【正文】 轉(zhuǎn)角正方形排列，能夠使管間的小橋形成一奈直線通道，便于用機(jī)械進(jìn)行清洗，一般用于管束可抽出管間清洗的場(chǎng)合。大直徑管子用于粘性大或者污濁的流體，小直徑的管子用于較清潔的流體。故迄今為止在各種換熱器中扔占主導(dǎo)地位。隨著幞頭式換熱 器的設(shè)計(jì)、制造技術(shù)的發(fā)展，以及長(zhǎng)期以來使用經(jīng)驗(yàn)的積累，鉤圈的結(jié)構(gòu)形式也得到了不段的改進(jìn)和完善。這樣，當(dāng)浮頭出的鉤圈拆除后，即可將管束從殼體內(nèi)抽出。因此在安裝時(shí)要特別注意 其密封。浮頭端設(shè)計(jì)成可拆結(jié)構(gòu)，使管束能容易的插入或抽出殼體。 換熱器的逸擇 隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，各種不同型式和種類的換熱器發(fā)展很快，新結(jié)構(gòu)、新材料的換熱器不斷涌現(xiàn)。 特點(diǎn)：結(jié)構(gòu)復(fù)雜、造價(jià)高，便于清洗和檢修，完全消除溫差應(yīng)力，應(yīng)用普遍。此類換熱器的管束膨脹不受殼體的約束 ，所以殼體與管束之間不會(huì)由膨脹量的不同而產(chǎn)生熱應(yīng)力。 特點(diǎn)：結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，質(zhì)量輕，適用于高溫和高壓的場(chǎng)合。這類換熱器的特點(diǎn)是：管束可以自由伸縮，不會(huì)因管殼之間的溫差而產(chǎn)生熱應(yīng)力，熱補(bǔ)償性能好；管程為雙管程，流程較長(zhǎng)，流速較高，傳熱性能較好；承壓能力強(qiáng)；管束可以從殼體內(nèi)抽出，便于檢修和清洗，且結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，造價(jià)便宜。為此常在外殼上焊一膨脹節(jié)，但它僅能減小而不能完全消除由于溫差而產(chǎn)生的熱應(yīng)力，且在多程換熱器中，這種方法不能照顧到管子的相對(duì)移動(dòng)。 列管式換熱器是最典型的管殼式換熱器，它在工業(yè)上的應(yīng)用有著悠久的歷史，而且至今仍在所有換熱器中 (250— 1500 卅 2／小 3)占據(jù)主導(dǎo)地位。 間壁式換熱器的類型也是多種多樣，從其結(jié)構(gòu)上大致可以分為： 一、管式換熱器 管殼式換熱器 (1)固定管板式換熱器 (2)浮頭式換熱器 (3)U 型管式換熱器 套管式換熱器 蛇管換熱器 (1)沉浸式蛇管換熱器 (2)噴淋式蛇管換熱器 翅片管換熱器 二、板式換熱器 夾套換熱器 平板式換熱器 螺旋板式換熱器 板翅式換熱器 傘板換熱器 螺旋板式換熱器 三、熱管換熱器 不同的換熱器各有自己的優(yōu)缺點(diǎn)和使用條件。這類換熱器由于少量流體相互摻和易造成流體間的“污染”。 （二）按熱量交換原理和方式劃分 按照冷、熱流體熱量交換的原理和方式不同，換熱器主要分直接接觸式（混合式）、蓄熱式和間壁式三類。若使氣體全部冷凝，則稱為全凝器，否則成為分凝器。 （一）按用途劃分 按照其用途不同可分為加熱器、冷卻器、冷凝器、蒸發(fā)器、再沸器、深冷器、過熱器等。更重要的是，由于焊料迅速老化和破碎會(huì)造成機(jī)器和設(shè)備堵塞，隨之提前報(bào)損。它能獲得普通管殼式換熱器和板框式傳熱設(shè)備所獲得的最佳值。該換熱器總傳熱系數(shù)較常規(guī)換熱器高 40%，而壓力降幾乎相等。美國(guó)休斯頓的布朗公司做了改進(jìn)。折流板的軸向重疊，如欲縮小支持管子的跨度，也可得到雙螺旋設(shè)計(jì)。這種設(shè)計(jì)的先進(jìn)性已為流體動(dòng)力學(xué)研究和傳熱試驗(yàn)結(jié)果所證實(shí)，此設(shè)計(jì)已獲得專利權(quán)。優(yōu)越弓形折流板管殼式換熱器很難滿足高熱效率的要求，故常為其他型式的換熱器所取代（如緊湊型板式 換熱器）。通常普通的弓形折流板能造成曲折的流道系統(tǒng)（ z字形流道），這樣會(huì)導(dǎo)致較大的死角和相對(duì)高的返混。所以，氣動(dòng)噴涂法促進(jìn)表面與基本相互作用的分支邊界的形成，能促進(jìn)粉末粒子向基體的滲透，這就說明了附著強(qiáng)度高，有物理接觸和金屬鏈形成。將試驗(yàn)所得數(shù)據(jù)加以整理，便可評(píng)估翅片底面的接觸阻力。用該方法不僅可噴涂金屬還能噴涂合金和陶瓷（金屬陶瓷混合物），從而得到各種不同性能的表面。隨著我國(guó)工業(yè)的不斷發(fā)展，對(duì)能源利用、開發(fā)和節(jié)約的要求不斷提高，因而對(duì)換熱器的要求也日益加強(qiáng)。 換熱器在工業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用 換熱器的工業(yè)應(yīng)用 在化工、石油、動(dòng)力、制冷、食品等行業(yè)中廣泛使用各種換熱器，且它們是上述這些行業(yè)的通用設(shè)備，并占有十分重要的地位。 縱觀換熱設(shè)備的發(fā)展及演變歷史，不難看出，在板式類換熱器廣泛發(fā)展，管殼類換熱器不再一國(guó)獨(dú)大的今天，以下四個(gè)特點(diǎn)始終沒有改變： 1．結(jié)構(gòu)強(qiáng)度高的管殼類換熱器仍居于主導(dǎo)地位。并出現(xiàn)了不可拆的焊合一體式板式換熱器，盡管不能方便地拆洗，強(qiáng)度卻有所增加。世界能源的日益緊張與危機(jī)，使得“節(jié)能”與“高效”逐漸受到重視，加之“節(jié)能一一減排一一環(huán)?！钡母拍钊找嫔钊肴诵?，各國(guó)政府和機(jī)構(gòu)都逐年加大了這方面投入的人力和物力，同時(shí)也取得了許多可喜的成果。板式類換熱器的這個(gè)缺點(diǎn)是由其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)所決定的，所以在其自身范圍內(nèi)無法改變和突破，而它也就嚴(yán)重地制約了這種高換熱性能換熱器的應(yīng)用和發(fā)展?；仡檽Q熱器發(fā)展歷程，雖然板式換熱設(shè)備的充分開發(fā)只是近些年的事情，但是其理論和技術(shù)的 出現(xiàn)卻要早的多。 長(zhǎng)期以來，非接觸式換熱器一直是管殼式（列管式）換熱器一國(guó)獨(dú)大的局面。在此期間，為了解決強(qiáng)腐蝕性介質(zhì)的換熱問題，人們對(duì)新型材料制成的換熱器開始注意。以板代管制成的換熱器，結(jié)構(gòu)緊湊，傳熱效果好，因此陸續(xù)發(fā)展為多種形式。 關(guān)鍵詞：苯；循環(huán)水；換熱器；傳熱 第 1 章 緒論 換熱器技術(shù)概況 換熱器（英語(yǔ)翻譯： heat exchanger），是將熱流體的部分熱量傳遞給冷流體的設(shè)備，又稱熱交換器。在設(shè)計(jì)中，主要以循環(huán)水為冷卻劑，在給定的操作條件下對(duì)苯 精餾塔塔 冷卻器進(jìn)行設(shè)計(jì)。本次課程設(shè)計(jì)采用浮頭式換熱器來實(shí)現(xiàn)苯 精餾塔塔 冷卻。 操作條件圖等內(nèi)容。 換熱器的發(fā)展 二十世紀(jì) 20 年代出現(xiàn)板式換熱器，并應(yīng)用于食品工業(yè)。 二十世紀(jì) 30 年代末，瑞典又制造出第一臺(tái)板殼式換熱器，用于紙漿工廠。 二十世紀(jì) 70 年代中期，為了強(qiáng)化傳熱，在研究和發(fā)展熱管的基礎(chǔ)上又創(chuàng)制出熱管式換熱器。板式類換熱器能夠被深入研究和開發(fā)，固然是有其歷史必然的。板式類換熱器的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于管殼類換熱器，所以不能夠應(yīng)用于高壓或大多的中壓場(chǎng)合。 那么，既然是結(jié)構(gòu)強(qiáng)度沒有得到根本性的改變，近些年板式類換熱器又是怎樣被重視起來的呢？這種變化是與世界經(jīng)濟(jì)的發(fā)展環(huán)境，尤其是能源發(fā)展環(huán)境的變化息息相關(guān)的。制造規(guī)格越來越大，結(jié)構(gòu)形式越來越多。許多新型高效換熱器不短涌現(xiàn)，如折流桿換熱器、新結(jié)構(gòu)高效換熱器、高效重沸器、高效冷凝器、雙殼程換熱器、螺紋管換熱器、螺紋鎖緊環(huán)換熱器、 Q 環(huán)高 壓換熱器、以及非金屬換熱器、稀有金屬換熱器等都是其代表杰作，這些新型高效換熱器的出現(xiàn)已經(jīng)并正在為飛速發(fā)展的經(jīng)濟(jì)和節(jié)約能源作出了不可估量的貢獻(xiàn)。 4．沒有換熱性能強(qiáng)同時(shí)結(jié)構(gòu)強(qiáng)度高的理想型換熱器。 在化工廠，換熱器的費(fèi)用約占總費(fèi)用的 10%一 20%，在爍油廠約占總費(fèi)用的 35%一40%。其實(shí)質(zhì)是采用高速的冷的或稍微加溫的含微粒的流體給翅片表面噴鍍粉末粒子。試驗(yàn)是采用在翅片表面噴涂 ac 鋁，并添加了 24a白色電 爐氧化鋁。 對(duì)過渡區(qū)試片的分析表明，連接邊界的整個(gè)長(zhǎng)度上無不嚴(yán)密性的微裂紋。 螺旋折流板換熱器 在管殼式換熱器中，殼程通常是一個(gè)薄弱環(huán)節(jié)。其后果是，與活塞流相比，弓形折流板會(huì)降低凈傳熱。 為此，美國(guó)提出了一種新方案，即建議采用螺旋狀折流板。相鄰折流 板的周邊相接，與外圓處成連續(xù)螺旋狀。 新型麻花管換熱器 瑞典 alares 公司開發(fā)了一種扁管換熱器，通常稱為麻花管換熱器。 由于管子結(jié)構(gòu)獨(dú)特使管程與殼程同時(shí)處于螺旋運(yùn)動(dòng)，促進(jìn)了湍流程度。凡是用管殼式換熱器和傳統(tǒng)裝置之處均可用此種換熱器取代。但這種方法對(duì)整個(gè)設(shè)備的質(zhì)量有一系列的影響，因?yàn)殁F焊法必將從換熱中“扣除”很大一鄯分管子和金屬絲的表面。 換熱器類型的選擇 換熱器的分類 隨著換熱器在工業(yè)生產(chǎn)中的地位和作用不同，換熱器的類型也多種多樣，不同類型的換熱器也各有優(yōu)缺點(diǎn)，性能各異。 冷凝器是用于冷卻凝結(jié)性氣體，并使其凝結(jié)液化的熱交換器。 過熱器是將流體（一般是氣體）加熱到過熱狀態(tài)的熱交換器。 2)蓄熱式換熱器：冷、熱流體交替通過格子磚或填料等蓄熱體以實(shí)現(xiàn)換熱。因此工業(yè)上所用換熱設(shè)備以間壁式換熱器居多。而管式換熱器雖然在傳熱性能和設(shè)備的緊湊性上不及板式換熱器，但它具有結(jié)構(gòu)較簡(jiǎn)單、加工制造比較容易，結(jié)構(gòu)堅(jiān)固，性能可靠，適應(yīng)面廣等突出優(yōu)點(diǎn)，因此被廣泛用于化工生產(chǎn)中。當(dāng)管束和殼體之間的溫差太大而產(chǎn)生不同的熱膨脹時(shí)，常會(huì)使管子與管板的接口脫開，從而發(fā)生介質(zhì)的泄漏。 2)U 形管式換熱器 U 形管式換熱器僅有一個(gè)管板，管子兩端均固定于同一管板上。這就影響了它的使用場(chǎng)合，僅宜用于管殼壁溫度相差較大，或殼程介質(zhì)易結(jié)垢而管程介質(zhì)不易結(jié)垢，高溫、高壓、腐蝕性強(qiáng)的情形。兩端管板只有一端與殼體完全固定，另一端則可相對(duì)于殼體作某些移動(dòng)，該端稱之為浮頭。至于殼程的壓力也受滑動(dòng)接觸面的密封限制。但由于填料密封處易于泄漏，故殼程壓力不能過高，也不宜用于易揮發(fā)、易燃、易爆、有毒的場(chǎng)合。 浮頭式換熱器的一端管板與殼體固定，而另一端的管板可在殼體內(nèi)自由浮動(dòng)，殼體和管束對(duì)膨脹是自由的，故當(dāng)兩張介質(zhì)的溫差較大時(shí)，管束和殼體之間不產(chǎn)生溫差應(yīng)力。但該換熱器結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，而且浮動(dòng)端小蓋在操作時(shí)無法知道泄露情況。該外徑應(yīng)小于殼體內(nèi)徑 D，一般推薦浮頭管板與殼體內(nèi)壁的間隙 b1=3~ 5mm。 鉤囤對(duì)保證浮頭端的密封、防止介質(zhì)間的串漏起著重要作用。盡管近年來受到不斷涌現(xiàn)的新型換熱器的挑戰(zhàn)，但反過來也不斷促進(jìn)了自身的發(fā)展。但制造麻煩，管子易結(jié)垢，不易清洗。管子在管板上的標(biāo)準(zhǔn)排列形式有四種：正三角形和轉(zhuǎn)角正三角形排列，適用與殼程介質(zhì)清潔，且不需要進(jìn)行機(jī)