【正文】 43 校核設(shè)計(jì)條件不同的組合工況 ................................................................45 換熱管 ...............................................................................................................57 換熱管的型式 ............................................................................................57 換熱管的材料與質(zhì)量等級(jí) ........................................................................57 管孔 ............................................................................................................58 折流板 ...............................................................................................................58 材料的選取 ................................................................................................58 折流板的間隙 ............................................................................................58 折流板的厚度 ............................................................................................58 拉桿、定距管 ...................................................................................................58 拉桿的結(jié)構(gòu)形式 ........................................................................................59 拉桿直徑、數(shù)量和尺寸 ..............................................................................59 拉桿與管板的連接結(jié)構(gòu) ............................................................................60 防沖板和導(dǎo)流筒 ...............................................................................................60 支座 ...................................................................................................................61 裙式支座結(jié)構(gòu)特征....................................................................................61 ...................................................................................................61 接管 ...................................................................................................................63 接管的要求 ..............................................................................................63 接管高度（伸出的高度）的確定 .............................................................64 接管位置最小尺寸 ..................................................................................64 接管尺寸 ..................................................................................................65 膨脹節(jié) .............................................................................................................66 膨脹節(jié)的作用 ..........................................................................................66 設(shè)置膨脹節(jié)的條件 ..................................................................................665 換熱器的制造與檢驗(yàn)要求 ....................................................................................66 圓筒 ...................................................................................................................67 管箱 ...................................................................................................................68 換熱管 ...............................................................................................................68 管板 ...................................................................................................................68 換熱管與管板的連接 .......................................................................................69 折流板 ...............................................................................................................696 總結(jié) ........................................................................................................................697 主要參考文獻(xiàn) ........................................................................................................70致謝語(yǔ) ........................................................................................................................71回流冷凝器設(shè)計(jì)1 概述 使熱量從蒸汽變?yōu)橐后w的設(shè)備稱(chēng)為冷凝器。在化工廠中，回流冷凝器主要與釜式再沸器配合使用保證精餾塔內(nèi)氣體冷凝成的液體有足夠的摩爾分率以滿足各行各業(yè)的需求。此外，換熱設(shè)備也可以回收余熱、廢熱特別是低位熱能的有效裝置。 選題的依據(jù)和意義回流冷凝器是將熱流氣體冷凝為冷流體。故在尋找新能源的同時(shí),也更加注重了節(jié)能新途徑的研發(fā)。換熱器由于其在化工、石油、動(dòng)力和原子能等工業(yè)部門(mén)的廣泛應(yīng)用,使得換熱器的強(qiáng)化傳熱技術(shù)一直以來(lái)受到研究人員的重視,各種研究成果不斷涌現(xiàn)。換熱器既可是一種單獨(dú)的設(shè)備,如加熱器、冷卻器和凝汽器等。同時(shí)日常生活中的暖通空調(diào)，北方冬天家里用暖氣等都需要提高能源利用率，這些都給換熱器帶來(lái)了日益廣闊的發(fā)展前景。 本設(shè)計(jì)的目的和要求首先查閱相關(guān)文獻(xiàn)資料了解回流冷凝器的基本原理、性質(zhì)及應(yīng)用，在化工生產(chǎn)中的地位和作用、回流冷凝器應(yīng)用的現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢(shì)、設(shè)計(jì)的理論基礎(chǔ)、技術(shù)路線及其意義，對(duì)回流冷凝器設(shè)計(jì)有一個(gè)大體上的認(rèn)識(shí)和理解。接著完成回流冷凝器結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與部分零部件選型，進(jìn)行設(shè)備強(qiáng)度校核，利用SW6軟件包完成設(shè)備的強(qiáng)度計(jì)算，并以此計(jì)算結(jié)果作為最終結(jié)果，完成設(shè)計(jì)計(jì)算說(shuō)明書(shū)。畢業(yè)設(shè)計(jì)是在完成各項(xiàng)設(shè)計(jì)內(nèi)容的基礎(chǔ)上，按上述內(nèi)容闡述設(shè)計(jì)的目的、過(guò)程、成果及結(jié)論。另外，要注意設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)結(jié)構(gòu)的合理性；總體設(shè)計(jì)方案要正確合理；結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的合理性，設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性；社會(huì)調(diào)查的客觀性和科學(xué)性。 另外，撰寫(xiě)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)時(shí)要概念清楚，內(nèi)容正確，結(jié)構(gòu)嚴(yán)謹(jǐn)，文字通暢，用語(yǔ)符合技術(shù)專(zhuān)業(yè)規(guī)范，各種標(biāo)準(zhǔn)資料的運(yùn)用符合學(xué)科、專(zhuān)業(yè)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定，圖表清楚，圖面質(zhì)量符合要求，書(shū)寫(xiě)格式規(guī)范。通常用水或空氣為冷卻劑以除去熱量，廣泛用于化工，在精餾操作中和釜式再沸器一起使用，回流冷凝器主要用于提供液相回流，直接影響到精餾塔的穩(wěn)定操作工況與餾出液的產(chǎn)品分率?，F(xiàn)在換熱器的研究及發(fā)展方向有：物性模擬研究；分析設(shè)計(jì)研究；大型化及能耗研究；強(qiáng)化技術(shù)研究；新材料的研究；控制結(jié)垢與腐蝕的研究等。2 管殼式換熱器的分類(lèi)及選型 分類(lèi) 根據(jù)管殼式換熱器的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，可分為固定管板式、浮頭式、U形管式、填料函式和釜式重沸器五類(lèi)。其優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、緊湊、能承受較高的壓力，造價(jià)低，管程清洗方便，管子損壞時(shí)易于堵管或更換；缺點(diǎn)是當(dāng)管束與殼體的壁溫或材料的線膨脹系數(shù)相差較大時(shí)，殼體和管束中將產(chǎn)生較大的熱應(yīng)力。為減少熱應(yīng)力，通常在固定管板式換熱器中設(shè)置柔性元件（如膨脹節(jié)、撓性管板等），來(lái)吸收熱膨脹差。浮頭有浮動(dòng)管板、鉤圈和浮頭端蓋組成，是可拆連接，管束可從殼體內(nèi)抽出。浮頭式換熱器的特點(diǎn)是管間和管內(nèi)清洗方便，不會(huì)產(chǎn)生熱應(yīng)力；但其結(jié)構(gòu)復(fù)雜，造價(jià)比固定管板式換熱器高，設(shè)備笨重，材料消耗量大，且浮頭端小蓋在操作中無(wú)法檢查，制造時(shí)對(duì)密封要求較高。 圖22 浮頭式換熱器 （3） U形管式換熱器 U形管式換熱器的典型結(jié)構(gòu)如圖23所示，這種換熱器的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是，只有一塊管板，管束由多根U形管組成，管的兩端固定在同一塊管板上，管子可以自由伸縮。 由于受彎管曲率半徑的限制，其換熱管排布較少，管束最內(nèi)層管間距較大，管板的利用率較低，殼程流體易形成短路，對(duì)傳熱不利。結(jié)構(gòu)比較簡(jiǎn)單、價(jià)格便宜，承壓能力強(qiáng)，適用于管、殼壁溫差較大或殼程介質(zhì)易結(jié)垢需要清洗，又不適宜采用浮頭式和固定管板 式的場(chǎng)合。 圖23 U形管式換熱器（4） 填料函式換熱器 填料函式換熱器的結(jié)構(gòu)如圖225所示，這種換熱器的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)與浮頭式換熱器相類(lèi)似，浮頭部分露在殼體以外，在浮頭與殼體的滑動(dòng)接觸面處采用填料函式密封結(jié)構(gòu)。其結(jié)構(gòu)較浮頭式換熱器簡(jiǎn)單，加工制造方便，節(jié)省材料，造價(jià)比較低廉，且管束從殼體內(nèi)可以抽出，管內(nèi)、管間都能進(jìn)行清洗，維修方便。填料函式換熱器現(xiàn)在已很少采用。在結(jié)構(gòu)上與其他換熱器不同之處在于殼體上部設(shè)置一個(gè)蒸發(fā)空間，蒸發(fā)空間的大小由產(chǎn)氣量和所要求的蒸氣品質(zhì)所決定。此換熱器與浮頭式、U形管式換熱器一樣，清洗維修方便，可處理不清潔、易結(jié)垢的介質(zhì)，并能承受高溫、高壓。s KJ/（kg℃）正戊烷 596105 地下水 25 105 ℃:=300001000/330/24=℃時(shí)正戊烷的蒸發(fā)潛熱 r=熱負(fù)荷為：Qh=r== ： T2=Q/(M2C)+T1=+25=℃ =（25+）/2 = ℃ 兩流體的溫差Tmtm=50℃，選用固定管板式換熱器 ： T m=（+）/In{（）/（）}=℃3 換熱器的工藝設(shè)計(jì) 工藝計(jì)算 流徑選擇（1） 選擇原則 ① 不清潔或易結(jié)垢的流體宜走容易清洗的一側(cè)。 ② 腐蝕性流體宜走管程，以免殼