【正文】 第2章 設(shè)計方案確定 設(shè)計任務(wù)及操作條件（1） 處理能力 （2） 設(shè)備形式 列管式換熱器（3） 操作條件① 煤油：入口溫度140℃，出口溫度40℃。②假管 為減少管程分程引起的中間穿流的影響，可設(shè)置假管。（a）水平圓缺 (b) 垂直圓缺 (c) 環(huán)盤型圖2折流板型式⑶緩沖板在殼程進(jìn)口接管處常裝有防沖擋板，或稱緩沖板。正三角形排列：2管程 =～ ﹥4管程 =～正方形排列：2管程 =～ ﹥4管程 =～殼體內(nèi)徑D的計算值最終應(yīng)圓整到標(biāo)準(zhǔn)值。計算式如下：單管程： D=t(﹣1)﹢﹙2～3）d。如殼側(cè)傳熱系數(shù)遠(yuǎn)小于管側(cè)，則可以縱向的擋板分隔成雙殼程型式。各元件在殼程的設(shè)置，按其不同的作用可分為兩類：一類為了殼側(cè)介質(zhì)對傳熱管最有效的流動，來提高換熱器的傳熱效果而設(shè)置的各種擋板，如折流板、縱向擋板、旁路擋板等；另一類為了管束的安裝及保護(hù)列管而設(shè)置的支承板、管束的導(dǎo)軌以及緩沖板等。在布置時應(yīng)盡量使管程流體與管程流體成逆流布置，以增強(qiáng)傳熱，同時應(yīng)嚴(yán)防分程隔板的泄露，以防止流體的短路。③分程隔板 當(dāng)需要的換熱面積很大時，可采用多管程換熱器。①封頭 當(dāng)殼體直徑較小式常采用封頭。固定管板常采用不可拆連接。脹接法是利用脹管器將管子擴(kuò)脹，產(chǎn)生顯著的塑性變形，靠管子與管板間的擠壓力達(dá)到密封緊固的作用。既要滿足工藝條件的要求，又要經(jīng)濟(jì)。管子材料常用的為碳鋼、低合金鋼、不銹鋼、銅、銅鎳合金、鋁合金等。對于多管程換熱器，常采用組合排列方式。⑴換熱管布置和排列間距常用換熱管規(guī)格有Ф192mm、Ф252mm(1Cr18Ni9Ti)、Ф25（碳鋼10）。⑷填料函式換熱器此類換熱器的管板也僅有一端與殼體固定，另一端采用填料函密封，如圖14所示。這類換熱器的特點(diǎn)是：管束可以自由伸縮，不會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，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)簡單，造價便宜。而且在清洗和檢修時，僅需要將管束從殼體中抽出即可，所以能適用于管殼壁間溫差較大，或易于腐蝕和易結(jié)垢的場合。由此可見，這種換熱器比較適合用于溫差不大或溫差較大但殼程壓力不高的場合。其中包括夾套式換熱器、沉浸式蛇管換熱器、噴淋式換熱器、套管式換熱器、列管式換熱器以及其他高效換熱器。其缺點(diǎn)是設(shè)備體積較大，過程是不定常的交替操作，且不能完全避免兩種流體的摻雜。⑵蓄熱式換熱器 蓄熱式換熱器主要由對外充分隔熱的蓄熱室構(gòu)成，室內(nèi)裝由熱容量大的固定填充物。油冷卻器課程項目設(shè)計方案第1章 設(shè)計綜述 換熱器是許多工業(yè)部門的通用設(shè)備。這類換熱器的介質(zhì)通常是一種是氣體，另一種為液體，主要是以塔設(shè)備為主體的傳熱設(shè)備，但通常又涉及傳質(zhì)，故很難區(qū)分與塔器的關(guān)系，通常歸口味塔式設(shè)備，電廠用涼水塔為最典型的直接接觸式換熱器。蓄熱器結(jié)構(gòu)簡單，可耐高溫，常用于高溫氣體熱量的利用或冷卻。從傳熱的基本特征分類，間壁式換熱器可分為管式和板式。為此在外殼上焊以膨脹節(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移動。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由于膨脹量的不同而產(chǎn)生熱應(yīng)力。⑶U形管換熱器見圖13為一U形管換熱器，其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)為每根管子都彎成U形，兩端固定在同一塊管板上，封頭用隔板分成兩室，故相當(dāng)于雙管程。這就影響了它的使用場合，僅宜用于管殼壁溫相差較大，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。 列管式換熱器的結(jié)構(gòu) 管程結(jié)構(gòu)介質(zhì)流經(jīng)傳熱管內(nèi)的通道部分稱為管程。我國換熱器系列中，固定管板式多采用正三角形排列；浮頭式則以正方形錯列排列居多，也有正三角形排列。的比值，～。在設(shè)計和制造換熱器時，正確選用材料很重要。管板與管子的連接可脹接或焊接。管板與殼體的連接有可拆連接和不可拆連接兩種。⑶封頭和管箱封頭和管箱位于殼體兩端，其作用式控制及分配管程流體。管箱具有一個可拆蓋板，因此在檢修或清洗管子時無須卸下管箱。管程多者可達(dá)到16程，常用的由6程。由于各種換熱器的工藝性能、使用的場合不同，殼程內(nèi)對各種元件的設(shè)置型式亦不同，以此來滿足設(shè)計的要求。介質(zhì)在殼程的流動方式有多種形式，單殼程型式應(yīng)用最為普遍。殼體內(nèi)徑D取決于傳熱管數(shù)N、排列方式和管心距t。正三角形排列： =………………………………（12）正方形排列： ………………………………（13）多管程： D……………………………………（14）式中 N—排列管子數(shù) —管板利用率。如圖2所示。⑷其他主要附件①旁通擋板 如果殼體和管束之間間隙過大，則流體不通過管束而通過這個間隙旁通，為了防止這種情形，往往采用旁通擋板。③拉桿和定距管 為了使折流板能牢靠地保持在一定位置上，通常采用拉桿和定距管。④ 煤油定性溫度下的物性數(shù)據(jù)：密度：ρc＝825kg/m3黏度：μc＝﹒s定壓比熱容：Cpc＝(kg﹒℃） 熱導(dǎo)系數(shù)：λc＝(m﹒℃) ⑤每年按330天計，每天24小時連續(xù)運(yùn)行。因此，必須采取適當(dāng)?shù)拇胧?，以消除或減少熱應(yīng)力的影響。⑵流動空間的選擇在管殼式換熱器的計算中，首先需要決定何種流體走管程，何種流體走殼程，這需遵循一些一般原則。 ④ 應(yīng)減小管子和殼體因受熱不同而產(chǎn)生的熱應(yīng)力。 以上這些原則有些是相互矛盾的，所以在具體設(shè)計時應(yīng)綜合考慮，決定哪一種流體走管程，哪一種流體走殼程。一般來說，除低溫及冷凍外，冷卻劑應(yīng)優(yōu)先選用水，水的初溫應(yīng)當(dāng)由當(dāng)?shù)氐臍夂驐l件決定；此外，應(yīng)注意：①水與被冷卻流體冷端之間一般需有5 ～ 35℃的溫度差。該溫度直接影響加熱劑或冷卻劑的耗量和換熱器的大小，所以此溫度的確定有一個優(yōu)化問題。在這方面考慮不周，選材