管壳式换热器的机械设计.pptxVIP

第七章管壳式换热器的机械设计;(1)换热器就是许多工业部门广泛应用得通用工艺设备。在化工厂得建设中,换热器约占总投资得11％～ 40％ 。 (2)根据不同得目得,换热器可以就是热交换器、加热器、冷却器、蒸发器、冷凝器等。 (3)衡量一台换热器好坏得标准:传热效率高,流体阻力小,强度足够,结构可靠,节省材料,成本低,制造、安装、检修方便。 (4)任何一种换热器不可能十全十美。; 板式换热器传热效率高、金属消耗量低,但流体阻力大、强度与刚度差,制造、维修困难。 列管式换热器虽在传热效率、紧凑性、金属消耗量等方面均不如板式换热器,但其结构坚固、可靠程度高、适应性强、材料范围广。因而目前仍就是石油、化工生产中,尤其就是高温、高压与大型换热器得主要结构型式。; 管壳式换热器就是把换热管束与管板连接后,再用筒体与管箱包起来,形成两个独立得空间:管内通道及与其相贯通得管箱,称为管程空间;换热管外得通道及与其贯通得部分,称为壳程空间。;1—分程隔板 2—管程接管 3—管箱壳体 4—管箱法兰 5—壳程接管(出口)6—膨胀节 7—折流板或支承板 8—换热管 9—管板 10—双头螺柱 11—螺母 12—管箱排气口 13—管箱封头 14—管箱排净口 15—防冲板 16—壳程接管(进口) 17—壳程筒体 18—膨胀节排净口 19—拉杆 20—鞍式支座 21—壳程排净口 22—管箱垫片 23—管程接管;1 列管式换热器得主要结构:;1 列管式换热器得主要结构:;2 列管式换热器得工作原理:;一、管壳式换热器得分类;大家学习辛苦了，还是要坚持; 1、固定管板式换热器 1)、结构特点:两块管板均与壳体相焊接(加入了热补偿 原件——膨胀节)。 2)、适用场合:适用于壳程介质清洁,不易结垢,管程需清洗以及温差不大或温差虽大但就是壳程压力不大得场合。 3)、优点:结构比较简单,造价较低。 4)、缺点:管外清洗困难,管、壳间有温差应力。;(一)固定管板式换热器;为减少热应力,通常在固定管板式换热器中设置柔性元件(如膨胀节、挠性管板等),来吸收热膨胀差。;补偿圈补偿:在外壳上焊上一个补偿圈。当外壳与管子热胀冷缩时,补偿圈发生弹性形变,达到补偿得目得。; 当壳体与管子之间得温差较大(60∽70℃ )且壳体承受压力不太高时,可采用补偿圈(膨胀节)。;特点;优点: 管内与管间清洗方便,不会产生热应力。;浮头补偿:换热器两端管板之一不固定在外壳上(此端称为浮头),当管子受热或受冷时,连同浮头一起自由伸缩,而与外壳得膨胀无关。 ; 3、U形管式换热器;2)适用场合:特别适用于管内走清洁而不易结垢得高温、高压、腐蚀性大得物料。;U形管补偿:将管子两端都固定在同一管板上,每根管子可以自由伸缩,与其她管子与外壳无关。 ; 4、填料函式换热器;优点:结构简单,加工制造方便,造价低,管内与管间清洗方便。 ;列管式换热器 种类; 此外还应考虑接管、接管法兰选择及开孔补强等。;一、换热管得尺寸、规格及材料;换热管 换热管就是管壳式换热器得传热元件,主要通过管壁得内外 面进行传热,所以换热管得形状、尺寸与材料,对传热有很大 得影响。 小管径且管壁较薄得管子在相同得壳径内可以排列较多得管子,使换热器单位体积得传热面积增大、结构紧凑,单位传热面积金属耗量少,传热效率也稍高一些,但制造麻烦,且易结垢,不易清洗。 ; 一般对清洁流体用小直径管子,粘性较大得或污染得流体采用大直径管子。 我国管壳式换热器常用换热管为:;2、管子与管板得连接;胀管结束后: 管板孔边缘弹性回复,挤压管端并贴紧。; 适用范围:换热管为碳素钢,管板为碳素钢或低合金钢,设计压力≤4MPa,设计温度≤300℃,管外径＞14mm且无特殊要求得场合。;二、管子与管板得连接; 管板厚度较大时,为提高管子抗拉脱能力及增加密封性能,需要在管孔中开环形槽。;优点:工艺简单方便; 消除间隙——避免间隙腐蚀。 缺点:温度升高时,管端会发生松弛 ——泄漏。 适用条件:p≤4、0MPa , t≤300℃。 注意:管端硬度＜管板硬度。;2、焊接;;3、胀焊并用;目前,先焊后胀与先胀后焊两派学说仍处于争议之中。 先焊后胀 胀接使用得润滑油,在焊接时形成气体,恶化焊缝质量 控制胀管过程 先胀后焊 胀接使管壁紧贴管板孔壁,可防止产生裂纹 不使用润滑油;一、换热管排列形式;;管板;; 正三角形与转角正方形排列时,流体在垂直