換熱器的設(shè)計(jì)說(shuō)明書

1、本文格式為Word版，下載可任意編輯 換熱器的設(shè)計(jì)說(shuō)明書 換熱器的設(shè)計(jì) 1.1換熱器概述 換熱器是化工、石油、動(dòng)力、食品及其它大量任務(wù)業(yè)部門的通用設(shè)備，在生產(chǎn)中占有重要地位。換熱器種類好多，但根據(jù)冷、熱流體熱量交換的原理和方式基本上可分三大類即：間壁式、混合式和蓄熱式。在三類換熱器中，間壁式換熱器應(yīng)用最多。換熱器隨著換熱目的的不同，具體可分為加熱器、冷卻器、蒸發(fā)器、冷凝器，再沸器和熱交換器等。由于使用條件的不同，換熱設(shè)備又有各種各樣的形式和結(jié)構(gòu)。 換熱器選型時(shí)需要考慮的因素是多方面的，主要有： 熱負(fù)荷及流量大??； 流體的性質(zhì)； 溫度、壓力及允許壓降的范圍； 對(duì)清洗、維修的要求； 設(shè)備結(jié)構(gòu)、材料

2、、尺寸、重量； 價(jià)格、使用安全性和壽命； 依照換熱面積的外形和結(jié)構(gòu)進(jìn)行分類可分為管型、板型和其它型式的換熱器。其中，管型換熱器中的管殼式換熱器因制造簡(jiǎn)單、生產(chǎn)本金低、處理量大、適應(yīng)高溫高壓等優(yōu)點(diǎn)，應(yīng)用最為廣泛。 管型換熱器主要有以下幾種形式： （1）固定管板式換熱器：當(dāng)冷熱流體溫差不大時(shí)，可采用固定管板的結(jié)構(gòu)型式，這種換熱器的特點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，制造本金低。但由于殼程不易清洗或檢修，管外物料應(yīng)是對(duì)比清潔、不易結(jié)垢的。對(duì)于溫差較大而殼體承受壓力較低時(shí)，可在殼體壁上安裝膨脹節(jié)以減少溫差應(yīng)力。 （2）浮頭式換熱器：兩端管板只有一端與殼體以法蘭實(shí)行固定連接，稱為固定端。另一端管板不與殼體連接而可相對(duì)滑動(dòng)，

3、稱為浮頭端。因此，管束的熱膨脹不受殼體的約束，檢修和清洗時(shí)只要將整個(gè)管束抽出即可。適用于冷熱流體溫差較大，殼程介質(zhì)腐蝕性強(qiáng)、易結(jié)垢的狀況。 (3) U形管式換熱器換：熱效率高，傳熱面積大。結(jié)構(gòu)較浮頭簡(jiǎn)單，但是管程不易清洗，且每根管流程不同，不均勻 表1-1 換熱器特點(diǎn)一覽表 在過(guò)程工業(yè)中，由于管殼式換熱器具有制造簡(jiǎn)單，生產(chǎn)本金低，選材范圍廣, 清洗便利，適應(yīng)性強(qiáng)，處理量大，工作可靠，且能適應(yīng)高溫高壓等眾多優(yōu)點(diǎn)，管殼式換熱器被使用最多。工業(yè)中使用的換熱器超過(guò)90躺E是管殼式換熱器，在工業(yè)過(guò)程熱量傳遞中是應(yīng)用最為廣泛的一種換熱器。結(jié)合上述優(yōu)點(diǎn)和本工藝的特點(diǎn)，本工藝的換熱器主要選用管殼式換熱器。 1

4、.2管殼式換熱器的選用 1.2.1結(jié)構(gòu)參數(shù)確實(shí)定 管徑 管徑越小換熱器越緊湊、低廉，但壓力降會(huì)增加。為了滿足允許的壓降，一般選用19mr的管子；對(duì)于物流流量較大的，采用25mm以上的管子。 管長(zhǎng) 無(wú)相變傳熱時(shí)，管子長(zhǎng)則換熱系數(shù)增加，對(duì)于一致的換熱面積，管子長(zhǎng)則管程數(shù)減小，使得壓力降減小，每平方米傳熱面積比降低。我國(guó)生產(chǎn)的標(biāo)準(zhǔn)鋼管長(zhǎng)度為6m故系列標(biāo)準(zhǔn)中管長(zhǎng)有1.5 m，2 m，3 m，6 m和9 m五種。因此，一般管長(zhǎng)取4-6m,對(duì)大面積，無(wú)相變換熱器管長(zhǎng)可取至8?9m 管子配布 換熱管在管板上的排列方式主要有正三角形、正方形和轉(zhuǎn)角正三角形、轉(zhuǎn)角 正方形。正三角形排列形式最為普遍，由于管距都相等

5、，可以在同樣的管板面積上排列最多的管數(shù)。但因管外不易清洗，其適用場(chǎng)合受到限制，主要適用于殼程介質(zhì)污垢少，且不需要進(jìn)行機(jī)械清洗的場(chǎng)合。而采用正方形和轉(zhuǎn)角正方形排列的管束，能夠使管間小橋形成一條直線通道，便于管外機(jī)械清洗。 管心距 管心距小設(shè)備緊湊，但將引起管板增厚、清潔不便、殼程壓降增大。故一般選用范圍為1.25?1.5d （d為管外徑）。 管程數(shù) 管程數(shù)增加，管內(nèi)流速增加，傳熱系數(shù)增加。管程數(shù)一般有1、2、4、& 8、 10、12等七種。但管程數(shù)不能分得太多，以免壓力降過(guò)大，且隔板要占用相當(dāng)大 的布管面積。 折流板 折流板可以改變殼程流體的方向，使其垂直于管束滾動(dòng)，提高流速，從而增加流體滾動(dòng)的湍流程度，獲得較好的傳熱效果。折流板型式可分為圓缺形（弓形）折流板、盤環(huán)形折流板、孔式折流板和折流圈。 折流板間距常用數(shù)值 表 1.3換熱器細(xì)致設(shè)計(jì) 本工藝共有41臺(tái)換熱設(shè)備（換熱器、再沸器、冷凝器、預(yù)熱器），這里我