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类型化工机械设备基础-第十二章 管壳式换热器.doc

  • 上传人:myw993772
  • 文档编号:5882531
  • 上传时间:2019-03-20
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    化工机械设备基础-第十二章 管壳式换热器.doc
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    1、化工机械设备基础-第十二章 管壳式换热器莫愁前路无知己,天下谁人不识君。春潮带雨晚来急,野渡无人舟自横。思家步月清宵立,忆弟看云白日眠。晚泊孤舟古祠下,满川风雨看潮生。事如芳草春长在,人似浮云影不留。 本文由dongyanmao0512 贡献ppt 文档可能在 WAP 端浏览体验不佳。建议您优先选择 TXT,或下载源文件到本机查看。第十二章 管壳式换热器 第一节 概 述在化工厂的建设中,换热器约占总投资的 。 在化工厂的建设中,换热器约占总投资的 11。 在现代石油炼厂中,换热器约占全部工艺设备投资的 在现代石油炼厂中 换热器约占全部工艺设备投资的 40 换热器约占全部工艺设备投资的 左右,它

    2、的先进性、左右,它的先进性、合理性和运转可靠性格直接影响产品 的质量、数量和成本。 的质量、数量和成本。 热交换器 加热器 换热器 蒸发器 冷却器 冷凝器衡量一台换热器好坏的标准 衡量一台换热器好坏的标准: 一台换热器好坏的标准 传热效率高,流体阻力小,强度足够,结构可靠,传热效率高,流体阻力小,强度足够,结构可靠,节省材 成本低;制造、安装、检修方便。 料;成本低;制造、安装、检修方便。 板式换热器传热效率高、金属消 板式换热器 传热效率高、 传热效率高 耗量低,但流体阻力大、 耗量低,但流体阻力大、强度和刚度 制造、维修困难。 差,制造、维修困难。 列管式换热器虽在传热效率、紧 虽在传热效

    3、率、 列管式换热器 虽在传热效率 凑性、 凑性、金属消耗量等方面均不如板式 换热器,但其结构坚固、可靠程度高、 换热器,但其结构坚固、可靠程度高、 适应性强、材料范围广, 适应性强、材料范围广,因而目前仍 是石油、化工生产中,尤其是高温、 是石油、化工生产中,尤其是高温、 高压和大型换热器的主要结构型式。 高压和大型换热器的主要结构型式。板式换热器列管换热器RV 容积式换热器 容积式换热器汽-水热交换器 水热交换器搪玻璃换热器一、 管壳式换热器的结构及主要零部件二、管壳式换热器的分类1、固定管板式换热器 、 适用于壳程介质 清洁,不易结垢, 清洁,不易结垢, 管程需清洗, 管程需清洗,温差 不

    4、大或温差大但是 壳程压力不高的场 合。 膨胀节2浮头式换热器 管束可以抽出,便于清洗。 管束可以抽出,便于清洗。 但这类换热器结构较复杂,金属耗量较大。 但这类换热器结构较复杂,金属耗量较大。浮头处如发生 泄漏时不便检查。管束与壳体间隙较大,影响传热。 泄漏时不便检查。管束与壳体间隙较大,影响传热。适用于管、壳温差较大,以及介质易结垢的场合。 适用于管、壳温差较大,以及介质易结垢的场合。3、填函式换热器 、管束一端可以自由膨胀,造价也比浮头式低,检修、 管束一端可以自由膨胀,造价也比浮头式低,检修、 清洗容易,填函处泄漏能及时发现。 清洗容易,填函处泄漏能及时发现。 但壳程内介质有外漏的可能,

    5、 但壳程内介质有外漏的可能,壳程中不宜处理易挥 易燃、易爆、有毒的介质。 发,易燃、易爆、有毒的介质。4U 形管式换热器 形管式换热器适用于管、壳壁温差较大的场合, 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。 清洁不易结垢的高温、高压、腐蚀性较强的场合。三、管壳式换热器机械设计内容壳体直径的决定和壳体壁厚的计算; 壳体直径的决定和壳体壁厚的计算; 换热器封头选择,压力容器法兰选择: 换热器封头选择,压力容器法兰选择: 管板尺寸确定; 管板尺寸确定; 管子拉脱力的计算; 管子拉脱力的计算; 折流板的选择与计算;折流板的选择与计算; 温差应力计算。

    6、温差应力计算。 此外还应考虑接管、接管法兰选择及开孔补强等。 此外还应考虑接管、接管法兰选择及开孔补强等。第二节 管子的选用及其与管板的连接一、管子的选用 无缝钢管光管 光管 无缝钢管二、管子与管板的连结 1胀接 利用胀管器挤压伸入管板孔中的管子端部,使管端 利用胀管器挤压伸入管板孔中的管子端部, 利用胀管器挤压伸入管板孔中的管子端部 发生塑性变形,管板孔同时产生弹性变形, 发生塑性变形,管板孔同时产生弹性变形,当取去胀管 器后,管板孔弹性收缩, 器后,管板孔弹性收缩,管板与管子间就产生一定的挤 紧压力,紧密地贴在一起,达到密封紧固连接的目的。 紧压力,紧密地贴在一起,达到密封紧固连接的目的。

    7、波纹管2焊接 3胀焊结合目前较广泛采用的方法 胀焊结合 目前较广泛采用的方法 消除应力腐蚀和间隙腐蚀, 消除应力腐蚀和间隙腐蚀,提高使用寿命全焊接板壳式换热器第三节 管板结构1、换热管排列形式 、二、管间距最外层换热管中心至壳体内表面的距离不应小于换热管外径 的一半)+l0mm。 的一半 。 三、管板受力及其设计方法简介 管束对管板的支承作用管板与许多换热管刚性地固定 管板与许多换热管刚性地固定 管束对管板的支承作用 在一起,因此,管束起着支承的作用,阻碍管板的变形。 在一起,因此,管束起着支承的作用,阻碍管板的变形。在 进行受力分析时,常把管板看成是放在弹性基础上的平板, 进行受力分析时,常

    8、把管板看成是放在弹性基础上的平板, 列管就起着弹性基础的作用。 列管就起着弹性基础的作用。我国钢制管壳式换热器设计规定 我国钢制管壳式换热器设计规定四、管程的分程及管板与隔板的连接七种 管程的分程及管板与隔板的连接 七种五、管板与壳体的连接结构 可拆式和不可拆式 1、当管板兼作法兰时 、当管板兼作法兰时2、管板不兼作法兰时 、管板不兼作法兰时2、浮头式、U 形管式及填函式换热器固定端管板与壳体的连 、浮头式、 形管式及填函式换热器固定端管板与壳体的连 接可拆式折流板、支承扳、 第四节 折流板、支承扳、旁路挡板及拦液板 的作用与结构一、折流板及支承板 横向 纵向 弓形 圆盘-圆环形 圆盘 圆环形

    9、 带扇形切口二、旁路挡板三、拦液板在立式冷凝器中, 在立式冷凝器中,为减薄管壁上的液膜而提高传热膜系数第五节 温差应力一、管壁与壳壁温度差引起的温差应力二、管子拉脱力的计算 在操作压力作用下: 在操作压力作用下:在温差应力作用下: 在温差应力作用下:管子拉脱力 q 管子拉脱力 =qpqtqU 型管换热器 型管换热器三、温差应力的补偿 1减少壳体与管束间的温度差 2装设挠性构件 3双套管温度补偿 钛材换热器降膜板式蒸发器四、膨胀节膨胀节的结构及设置板式翅片水冷式油冷却器本章习题螺旋板式换热器1朝闻道,夕死可矣。独学而无友,则孤陋而寡闻。几处早莺争暖树,谁家新燕啄春泥。三军可夺帅也,匹夫不可夺志也。问渠哪得清如许,为有源头活水来。

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