列管式换热器的结构.pptxVIP

苏州科技学院化学生物与材料工程学院 《化工原理课程设计》报告;2;3;4;第一章 文献综述 第一节 概述;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；管束最内 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。;（4）填料函式换热器 其特点是管板只有一端与壳体??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，适用于 无相变传热和易产生振动的场合。Ⅱ级换热器采用普通级冷拔传热管，适用于再 沸、冷凝和无振动的一般场合。 列管式换热器型号的表示方法如下：;2、 公称直径（mm） 对于釜式重沸器用分数表示，分子为管箱内直径，分母为圆筒内直径 3、 管/壳程设计压力（Mpa）。压力相等时只写 Pt 4、 公称换热面积（㎡） 5、 当采用 Al, Cu, Ti 换热管时，应在 LN/d 后面加材料琼等号，如 LN/D Cu LN -- -- --公称长度，m d -- -- --换热管外经 ， mm 6、 管/壳程数。单壳程时只写 Nt 7、 I----I 级（换热器）管束 采用较高级冷拔换热管，适用于无相变传热和易产生振动场合 II---II 级（换热器）管束 采用普通级冷拔换热管，适用于受沸、冷凝传热和无振动一般场合 四、列管式换热器选型的工艺计算步骤 1、计算热负荷(不考虑热损失)，由热量守恒可计算柴油出口温度 T2 2、计算逆流平均温差 3、确定流体走向 4、换热面积估算 A 估=Q/(K 估×Δtm 逆) 取换热管的规格为Φ25×2.5mm 碳素钢管(8.3kg/6m)。估算单管程的管子根数;;10;第二节：列管式换热器结构及基本参数 一：管束及壳程分程;图 2-2;13;弓形折流板切去的圆缺高度一般是壳体内径的 10%?40%，常用值为 20%? 25%。折流板间距，在阻力允许的条件下尽可能小，允许的折流板最小间距为壳 体内径的 20%或 50 mm (取两者中的较大值）。折流板间距一般不能大于壳体内径， 否则会使壳程流体不是垂直流过管束，致使壳程给热系数有所下降。 卧式换热器弓形折流板的圆缺面可以水平或垂直装配，如图 2-10 和图 2-11 所示。水平装配，可造成流体的强烈扰动，传热效果好，一般无相变传热均采用 这种排列方法。垂直装配主要用于卧式冷凝器、再沸器或流体中带有固体颗粒的 场合，以有利于冷凝器中的不凝气和冷凝液的排放。;的折流板内，与折流板焊接牢固。它一般是成对设置的，一般只设置一对。它的 厚度可取折流板相同的厚度。 旁路挡板的数量推荐如下： 公 称 直 径 ≤500mm 时 ， 一 对 挡 板 ； 500mmDN1000mm 时，两对挡板； DN≥1000 时，不少于三对挡板。;16;17;18;19;20;21;二、计算逆流平均温差;;24;《化工设备机械基础》(化学工业出版社，2008)中有表 16-8 管板厚度表。管板的 设计压力为管、壳程设计压力中的大者。当设计压力小于 1MPa 时，取为 1MPa； 表中的设备壳体内径×壁厚最接近本课程设计值的是 600×8；管、壳程的温度 差=151.66-86=65.66℃；根据上述的设计压力、壳体内径×壁厚以及温度差，查 表得管板的厚度δ=42mm。管板材料为 16Mn（锻件）。