选择 四、冷却器 流向的选择 第二章 列管式换热器的设计计算 ················· 节 换热面积的估算 ··················· 一、计算热负荷 二、 估算传热面积 第二节 换热器及主要附件的试选 ··············· 一、试选管型号 二、换热器结构一些基本参数的选择 第三节 换热器校核 ····················· 一、核算总传热系数 二、核算压强降 第四节 设计结果一览表 ··················· 第三章 设计总结、感想及有关问题分析讨论 ············ 参考文献 ···························· 章 节 文献综述 概述 一、换热器的概念 换热器(英语翻译:heat exchanger),是将热流体的部分热量给冷流体, 使流体温度达到工艺流程规定的指标的热量交换设备,又称热交换器。 二、换热器的分类 根据列管式换热器的结构特点,主要分为以下四种。以下根据本次的设计要 求,介绍几种常见的列管式换热器。 (1) 固定管板式换热器 这类换热器如图 1-1 所示。固定管办事换热器的两端和壳体连为一体,管子 则固定于管板上,它的结余构简单;在相同的壳体直径内,冷却器排管多,比较紧 凑;由于这种结构式壳测清洗困难,所以壳程宜用于不易结垢和清洁的流体。 当管束和壳体之间的温差太大而产生不同的热膨胀时,用使用管子于管板的接 口脱开,从而发生介质的泄漏 。 图 1-1 固定管板 式换热器 (2)U 型管换热器 U 型管换热器结构特点是只有一块管板,换热管为 U 型,管子的两端固定在 同一块管板上,其管程至少为两程。管束可以自由伸缩,当壳体与 U 型环热管 由温差时,不会产生温差应力。U 型管式换热器(见图 1-2)的优点是结构简单, 只有一块管板,密封面少,运行可靠;管束可以抽出,管间清洗方便。其缺点 是管内清洗困难;哟由于管子需要一定的弯曲半径,故管板的利用率较低;管 束内程管间距大,壳程易短路;内程管子坏了不能更换,因而报废率较高。 此外,其造价比管定管板式高 10%左右。 图 1-2 U 型管式换热器 (3) 浮头式换热器 浮头式换热器的结构如下图 1-3 所示。其结构特点是两端管板之一不与外科 固定连接,可在壳体内沿轴向自由伸缩,该端称为浮头。浮头式换热器的优点 是党环热管与壳体间有温差存在,壳体或环热管膨胀时,互不约束,不会产生 温差应力;管束可以从壳体内抽搐,便与管内管间的清洗。其缺点是结构较复 杂,用材量大,造价高;浮头盖与浮动管板间若密封不严,易发生泄漏,造成 两种介质的混合。 1-壳盖;2-固定管板;3-隔板;4-浮头钩圈法兰;5-浮动管板;6-斧头盖 图 1-3 浮头 式换热器 (4)填料函式换热器 其特点是管板只有一端与壳体固定连接,另一端采用填料函密封。管束 可以自由伸缩,不会产生因壳壁与管壁温差而引起的温差应力。填料函式换热 器的优点是结构较浮头式换热器简单,制造方便,耗材少,造价也比浮头式的 低;管束可以从壳体内抽出,管内管间均能进行清洗,维修方便。其缺点是填 料函乃严不高,壳程介质可能通过填料函外楼,对于易燃、易爆、有度和贵重 的介质不适用。 三、列管式换热器的标准简介 列管式换热器的设计、制造、检验与验收必须遵循中华人民共和国国家标 准 “钢制管壳式(即列管式)换热器” (GB 151)执行。 按该标准,换热器的公称直径做如下规定:卷制圆筒,以圆筒内径作为换热 器公称直径,mm;钢管制圆筒,以钢管外径作为换热器的公称直径,mm。 换热器的传热面积:计算传热面积,是以传热管外径为基准,扣除伸入管板 内的换热管长度后,计算所得到的管束外表面积的总和(m2)。公称传热面积, 指经圆整后的计算传热面积。 换热器的公称长度:以传热管长度(m)作为换热器的公称长度。传热管为直 管时,取直管长度;传热管为 U 型管时,取 U 管的直管段长度。 该标准还将列管式换热器的主要组合部件分为前端管箱、壳体和后端结 构 (包括管束)三部分,详细分类及代号见文献[3,5]。 该标准将换热器分为 I、Ⅱ两级,I 级换热器采用较高级冷拔传热管,适用
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