第一节概述换热器目的与用途换热器种类的划分传热方式分.ppt
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1、第一节 概述 换热器目的与用途 换热器种类的划分: 传热方式分: 用途分: 结构形式分: 按照材料分:,第四章、管壳式换热器,第四章、管壳式换热器,第二节管壳式换热器的结构型式 一、固定管板式 1、冷载走壳程 热载走管程 2、筒体 膨胀节 管子热胀,推动管板与壳体产生(温度)应力,故加膨胀节消除之。,二、浮头式换热器,一端管板固定在壳体上 一端管板在壳体内自由浮动 管板的浮动消除了管束与壳体间的温差应力,三、填料函式,图4-5示填料函安置在浮头端的接管处滑动 图4-6示填料函安置在管板处滑动管板式管束伸长量受管板厚度制约 图4-7浮头也动,受限于管板厚 总之,有支承,变浮头式的自由浮动为自由伸
2、长。,四、U形管式,U形管的两端固定在同一管板上,壳 管分开,不存在温差应力作用。 缺点:易堵。,五、薄管板,属于固定管板式 可设膨胀节 有优点,但研究试验仍在进行中。,第三节、管壳式换热器构件,一、换热器 1、管子直径已有标准(外径壁厚) 2、长径比 有长度规格 螺旋管能强化传热(加强湍流,减薄滞流层厚度)。,二、管板,1、管板厚度 1)管束接在管板上,对管板有支承作用,同时,管孔又削弱管板。 2)管板连在壳体上,有夹持等不同固定形式,产生复杂应力。 3)在启动和停车过程中产生极值温差应力。,因为受力因素复杂,所以按经验取其厚度。 管板延长部分兼作法兰的固定板厚度据PN(管压、壳压取大)。
3、查表4-1得图4-11尺寸。 表中设计厚度=计算厚度-侧槽深+腐蚀裕度,并圆整为2的倍数。 注意:据换热管直径提出管板最小厚度,见表4-2。 管子排列要考虑流体热交换、清洗、机械强度等因素,但无论哪种都不可能兼顾,其优缺点见书。,三、板与管的连接,1、胀接方法 1)管子塑变,管板弹变。 2)孔壁开槽 3)板硬度应大于管硬度 4)应用范围 压力低于4Mpa 温度低于350,2、焊接 1)好处:强度高、抗拉脱力强、拆卸方便 2)查表4-5得图4-15的焊接尺寸 3、胀焊 好处:一般先焊后胀,胀焊优点都有。 强度胀加密封焊,焊是辅助的; 强度焊加贴胀,胀是辅助的。,四、板与壳的接合,刚性结构是两管板
4、焊在壳体上,有兼作法兰和不作法兰两种。,五、管箱与管板连接,1、作用:分布热流到各换热管,汇集管流送出换热器。 2、形式:无隔板 单程 设隔板 多程 流速快,六、折流板和支承板,1、作用: 1)提高壳程流速 2)增加湍流程度 3)起支承管子作用 对冷凝,不用装折流板。,(1)弓形折流板 圆缺本为25%; 上、下排列有利于冷凝液与气体流动; 间距大于壳径20%,且大于50mm,但不得大于壳径。 (2)圆盘圆环形折流板 靠拉杆和定距管安装。,七、防短路结构,1、旁路挡板 不让流体走旁路,让其走进管束中。 2、假管 缩小管间距,防止流体走短路。,八、防冲与导流,1、防冲板 不让壳程进液激烈冲击列管。
5、 2、扩大管结构 起缓冲进液流速作用。 3、导流筒 不仅起挡板作用,还引导液体在靠近管板处才进入管束区间。,第四节、管壳式换热器的强度计算,第五章 反应釜的设计,设计条件: 设计压力:釜内 0.2Mpa;夹层 0.3Mpa 设计温度:釜内120;夹层150 介质:釜内弱腐蚀性有机溶剂、染料,反应产沫 较少,夹层为冷却水、蒸汽; 传热面积(夹套):7 搅拌型式:桨式 转速 50转/分 , 功率4千瓦; 操作容积:2立方米;设备容积:2.5立方米; 建议采用材料:Q235-A,反应釜的设计,设计条件: 设计压力:釜内 0.2Mpa;夹层 0.3Mpa 设计温度:釜内120;夹层150 介质:釜内弱
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