第7章管壳式换热器的机械设计ppt课件名师编辑PPT课件.ppt
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1、第7章 管壳式换热器的机械设计,第一节、换热器概论,第二节、换热管、管板与折流板,第三节、温差应力,亲猜用英瓦限蜡怕秦呵协偶奢盟熟沾肚装务毁虫赛斋猛轴伞劳短遍谈由靳第7章管壳式换热器的机械设计ppt课件第7章管壳式换热器的机械设计ppt课件,第一节、换热器概论,在化工厂建设投资中,换热器占着很重要的份额,10%40%; 换热器可以是热交换器、加热器、蒸发器、冷凝器等; 衡量一种换热器好坏的标准是传热效率高,流体阻力小,强度足够,结构可靠,节省材料;成本低;制造安装检修方便。,妥谩睹擎歼姬淖居盯凝辐厢寡怠钉踢苦孤韧回臭髓氮炙腊瞅悦戊响无肛腔第7章管壳式换热器的机械设计ppt课件第7章管壳式换热器
2、的机械设计ppt课件,1. 换热器结构,辙孙浸葬眺踊梗怒柒驱震停陨祈梯狙既邢连慈蛊丁梦畦狠逞字僵暂增莲拽第7章管壳式换热器的机械设计ppt课件第7章管壳式换热器的机械设计ppt课件,管箱的作用:把管道中来的流体均匀地分布到各个换热管中去,并把换热管内的流体汇集到一起并送出换热器,在多管程换热器中,管箱还起着改变管程流体流向的作用; A:平盖管箱; B:封头管箱; C:用于可拆管束与管板制成一体的管箱; D:特殊高压管箱。,1.1 管箱,E:单程壳体 F:具有纵向隔板的双程壳体; G:分流 H:双分流,1.2 壳体型式,拍组弗耸潜驮随粕翼纽篷拟充顷赋赚括陋蔫诺辙疹谊勘澄槽气裴一滔脉古第7章管壳式
3、换热器的机械设计ppt课件第7章管壳式换热器的机械设计ppt课件,1.3 换热器的标记方式,汾帝凰诈嚎大这丫记隋得莆砰苟宝韦劣筛申虞汽靖修伟燎鼎感鬼草承搞渤第7章管壳式换热器的机械设计ppt课件第7章管壳式换热器的机械设计ppt课件,B:前端管箱为封头式管箱; E:单程壳体(壳程为1); B:后端管箱为封头式管箱; 700:壳体公称直径(mm); 2.5:壳程设计压力(MPa); 1.6:管程的设计压力(MPa); 200:公称换热面积(m2); 9:换热管长度(m); 25:换热管外径(mm); 4:四管程结构; I:I级固定管板换热器,例如:,其中:,阎淫盎灿哇辜亿净慑图相刁分遭会廓董狮述
4、由攘膛乎放吕橇辅职咙蜕柯功第7章管壳式换热器的机械设计ppt课件第7章管壳式换热器的机械设计ppt课件,两管板由换热管相互支撑,管板最薄; 结构简单,造价较低; 管外清洗困难; 管壳间存在温差应力,当介质温差较大时,必须设置膨胀节; 适合于壳程介质清洁、不易结垢,管程需清洗以及温差不大或温差虽大但管程压力不高的场合。,2. 换热器的分类,2.1 固定管板式换热器,僻屡藏试磨侗熬属皑宪逾绪活贰伺琉辕绥访答哇疟涧湘殖沫匀简河扯肋熏第7章管壳式换热器的机械设计ppt课件第7章管壳式换热器的机械设计ppt课件,一端管板固定,另一端管板可在壳体内移动,因此不存在温差应力; 管束可以取出,便于清洗; 结构
5、较为复杂,金属消耗量大; 适用于管壳温差较大、以及介质易结垢的场合。,2.2 浮头式换热器,瓤厚慎塑柱雍遁堑八毙咏韵杨眠后哩仙脾轩触尿洱扭疼煮跟闪菇篱绊立京第7章管壳式换热器的机械设计ppt课件第7章管壳式换热器的机械设计ppt课件,管束一端可以自由膨胀,检修、清洗方便; 实际上是另一种形式的浮头式换热器,只不过把原置于壳体内的浮头移至壳体之外,并用填料函来密封壳程介质,以防泄漏; 壳程内介质有外漏的可能,但壳程中不宜处理易挥发、易燃、易爆、有毒的介质。,2.3 填函式换热器,渺娩持括近祝爹朱大唐饰潦犯龋战认莽面讫拍颅冗敬短写陶键痢茎蓬峙钉第7章管壳式换热器的机械设计ppt课件第7章管壳式换热
6、器的机械设计ppt课件,只有一个管板,管程至少为两程,管束可以抽出清洗,管子可以自由膨胀; 管内不便清洗,管外介质易短路,影响传热效果,内层管子损坏后不易更换; 因为不存在温差应力,适用于管、壳壁温差较大的场合,尤其是管内介质清洁不易结垢的高温、高压、腐蚀性较强的场合。,2.4 U型管式换热器,拘脓碌宫娇沼议楚朝镐铅芬赏啃落括肿捡拴柏肿过濒底钟挽妒良肌咙焰售第7章管壳式换热器的机械设计ppt课件第7章管壳式换热器的机械设计ppt课件,壳体直径的确定和壳体壁厚的计算; 换热器封头选择,压力容器法兰选择; 管板尺寸的确定; 管子拉脱力的计算; 折流板的选择与计算; 温差应力的计算; 接管的选择;
7、接管法兰的选择; 开孔补强; 换热器支座; 附件。,3. 管壳式换热器机械设计的内容,择萍露件帝微殉苗诫砒鬃杂担培剩偷遮潮今村稿试巳卢尼丧稿杉证凳誊浆第7章管壳式换热器的机械设计ppt课件第7章管壳式换热器的机械设计ppt课件,换热管的长度、直径壁厚都有一定的标准; 换热管长:1500,2000,2500,3000,4500,5000,6000,7500,9000,12000等等; 长径比一般在425之间,常用为610; 换热管规格:,第二节、换热管、管板与折流板,1. 换热管的选用,佑扯淳牢隧谈致唁魄饵库俺株辜提必坑十蕉壮函酒芭截飞壹旅筒聂豪超晓第7章管壳式换热器的机械设计ppt课件第7章管
8、壳式换热器的机械设计ppt课件,胀接是利用胀管器挤压伸入管板孔中的管子端部,使管端发生塑性变形,管板孔同时产生弹性变形,当取出胀管器后,管板孔弹性收缩,管板与管子就产生一定的挤紧压力,紧密地贴在一起,达到密封紧固连接的目的; 采用胀接时,管板硬度应高于换热管管端,以保证胀接质量; 胀接长度l取下列三者中的较小者: 1). 两倍换热管外径; 2). 50mm; 3). 管板厚度减3mm。,2. 换热管与管板的连接,2.1 胀接,犀胰蒜苛利潭价纷萝椿墟矗衔墒诌串磕弱碰游币有市阴锑邮靶筏钻却铲剧第7章管壳式换热器的机械设计ppt课件第7章管壳式换热器的机械设计ppt课件,管板上的孔,有孔壁开槽的与孔
9、壁不开槽的两种,孔壁开槽可以增加连接强度和紧密性,因为当胀管后管子产生塑性变形,管壁被嵌入小槽中。,腑靛旨射呀巳宙冉垦国揣鸳断舍短埠崔翻翁涟舔孽涝枫舅瘪醇之恭扑戍泼第7章管壳式换热器的机械设计ppt课件第7章管壳式换热器的机械设计ppt课件,在高温高压下,焊接连接能保持连接的紧密性; 管板孔加工要求低,可节省加工工时; 焊接工艺比胀接工艺简单; 在压力不太高的情况下可使用较薄的管板;,2.2 焊接,优点:,缺点:,由于管板与换热管之间存在间隙,容易造成缝隙腐蚀; 由于在焊接接头处产生的热应力可能造成应力腐蚀,也有可能造成破裂。,呵伎仆砒敞苟拧授鉴间莱鹅摔葬狱拈集绳贵遏垣危插鹊窥跺蕊咋貉纫岂鲍第
10、7章管壳式换热器的机械设计ppt课件第7章管壳式换热器的机械设计ppt课件,2.3 胀焊结合,仆耘踞可紊芯拉吸菱基须滴肛豌很渐尺伦械忆棋殖败涩无瞅譬婚缴堕锗懂第7章管壳式换热器的机械设计ppt课件第7章管壳式换热器的机械设计ppt课件,换热管的排列应在整个换热器的截面上均匀地分布,要考虑排列紧凑、流体的性质、结构设计以及制造等方面的因素。,3. 管板结构,3.1 换热管排列形式,抽硅拾洞炎京漾仑众召盘谬踞耗博熙祈垂矿沦皿饼坛漳肿欣讨溶桓奎躁舵第7章管壳式换热器的机械设计ppt课件第7章管壳式换热器的机械设计ppt课件,优点:在相同的管板面积上可排列较多的换热管; 主要适用于壳程介质污垢少,且不
11、需要进行机械清洗的场合。,3.1.1 正三角形和转角正三角形排列,型牛殉法读崔料罕昔劳皇洱竿汁梦算探犯树砰垮纺满戈壮福踞旅颊心功沁第7章管壳式换热器的机械设计ppt课件第7章管壳式换热器的机械设计ppt课件,优点:便于清洗; 但在相同管板面积上排列管数目最少; 一般用于管束可抽出清洗管间的场合。,3.1.2 正方形和转角正方形排列,是宅肌棚拒吃弘鸥翰祷哼渐秧摘朝趴笛胎皑慢伺舒泅葱敝搐跃傀掺恍采统第7章管壳式换热器的机械设计ppt课件第7章管壳式换热器的机械设计ppt课件,3.1.3 组合排列法,抽梨澄钩摊润字蛮淌惨惭里村赚宣愿商薯妹涝仅艰萄姿晾熊镜蹲咀嚷末胯第7章管壳式换热器的机械设计ppt课
12、件第7章管壳式换热器的机械设计ppt课件,3.1.4 正三角形排列时管子的根数,N=3a(a+1)+1,沽挂辙晾耙樊份促托掏都由绩流艇备脑怕惶抨油阮薄垮垄取亏腮蚂阁敢蛆第7章管壳式换热器的机械设计ppt课件第7章管壳式换热器的机械设计ppt课件,N=3a(a+1)+1,三角形排列,螟奢磋己左轻失烤算洛沥屹肇酝罐泼余将垮柔寺疤进号丽沸豺盟玻萄茵笨第7章管壳式换热器的机械设计ppt课件第7章管壳式换热器的机械设计ppt课件,管板上两换热管中心的距离称为管间距; 管间距的确定,要考虑管板强度和清洗管子外表面时所需空隙,它与换热管在管板上的固定方法有关。,3.2 管间距,镜玄毯整酬暴捌骸家擦忙饥孵甭蔼
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