工程熱力學(xué)課程設(shè)計(jì)--管式換熱器-文庫吧
2025-05-16 20:09 本頁面
【正文】 。 10 殼程傳熱系數(shù) 11 污垢熱阻和管壁熱阻 12 12 折流板計(jì)算 12 阻力計(jì)算 14 管程流體阻力 14 殼程阻力 15 參數(shù)總表 17 19 20 武漢理工大學(xué)《工程熱力學(xué)與傳熱學(xué)》課程設(shè)計(jì)說明書 1 摘要 在工業(yè)生產(chǎn)過程中，進(jìn)行著各種不同的熱交換過程，其主要作用是使熱量由溫度較高的流體向溫度較低的流體傳遞，使流體溫度達(dá)到工藝的指標(biāo)，以滿足生產(chǎn)過程的需要。換熱器簡單說是具有不同溫度的兩種或兩種以上流體之間傳遞熱量的設(shè)備 。 此外，換熱設(shè)備也是回收余熱，廢熱，特別是低品位熱能的有效裝置 。 換熱器按操作過程可以將其分為間壁式、混合式及回?zé)崾饺箢?，本次設(shè)計(jì)主要是間壁式，在這類換熱器中，冷、熱流體由壁面間隔開來而分別位于壁面的兩側(cè)。管殼式換熱器是間壁式換熱器的一種主要形式?；S中的加熱器、冷卻器，電廠中的冷凝器、冷油器以及壓縮機(jī)的中間冷卻器等都是管殼式換熱器的實(shí)例。本文采用 固定管板式 。這種結(jié)構(gòu)形式的優(yōu)點(diǎn)是 結(jié)構(gòu)簡單，應(yīng)用廣泛 [1]。 關(guān)鍵詞 ： 換熱器、管殼式、交換熱量、 固定管板式 武漢理工大學(xué)《工程熱力學(xué)與傳熱學(xué)》課程設(shè)計(jì)說明書 2 換熱器 概述 換熱器是工程技術(shù)中廣泛采用的冷熱流體交換熱量的設(shè)備。 按結(jié)構(gòu)分為管殼式換熱器和板式換熱器。而管殼式換熱器是 殼 體和包含許多管子的管束所構(gòu)成 ， 冷、熱流體之間通過管壁進(jìn)行換熱的換熱器 。 管殼式 換熱器按照結(jié)構(gòu)形式可分為：固定管板式換熱器、浮頭式換熱器、 U形管換熱器 、 雙重管式換熱器、填函式換熱器和雙管板換熱器 等多種[2]。 前三種應(yīng)用比較普遍。管殼式換熱器 作為一種傳統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)換熱設(shè)備， 管殼式換熱器在化工、煉油、石油化工、動(dòng)力、核能和其他工業(yè)裝置中得到普遍采用，特別是在高溫高壓和大型換熱器中的應(yīng)用占據(jù)絕對(duì)優(yōu)勢。通常 管殼式換熱器 的工作壓力可達(dá) 4 兆帕，工作溫度在 200℃ 以下，在個(gè)別情況下還可達(dá)到更高的壓力和溫度。一般殼體直徑在1800 毫米以下，管子長度在 9 米以下 ,在個(gè)別情況下也有更大或更長的。 圖 11 固定 管 板 式換熱器 管殼式換熱器主要 由 殼體、管束、管板和 封頭 等部分組成 ,殼體多呈圓形 ,內(nèi)部裝有平行管束或者螺旋管， ,管束兩端固定于管板上。在管殼換熱器內(nèi)進(jìn)行換熱的兩種流體 ,一種在管內(nèi)流動(dòng) ,其行程稱為管程；一種在管外流動(dòng) ,其行程稱為殼程 [3]。 在殼體中設(shè)置有管束，武漢理工大學(xué)《工程熱力學(xué)與傳熱學(xué)》課程設(shè)計(jì)說明書 3 管束的壁面即為傳熱面 。 管束兩端用焊接或脹接的方法將管子固定在管板上，兩端管板直接和殼體焊接在一起，殼程的進(jìn)出口管直接焊在殼 體上，管板外圓周和封頭法蘭用螺栓緊固，管程的進(jìn)出口管直接和封頭焊在一起，管束內(nèi)根據(jù)換熱管的長度設(shè)置了若干塊折流板。這種換熱器管程可以用隔板分成任何程數(shù) [4]。 管殼 式換熱器結(jié)構(gòu)簡單，制造成本低，管程清洗方便，管程可以分成多程，殼程也可以分成雙程，規(guī)格范圍廣，故在工程上廣泛應(yīng)用。殼程清洗困難，對(duì)于較臟或有腐蝕性的介質(zhì)不宜采用。當(dāng)膨脹之差較大時(shí)，可在殼體上設(shè)置膨脹節(jié)，以減少因管、殼程溫差而產(chǎn)生的熱應(yīng)力。旁路滲流較小 ， 鍛件使用較少，造價(jià)低 ， 無內(nèi)漏 。 近年來國內(nèi)在節(jié)能增效等方面改進(jìn)換熱器性能，提高傳
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