華南理工大學發(fā)酵工廠設計第六章設備的設計與選型final(編輯修改稿)
2025-03-20 13:40 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 點是噴淋不易均勻。,3）套管式換熱器 套管式換熱器是由大小不同的直管制成的同心套管，并由U型彎頭連接而成。每一段套管稱為一程，每程有效長度約為4~6m，若管子過長，管中間會向下彎曲。 在套管式換熱器中，一種流體走管內(nèi)，另一種流體走環(huán)隙,4）列管式換熱器 優(yōu)點 ：單位體積所具有的傳熱面積大，結(jié)構(gòu)緊湊、緊固傳熱效果好。能用多種材料制造，故適用性較強，操作彈性較大，尤其在高溫、高壓和大型裝置中多采用列管式換熱器。,（2）浮頭式換熱器 浮頭式換熱器的特點是有一端管板不與外殼連為一體，可以沿軸向自由浮動。這種結(jié)構(gòu)不但完全消除了熱應力的影響，且由于固定端的管板以法蘭與殼體連接，整個管束可以從殼體中抽出，因此便于清洗和檢修。故浮頭式換熱器應用較為普遍，但它的結(jié)構(gòu)比較復雜，造價較高。,（3）U型管式換熱器 U型管式換熱器每根管子都彎成U型，進出口分別安裝在同一管板的兩側(cè)，封頭用隔板分成兩室。這樣，每根管子 可以自由伸縮。而與其他管子和殼體均無關(guān)。這種換熱器結(jié)構(gòu)比浮頭式簡單，重量輕，但管程不易清洗，只適用于潔凈而不易結(jié)垢的流體，如高壓氣體的換熱。,板式換熱器 1）夾套式換熱器 夾套式換熱器式最簡單的板式換熱器，它是在容器外壁安裝夾套制成，夾套與容器之間形成的空間為加熱介質(zhì)或冷卻介質(zhì)的通路。這種換熱器主要用于反應過程的加熱 或冷卻。在用蒸汽進行加熱時，蒸汽由上部接管進入夾套，冷凝水由下部接管流出。作為冷卻器時，冷卻介質(zhì)（如冷卻水）由夾套下部接管進入，由上部接管流出。 夾套式換熱器結(jié)構(gòu)簡單，但其加熱面受容器的限制，且傳熱系數(shù)也不高。為提高傳熱系數(shù)，可在器內(nèi)安裝攪拌器，為補充傳熱面的不足，也可在器內(nèi)安裝蛇管。,2）螺旋板式換熱器 螺旋板式換熱器是由兩張間隔一定的平行薄金屬板卷制而成，在其內(nèi)部形成兩個同心的螺旋形通道。換熱器中央設有隔板，將螺旋形通道隔開，兩板之間焊有定距柱以維持通道間距。在螺旋板兩側(cè)焊有蓋板。冷熱流體分別通過兩條通道，在器內(nèi)逆流流動，通過薄板進行換熱。 螺旋板式換熱器的優(yōu)點： 1）傳熱系數(shù)高：螺旋流道中的流體由于慣性離心力的作用和定距柱的干擾，在較低的雷諾數(shù)（一般Re=1400~1800或更低些）下即達到湍流，并且允許選用較高的流速（對液體為2m/s，氣體為20m/s），故傳熱系數(shù)較高。如水對水的換熱，其傳熱系數(shù)可達2000~3000W/（m2.K），而列管式換熱器一般為1000~2000 W/（m2.K）。,平板式換熱器,平板式換熱器簡稱板式換熱器，是由一組長方形的薄金屬板平行排列，加緊組裝于支架上而構(gòu)成。兩相鄰板片的邊緣襯有墊片，壓緊后板間形成密封的流體通道，且可用墊片的厚度調(diào)節(jié)通道的大小。每塊板的四個角上，各開一個圓孔，其中有一對圓孔和一組板間流道相通，另外一對圓孔則通過在孔的周圍放置墊片而阻止流體進入該組板間的通道。這兩對圓孔的位置在相鄰板上是錯開的以分別形成兩流體的通道。冷熱流體交錯地在板片兩側(cè)流過，通過板片進行換熱。板片厚度約為0.5~3mm，通常壓制成凹凸地波紋狀。例如人字形波紋板。增加了板的剛度以防止板片受壓時變形，同時又使流體分布均勻，增強了流體湍動程度和加大了傳熱面積，有利于傳熱。,平板式換熱器的優(yōu)點是： 1）傳熱系數(shù)高：由于平板式換熱器中板面有波紋或溝槽，可在低雷諾數(shù)（Re=200左右）下即達到湍流。而且板片厚度又小，故傳熱系數(shù)大。例如水對水的傳熱系數(shù)可達1500~4700W/（m2.℃）。 2）結(jié)構(gòu)緊湊：一般板間距為4~6mm，單位體積設備可提供的傳熱面為250~1000m2/m3（列管式換熱器只有40~150 m2/m3）。平板式換熱器的金屬消耗量可減少一半以上。,3）具有可拆結(jié)構(gòu)：可根據(jù)需要，用調(diào)節(jié)板片數(shù)目的方法增減傳熱面積。操作靈活性大，檢修、清洗也都比較方便。 平板式換熱器的主要缺點是允許的操作壓強和溫度都比較低。通常操作壓強低于1.5Mpa，最高不超過2.0Mpa，壓強過高容易泄露。操作溫度受墊片材料的耐熱性限制，一般不超過250℃。另外由于兩板的間距
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