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过程设备设计 过程设备设计 第一节 111 过程设备设计 课堂讨论 关于先焊还是先胀的讨论 机械胀接——先焊后胀 液压胀接——先胀后焊 应用: 密封性能要求较高； 承受振动和疲劳载荷； 有缝隙腐蚀； 需使用复合管板等的场合 过程设备设计 作用——流体送入换热管和送出换热器； 在多管程结构中，还起到改变流体流向的作用。 结构形式决定因素——清洗？管束分程？ (a) (b) (c) (d) (6)管箱 图6-18 过程设备设计 特点 清洗时要拆除管线； 该结构适用于较清洁的介质。 (a) 过程设备设计 清洗时不要拆除管线； 缺点是用材较多。 特点 (b) 过程设备设计 特点 检查、清洗不方便, 很少使用 (1) (2) (c) 过程设备设计 特点 设置多层隔板的管箱结构 (d) 过程设备设计 壳体 折流板 折流杆 防短路结构 壳程分程 2.壳程结构 ⑴壳体 ①接管→焊在壳体上，供壳程流体进、出。 ②防冲挡板 作用:减小流体的不均匀分布和对管束的侵蚀和震动， 在壳程进口接管处设置防冲挡板. 固定形式 焊接在拉杆、定距管、折流板上 焊接在圆筒上 用U型螺栓固定在换热管上 条件:a.当壳程进口管流体的ρv2值为下列数值时， 应在壳程进口管处设置防冲板或导流筒 (i)非腐蚀, 非磨蚀性单相流体ρv2＞2230kg/(m.s2) (ii)其他液体，包括沸点下液体ρv2＞740kg/(m.s2) b.有腐蚀或有磨蚀的气体、蒸汽及汽液混合物， 应设置防冲板 ③导流筒 作用:a.充分利用换热面积, 减小壳程进出口处死区 b.也起防冲作用 c.减少壳程进出口处压降(外导流结构) 条件: 当壳程进出口接管距管板较远，流体停滞区过大时， 应设置导流筒 过程设备设计 作用:a.提高壳程流体流速，增加湍动程度； 使壳程流体垂直冲刷管束，提高壳程传热系数； b.减少结垢。 c.支承管束 ⑵折流板、支持板 ①折流板 结构形式 弓形 圆盘-圆环形 堰形折流板 （见图6-21） 过程设备设计 (a)单弓形 (d)圆盘-圆环形 (c)三弓形 (b)双弓形 弓形缺口高度h 应使流体流过缺口时与横向流过管束时的流速相近 缺口大小用弓形弦高占壳体内直径的百分比来表示， 如单弓形折流板，h=(0.20～0.45)Di，最常用0.25Di。 布置原则: a.一般应按等间距布置 b.管束两端的折流板尽可能靠近壳程进出口接管 折流板缺口布置原则: a.壳程为单相清洁流体时，折流板缺口 (卧式） 应水平上下布置。 若气体中含有少量液体, 应在缺口朝上的 折流板最低处开设通液口, 见图6-22(a); 若液体中含有少量气体，应在缺口朝下 的折流板最高处开通气口,见图6-22(b); b.壳程介质为气液共存或液体中含有固体 颗粒时，折流板应垂直左右布置，并在 折流板最低处开通液口,见图6-22(c) c.间距：Lmin不小于0.2Di，且不小于50mm； Lmax不大于Di； 过程设备设计 壳程为单相清洁液体时，折流板缺口上下布置 图6-22 折流板缺口布置 通液口 通气口 (a) (b) 过程设备设计 卧式换热器的壳程介质为气液相共存或液体中含有固体颗粒时，折流板缺口应垂直左右布置，并在折流板最低处开通液口 通液口 图6-22 折流板缺口布置 (c) 折流板上管孔与换热管 折流板与壳体内壁之间 过大—泄露严重,不利传热; 易引起振动。 过小—安装困难。 间隙→ ②支持板 设置条件: 当换热器在工艺上无须设置折流板， 但管子又比较长，超过最大无支撑跨距时， 需设置一定数