列管换热器设计_标准稿

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1、目录目录一、绪论…………………………………………………………………………………1二、设备综述……………………………………………………………………………12.1换热器发展历史…………………………………………………………………12.2换热器简介………………………………………………………………………2三、换热器的设计……………………………………………………………………23.1选择合适的换热器类型………………………………………………………33.2空间及流速的确定……………………………………………………………53.3确定物性数据…………………………………………………………………63.4计算总传热系数……

2、…………………………………………………………63.5计算传热面积…………………………………………………………………83.6确定工艺结构尺寸……………………………………………………………83.7换热器的核算…………………………………………………………………11四、CAD图……………………………………………………………………………14五、设计评述……………………………………………………………………………13六、致谢………………………………………………………………………………14七、参考文献…………………………………………………………………………15一、绪论换热器是将热流体的部分热量传递给冷流体的设

3、备，又称热交换器。换热器是实现化工生产过程中热量交换和传递不可缺少的设备。在石油、化工、轻工、制药、能源等工业生产中，常常需要把低温流体加热或者把高温流体冷却，把液体汽化成蒸汽或者把蒸汽冷凝成液体。这些过程均和热量传递有着密切联系，因而均可以通过换热器来完成。随着经济的发展，各种不同型式和种类的换热器发展很快，新结构、新材料的换热器不断涌现。为了适应发展的需要，我国对某些种类的换热器已经建立了标准，形成了系列。换热器的应用广泛，日常生活中取暖用的暖气散热片、汽轮机装置中的凝汽器和航天火箭上的油冷却器等，都是换热器。它还广泛应用于化工、石油、动力和原子能等工业部门。它的主要功能是保证工艺过程对介

4、质所要求的特定温度，同时也是提高能源利用率的主要设备之一。换热器既可是一种单元设备，如加热器、冷却器和凝汽器等；也可是某一工艺设备的组成部分，如氨合成塔内的换热器。换热器是化工生产中重要的单元设备，根据统计，热交换器的吨位约占整个工艺设备的20%有的甚至高达30%，其重要性可想而知。二、设备综述2.1换热器简介换热器是以两种不同温度的流体进行热量交换的设备，又称热交换器。换热器是实现化工生产过程中热量交换和传递不可缺少的设备。在热量交换中常有一些腐蚀性、氧化性很强的物料，因此，要求制造换热器的材料具有抗强腐蚀性能。它可以用石墨、陶瓷、玻璃等非金属材料以及不锈钢、钛、钽、锆等金属材料制成。但是用

5、石墨、陶瓷、玻璃等材料制成的有易碎、体积大、导热差等缺点，用钛、钽、锆等稀有金属制成的换热器价格过于昂贵，不锈钢则难耐许多腐蚀性介质，并产生晶间腐蚀2.2换热器发展历史二十世纪20年代泛起板式换热器，并应用于食物产业。以板代管制成的换热器，结构紧凑，传热效果好，因此陆续发展为多种形式。30年代初，瑞典首次制成螺旋板换热器。接着英国用钎焊法制造出一种由铜及其合金材料制成的板翅式换热器，用于飞机发念头的散热。30年代末，瑞典又制造出第一台板壳式换热器，用于纸浆工厂。在此期间，为了解决强侵蚀性介质的换热题目，人们对新型材料制成的换热器开始留意。　　60年代左右，因为空间技术和尖端科学的迅速发展，迫切

6、需要各种高效能紧凑型的换热器，再加上冲压、钎焊和密封等技术的发展，换热器制造工艺得到进一步完善，从而推动了紧凑型板面式换热器的蓬勃发展和广泛应用。此外，自60年代开始，为了适应高温顺高压前提下的换热和节能的需要，典型的管壳式换热器也得到了进一步的发展。70年代中期，为了强化传热，在研究和发展热管的基础上又创制出热管式换热器。一、换热器的设计3.1选择合适的换热器类型（1） 固定管板式换热器 固定管办事换热器的两端和壳体连为一体，管子则固定于管板上，它的结余构简单；在相同的壳体直径内，排管最多，比较紧凑；由于这种结构式壳测清洗困难，所以壳程宜用于不易结垢和清洁的流体。当管束和壳体之间的温差太大而

7、产生不同的热膨胀时，用使用管子于管板的接口脱开，从而发生介质的泄漏。 （2） U型管换热器 U型管换热器结构特点是只有一块管板，换热管为U型，管子的两端固定在同一块管板上，其管程至少为两程。管束可以自由伸缩，当壳体与U型环热管由温差时，不会产生温差应力。U型管式换热器的优点是结构简单，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，