課程設(shè)計(jì)之浮頭換熱器-文庫(kù)吧資料
2025-06-24 00:23本頁(yè)面
【正文】 圓缺形折流板又稱(chēng)弓形折流板，是常用的折流板，有水平圓缺和垂直圓缺兩種。 在殼程管束中，一般都裝有橫向折流板，用以引導(dǎo)流體橫向流過(guò)管束，增加流體速度，以增強(qiáng)傳熱；同時(shí)起支撐管束、防止管束振動(dòng)和管子彎曲的作用。 正三角形排列： 正方形排列： 多管程 式中 N——排列管子數(shù)目； η——管板利用率。 殼體內(nèi)徑D取決于傳熱管數(shù)N、排列方式和管心距t。用兩個(gè)換熱器串聯(lián)也可得到同樣的效果。 介質(zhì)在殼程的流動(dòng)方式有多種型式，單殼程型式應(yīng)用最為普遍。直徑小于400mm的殼體通常用鋼管制成，大于400mrn的可用鋼板卷焊而成。旁路擋板等；另一類(lèi)是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。由于各種換熱器的工藝性能、使用的場(chǎng)合不同，殼程內(nèi)對(duì)各種元件的設(shè)置形式亦不同，以此來(lái)滿(mǎn)足設(shè)計(jì)的要求。介質(zhì)流經(jīng)傳熱管外面的通道部分稱(chēng)為殼程。 管板的作用是將受熱管束連接在一起，并將管程和殼程的流體分隔開(kāi)來(lái)。對(duì)于多管程換熱器，常采用組合排列方式。 （d）三角形錯(cuò)列換熱管管板上的排列方式有正方形直列、正方形錯(cuò)列、三角形直列、三角形錯(cuò)列和同心圓排列，如下圖所示。目前 常用的金屬材料有碳鋼、不銹鋼、低合金鋼、銅和鋁等；非金屬材料有石墨、聚四氟乙烯和玻璃等。在高溫下一般材料的機(jī)械性能及耐腐蝕性能要下降。但是流速增加，又使流體阻力增大，動(dòng)力消耗就增多。綜合考慮以上標(biāo)準(zhǔn)，確定果漿應(yīng)走殼程，水走管程。(7) 粘度大的液體或流量較小的流體，宜走殼程，因流體在有折流擋板的殼程流動(dòng)時(shí)，由于流速和流向的不斷改變，在低Re(Re100)下即可達(dá)到湍流，以提高對(duì)流傳熱系數(shù)。(5) 被冷卻的流體宜走殼程，便于散熱，增強(qiáng)冷卻效果。(3) 壓強(qiáng)高的流體宜走管內(nèi)，以免殼體受壓，其中冷卻介質(zhì)循環(huán)水操作壓力高，宜走管程。參考標(biāo)準(zhǔn)：(1) 不潔凈和易結(jié)垢的流體宜走便于清洗管子，浮頭式換熱器殼程便于清洗。綜上所述，換熱器選擇浮頭式，果漿走殼程。其缺點(diǎn)是填料函乃嚴(yán)不高，殼程介質(zhì)可能通過(guò)填料函外樓，對(duì)于易燃、易爆、有度和貴重的介質(zhì)不適用。管束可以自由伸縮，不會(huì)產(chǎn)生因殼壁與管壁溫差而引起的溫差應(yīng)力。填料函式換熱器的結(jié)構(gòu)如圖14所示。浮頭式換熱器的優(yōu)點(diǎn)是黨環(huán)熱管與殼體間有溫差存在，殼體或環(huán)熱管膨脹時(shí)，互不約束，不會(huì)產(chǎn)生溫差應(yīng)力；管束可以從殼體內(nèi)抽搐，便與管內(nèi)管間的清洗。3. 浮頭式換熱器浮頭式換熱器的結(jié)構(gòu)如下圖13所示。其缺點(diǎn)是管內(nèi)清洗困難；喲由于管子需要一定的彎曲半徑，故管板的利用率較低；管束最內(nèi)程管間距大，殼程易短路；內(nèi)程管子壞了不能更換，因而報(bào)廢率較高。管束可以自由伸縮，當(dāng)殼體與U型環(huán)熱管由溫差時(shí)，不會(huì)產(chǎn)生溫差應(yīng)力。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)，用使用管子于管板的接口脫開(kāi)，從而發(fā)生介質(zhì)的泄漏。1． 固定管板式換熱器這類(lèi)換熱器如圖11所示。 換熱器類(lèi)型的選擇根據(jù)列管式換熱器的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，主要分為以下四種。因此，這種換熱器也稱(chēng)為管殼式換熱器。這使得它在各種換熱設(shè)備的競(jìng)相發(fā)展中得以繼續(xù)存在下來(lái)。其中，列管式換熱器被作為一種傳統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)換熱設(shè)備，在許多工業(yè)部門(mén)被大量采用。緊湊式換熱器主要包括螺旋板式換熱器、板式換熱器等。工業(yè)上最常見(jiàn)的換熱器是間壁式換熱器。此類(lèi)換熱器結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，可耐高溫，常用于高溫氣體熱量的回收或冷卻。此類(lèi)換熱器是借助于熱容量較大的固體蓄熱體，將熱量由熱流體傳給冷流體。常見(jiàn)的設(shè)備有涼水塔、洗滌塔、文氏管及噴射冷凝器等。在此類(lèi)換熱器中，冷、熱流體相互接觸，相互混合傳遞熱量。將在后面做重點(diǎn)介紹。該類(lèi)換熱器適用于冷、熱流體不允許直接接觸的場(chǎng)合。間壁式換熱器又稱(chēng)表面式換熱器或間接式換熱器。 按用途它可分為加熱器、冷卻器、冷凝器、蒸發(fā)器和再沸器等。 換熱器是化工、石油、食品及其他許多工業(yè)部門(mén)的通用設(shè)備，在生產(chǎn)中占有重要地位。列管式換熱器中，由于兩流體的溫度不同，使管束和殼體的溫度也不相同，因此它們的熱膨脹程度也有差別。為提高殼程流體流速，往往在殼體內(nèi)安裝一定數(shù)目與管束相互垂直的折流擋板。管束的壁面即為傳熱面。 設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)內(nèi)容：（1） 封面（課程設(shè)計(jì)題目、學(xué)生班級(jí)、姓名、指導(dǎo)教師、時(shí)間）（2） 目錄（3） 設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)（4） 概述與設(shè)計(jì)方案簡(jiǎn)介（5） 工藝及設(shè)備設(shè)計(jì)計(jì)算（6） 輔助設(shè)備的計(jì)算機(jī)選型（7） 設(shè)計(jì)結(jié)果匯總表（8） 設(shè)計(jì)評(píng)述（9） 參考資料（10） 主要符號(hào)說(shuō)明各階段時(shí)間安排（以天為單位）用一周時(shí)間集中進(jìn)行 設(shè)計(jì)方案選定：1天 主要設(shè)備的工藝設(shè)計(jì)計(jì)算：4天 輔助設(shè)備的選型：2天 編寫(xiě)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)：1天 繪制CAD圖形：2天2. 概述與設(shè)計(jì)方案簡(jiǎn)介換熱器的類(lèi)型列管式換熱器又稱(chēng)為管殼式換熱器，是最典型的間壁式換熱器，歷史悠久，占據(jù)主導(dǎo)作用
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