换热器设计2013讲解课件.ppt

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1、再沸器-换热器设计1设计是把一种计划、规划、设想通过视觉的形式传达出来的活动过程。反映在具体的设计上是指一种设想通过校核的方式用图、软件或语言表达出来。如何合理地表达-计算、校核。成功的设计师应具备以下几点：A、强烈敏锐的感受能力B、发明创造的能力C、对作品的美学鉴定能力D、对设计构想的表达能力E、具备全面的专业智能2换热器是工业部门广泛应用的通用工艺设备。根据不同的目的，换热器可以是热交换器（Heatexchanger）加热器（Heater）冷却器（Cooler）蒸发器（Evaporator）冷凝器（Condenser）等结构型式也多种多样，常用的换热器有板式换热器（Plate

2、heatexchanger）、管壳式换热器（Shellandtubeheatexchanger）。管壳式换热器又称列管式换热器。管壳式换热器具有处理能力大适应性强，可靠性高，设计和制造工艺成熟，生产成本低，清洗较为方便等优点，是目前生产中最为广泛使用的一种换热设备。管壳式换热器的设计和选用除了满足规定的化工工艺条件外，还需满足下列各项基本要求：（1）换热效率高；（2）流体流动阻力小，即压力降小；（3）结构可靠，制造成本低；（4）便于安装、检修。3液体在自下而上通过换热器管程时部分汽化，由在壳程内的载热体供热。优点是液体循环速度快,传热效果好,液体在加热器中的停留时间短；但，为产生

3、液体循环所需的压头，这种精馏塔的底座较高。在釜内进行汽液分离，可降低塔座高度；但加热管外的液体是自然对流的，传热效果较差，液体在釜内停留时间也长，因而不适于粘度较大或稳定性较差的物料。垂直热虹吸式再沸器釜式再沸器4除图示复合设备，大部分再沸器属于换热器，图示设备属于再沸器（换热器）与塔复合的设备5装备采购制造生产厂型号价格标准调研、选型、标准资料、设计、制造加工、检验检验检验企业订、制换热器的途径6Ⅰ或Ⅱ1X前端管箱型式、2X壳体型式、3X后端结构型式公称直径，分子管箱（内），分母圆筒（内）管/壳程设计压力，相等写pt工程换热面积（m2）换热管公称长度与换热管外径管壳程数单壳程N

4、t管的级别采购选型-GB1517设计-总装配图零件图8换热设备分类混合式换热器蓄热式换热器间壁式换热器管式板式扩展表面式9混合式换热器蓄热式换热器10间壁式换热器A套管式换热器高压、价格高、小流量11B螺旋管（板）式换热器螺线管：无温差应力，管内无法清洗。结构紧凑，传热效率高，单位体积传热面积大，承压较差（<1MPa），温度低于500℃。1213C热管式换热器热管工作原理：真空中介质的蒸发、冷凝循环用途广泛，单管失效对整体影响不大，适合低品位能量回收。14D板式换热器组装、拆卸、清洗除垢方便，换热面积大，湍流程度高，传热动力小。操作压力、温度低，不超过2MPa,250℃。1516

5、石墨换热器板式17E板翅式换热器单位体积的传热面积高于6000m2/m3,管式小于300m2/m3。用于<1MPa,温度视材料与制造方法，最高可达800℃。1819F列管式换热器结构、型式多样，适应性强，处理量大，高温高压下也可应用。传热效率、结构的紧凑性、金属消耗量等方面有待于改善。20第二节列管式换热器的设计选型1主要型式A固定管板式不加膨胀节温差不得大于50℃，壳程不便于除垢。21壳程表压大于0.7MPa，膨胀节制造不便，变形不佳。2223高强度膨胀节用于压力3.75MPa.24252、必须设置膨胀节的条件《换热器标准》中要求：若满足以下条件之一者，必须设置膨胀节（1）；（

6、2）；（3）且；（4）管子拉脱力壳体和管子中的应力按下式计算：式中，F1为由壳体和管子之间的温差所产生的轴向力，N；F2由于壳程和管程压力作用于壳体上的轴向力，N；其中，F3由于壳程和管程压力作用于管子上的轴向力，N；26B浮头式无温差应力，管束可拆，便于维修。填料函式与浮头类似，但密封较差，直径应小于700mm。27钩圈对开便于安装，封头为球缺，浮头管板小于壳体直径，尽量小，但不小于10mm。填料函式与浮头类似，但易泄漏，用于小换热器。28C.U形管式省去一个管板和管箱，无温差应力，壳程流体对管束的冲击大，管内清洗较难。292流程安排确定壳程与管程流体的安排原则：A结垢－易结垢

7、，易清洗；B流速高走管程；C腐蚀介质走管程；D压力高走管程；E饱和蒸汽冷凝走壳程；F粘度大走壳程。不仅设计用，选型也要用？303注意事项A流体流动空间选择压力、洁净度、温度、流量、腐蚀性B流速选择传热有利与操作费用C程数的选择D必须遵守GB151及其它标准的规定E正确确定金属温度和设计温度。31结构设计机械设计管壳式换热器设计1工艺结构：隔板、折流板、拉杆、挡板、接管等2机械结构：各种连接与结构3其它结构管板壳体与封头法兰、浮头盖、钩圈32第二节换热器设计要点1设计步骤33（16