[工學(xué)]化工設(shè)備機械基礎(chǔ)換熱器-文庫吧資料
2025-02-22 01:01本頁面
【正文】 碳素鋼 低合金鋼 不銹鋼 銅 銅鎳合金 鋁合金 鈦等 非金屬材料 石墨 陶瓷 聚四氟乙烯等 管板結(jié)構(gòu) 一、換熱管排列方式 三角形排列緊湊，傳熱效果好，同一板上管子比正方形多排 10%左右，同一體積傳熱面積更大。 幾種異形管 （ a）扁平管 （ b）橢圓管 （ c）凹槽扁平管（ d）波紋管 縱向翅片管 （ a）焊接外翅片管 （ b）整體式外翅片管 （ c）鑲嵌式外翅片管 （ d）整體式內(nèi)外翅片管 徑向翅片管 螺紋管 （四）材料 由壓力、溫度、介質(zhì)的腐蝕性能決定。立式換熱器，其比值多為 4～ 6。 適用場合： 特別適用于管內(nèi)走清潔而不易結(jié)垢的高溫 、 高壓 、 腐蝕 性大的物料 。 填料函式密封 填料函式換熱器 （三） U形管式換熱器 U型管式換熱器 優(yōu)點： 結(jié)構(gòu)簡單，價格便宜，承受能力強，不會產(chǎn)生熱應(yīng)力。 缺點： 填料處易泄漏。 適用場合： 殼體和管束之間壁溫相差較大 ， 或介質(zhì)易 結(jié)垢的場合 。 插入式雙套管補償結(jié)構(gòu) （二）浮頭式換熱器 優(yōu)點： 管內(nèi)和管間清洗方便，不會產(chǎn)生熱應(yīng)力。 雙套管溫度補償 在高溫高壓換熱器中，也有采用插入式的雙套管溫度補償結(jié)構(gòu)。所以這種結(jié)構(gòu)完全消除了熱應(yīng)力。 根據(jù)虎克定律： ttt AEFL?? ?? sss AEFL?? ?? ttt AEFL?? ?? sss AEFL?? ?? 殼體與管子的膨脹與壓縮 ?? st ??sstt AEFLAEFL ?ssttssttAEAEttttF11)()( 00???????Ltt ttt )( 0?? ?? Ltt sss )( 0?? ??將 ， 代入上式并整理得 式中 st ?? ,—— 分別為管子和殼體材料的線膨脹系數(shù)， 1/ ℃ ； 0tst tt ,st EE ,tAsA—— 分別為操作狀態(tài)下管壁溫度和殼壁溫度， ℃ ； —— 分別為管子和殼體材料的彈性模量， MPa； —— 換熱管總截面面積， mm2； —— 安裝時的溫度， ℃ ； —— 殼壁橫截面面積， mm2 。 殼體與管子的膨脹與壓縮 溫差應(yīng)力產(chǎn)生的原因（續(xù)） 溫差應(yīng)力的計算 溫差軸向力 F 由于溫差而使殼體被拉長的總拉伸力應(yīng)等于所有管子被壓縮的總壓縮力，總拉伸力（或總壓縮力）就是溫差軸向力。 殼體與管子的膨脹與壓縮 溫差應(yīng)力產(chǎn)生的原因（續(xù)） 當操作時 (圖 b),殼體和管子的溫度都升高 ,若管壁溫度高于殼壁溫度 ,則管子自由伸長量和殼體自由伸長量分別為 ? =? (t t )L ? = ? (t t )L t? , s? — 分別為管子和殼體材料的溫度膨脹系數(shù)， 1/ ℃； 0t — 安裝時的溫度，℃ tt ， st — 分別為操作狀態(tài)下管壁
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