換熱器的傳熱系數(shù)(參考版)
2025-07-01 04:39本頁(yè)面
【正文】 。其中鞍式支座設(shè)計(jì)參見(jiàn)標(biāo)準(zhǔn)JB/T471292。 29 九、接管法蘭選取參見(jiàn)標(biāo)準(zhǔn)HGJ44～7691。折流板具有橫向和縱向之分，折流板形式、折流板最小壁厚、折流板最大間距、最小間距、折流板外徑，拉桿直徑和數(shù)量見(jiàn)《化工設(shè)備機(jī)械基礎(chǔ)》有關(guān)內(nèi)容。 膨脹節(jié)的結(jié)構(gòu)尺寸 波形膨脹節(jié)的結(jié)構(gòu)及尺寸見(jiàn)附錄3，公稱直徑不超過(guò)2000mm的膨脹節(jié)，已有標(biāo)準(zhǔn)，附錄3給出了標(biāo)準(zhǔn)膨脹節(jié)的幾何尺寸。根據(jù)換熱器工作時(shí)的殼壁溫度ts，管壁溫度tt，安裝溫度to，以及殼體和管子的線膨脹系數(shù)，可以算出換熱器所需要的熱變形補(bǔ)償量[DLtc]： [DLtc]=〔αt(tt－to)αs(ttto)〕L 若[DLtc][DL]，用一個(gè)單波膨脹節(jié)。 28 六、膨脹節(jié)的選擇 膨脹節(jié)的補(bǔ)償量 為了保證膨脹節(jié)在完全彈性的條件下安全工作，它的補(bǔ)償量是有限度的。 Qq與Qt可能同向亦可能反向 同向時(shí)：q=Qq+Qt 反向時(shí)：q=|Qq－Qt| 方向確定原則：① 當(dāng)Pts，且ttts，則同向 ② 當(dāng)Ptn，且ttts，則同向 ③ 當(dāng)Pt s，且ttts，則反向 ④ 當(dāng)Pt。 在操作情況下管子或殼體中的溫差軸向力為 F=[at(tt－to)－as(ts－to)]/[1/EtAt＋1/EsAs] 式中 At、As換熱器管、殼體壁截面積； at—管材線膨脹系數(shù) 1/℃； as—?dú)げ木€膨脹系數(shù) 1/℃； to—安裝時(shí)溫度 ℃； tt—操作狀態(tài)下溫度 ℃。對(duì)于管子與管板是焊接聯(lián)接的接頭，實(shí)驗(yàn)表明，接頭的強(qiáng)度高于管子本身與金屬的強(qiáng)度，拉脫力不足以引起接頭的破壞。 見(jiàn)附錄3。 四、管板尺寸確定 選用固定式換熱器管板，并兼作法蘭。 26 法蘭類型：可供選擇的容器法蘭有三種，即甲型平焊法蘭、乙型平焊法蘭和長(zhǎng)頸對(duì)焊法蘭。見(jiàn)附錄1。 二、換熱器封頭選擇 各種封頭型式均可選用，但應(yīng)用最多的是標(biāo)準(zhǔn)橢圓形封頭，目前已有標(biāo)準(zhǔn)系列。 C39。 對(duì)于不銹鋼，當(dāng)介質(zhì)的腐蝕性極微時(shí)可取C2=0。 ～，單面腐蝕取C2=1～2mm，雙面腐蝕取C2=2～4mm。 材質(zhì)選取原則同管子的選取原則一樣。 計(jì)算出Di后還要圓整到公稱直徑系列中。 最小管間距 管子外徑（mm） 14 19 25 32 38 45 57 最小管間距（mm） 16 25 32 40 48 57 70 (3)換熱器殼體直徑的確定 殼體直徑計(jì)算公式：當(dāng)采用正三角形排列時(shí)為Di=a(b1)+2L 式中 Di—換熱器內(nèi)徑； a—管間距； b—正三角形對(duì)角線上的管子數(shù)； L—最外層管子的中心到殼壁邊緣的距離。 管子排列方式一般在程內(nèi)采用正三角形排列，而在程與程之間采用正方形排列。所以實(shí)際換熱管子數(shù)為{n4(6)}根。 n=A/(pdmL)，其中 A—換熱面積(m2)； L—換熱管長(zhǎng)度mm； dm—管子的平均直徑mm。 計(jì)算 (1)管子數(shù)n： 列管換熱器常用無(wú)縫鋼管，規(guī)格如下： 碳鋼 f192 f25 f323 f383 不銹鋼 f192 f252 f322 f38 管子材質(zhì)的選擇依據(jù)是介質(zhì)種類，如果介質(zhì)無(wú)腐蝕，可選碳鋼，而介質(zhì)有腐蝕則選擇不繡鋼。 下面分述如下： 一、殼體直徑的決定和殼體壁厚的計(jì)算。 接管、接管法蘭選擇及開孔補(bǔ)強(qiáng)等。 折流板的選擇與計(jì)算。 管板尺寸確定。 換熱器封頭選擇。 列管式換熱器主要有固定管板式換熱器、浮頭式換熱器、填函式換熱器和U型管式換熱器，而其中固定管板式換熱器由于結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，造價(jià)低，因此應(yīng)用最普遍。 第三節(jié) 列管式換熱器機(jī)械設(shè)計(jì) 在化工企業(yè)中列管式換熱器的類型很多，如板式，套管式，蝸殼式，列管式。當(dāng)已知管子數(shù)n和管間距a后開始按正三角形排列，直至排好ｎ根為止，再統(tǒng)計(jì)對(duì)角線上的管數(shù)。 列管換熱器殼體的內(nèi)徑應(yīng)等于或稍大于（對(duì)于浮頭式換熱器）管板的直徑，可由式（2－9）進(jìn)行計(jì)算。大量的實(shí)踐證明，最小管間距的經(jīng)驗(yàn)值為： 焊接法 脹接法 ，一般取(～) 管束最外層管子中心距殼體內(nèi)表面距離不小于 。 在排列管子時(shí)，應(yīng)先決定好管間距。 在一些多程的列管換熱器中，一般在程內(nèi)為正三角形排列，但程與程之間常用正方形排列，這對(duì)于隔板的安裝是很有利的，此時(shí)，整個(gè)管板上的排列稱為組合排列。 管子在管板上排列的原則是：管子在整個(gè)換熱器的截面上均勻分布，排列緊湊，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)合理，方便制造并適合流體的特性。 分程時(shí)，應(yīng)使每程的管子數(shù)大致相等，生產(chǎn)中常用的管程數(shù)為四種。 若流速 與要求的適宜流速相比甚小時(shí)，便需采用多管程，管程數(shù)ｍ可按式（2－8）進(jìn)行計(jì)算。 根據(jù)管子數(shù)n可算出流體在管內(nèi)的流速 ，由式（2－7）計(jì)算。 對(duì)于已定的傳熱面積，當(dāng)選定管徑和管長(zhǎng)后便可求所需管子數(shù)ｎ，由式 （2－6）進(jìn)行計(jì)算。 表2－2列出了換熱器不同操作條件壓力下合理壓降的經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)，供設(shè)計(jì)參考。因此，在換熱器的設(shè)計(jì)中有個(gè)適宜流速的選取和合理壓力降的控制問(wèn)題。換熱器內(nèi)流體阻力損失（壓力降）越大，要求輸送設(shè)備的功率就越大，能耗就越高。換熱器的換熱管長(zhǎng)度與殼徑之比一般在6－10，對(duì)于立式換熱器，其比值以4－6為宜。 管子的選擇要考慮清洗工作的方便及合理使用管材，同時(shí)還應(yīng)考慮管長(zhǎng)與管徑的配合。大管徑的管子用于粘性較大或易結(jié)垢的流體。 五、主要工藝尺寸的確定 當(dāng)確定了傳熱面積 后，設(shè)計(jì)工作進(jìn)入換熱器尺寸初步設(shè)計(jì)階段，包括以下內(nèi)容： 管子的選用。 （2－4） （2－5） 式中： － 基于外表面 的傳熱系數(shù)，W/m2.℃ －管子外徑，ｍ；
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