文档介绍：、石油、动力、食品及其它许多任务业部门的通用设备,在生产中占有重要地位。换热器种类很多,但根据冷、热流体热量交换的原理和方式基本上可分三大类即:间壁式、混合式和蓄热式。在三类换热器中,间壁式换热器应用最多。换热器随着换热目的的不同,具体可分为加热器、冷却器、蒸发器、冷凝器,再沸器和热交换器等。由于使用条件的不同,换热设备又有各种各样的形式和结构。dxU7s。换热器选型时需要考虑的因素是多方面的,主要有:①热负荷及流量大小;②流体的性质;③温度、压力及允许压降的范围;④对清洗、维修的要求;⑤设备结构、材料、尺寸、重量;⑥价格、使用安全性和寿命;按照换热面积的形状和结构进行分类可分为管型、板型和其它型式的换热器。其中,管型换热器中的管壳式换热器因制造容易、生产成本低、处理量大、适应高温高压等优点,应用最为广泛。gzY9t。管型换热器主要有以下几种形式:(1)固定管板式换热器:当冷热流体温差不大时,可采用固定管板的结构型式,这种换热器的特点是结构简单,制造成本低。但由于壳程不易清洗或检修,管外物料应是比较清洁、不易结垢的。对于温差较大而壳体承受压力较低时,可在壳体壁上安装膨胀节以减少温差应力。QLOFE。(2)浮头式换热器:两端管板只有一端与壳体以法兰实行固定连接,称为固定端。另一端管板不与壳体连接而可相对滑动,称为浮头端。因此,管束的热膨胀不受壳体的约束,检修和清洗时只要将整个管束抽出即可。适用于冷热流体温差较大,壳程介质腐蚀性强、易结垢的情况。LzbRn。(3)U形管式换热器换:热效率高,传热面积大。结构较浮头简单,但是管程不易清洗,且每根管流程不同,不均匀。YjBVR。表1-1换热器特点一览表分类管壳式名称特性管式固定管板式刚性结构用于管壳温差较小的情况(一般≤50°C),管间不能清洗带膨胀节:有一定的温度补偿能力,壳程只能承受较低的压力浮头式管内外均能承受高压,壳层易清洗,管壳两物料温差>120℃;内垫片易渗漏U型管式制造、安装方便,造价较低,管程耐压高;但结构不紧凑、管子不易更换和不易机械清洗填料函式内填料函:密封性能差,只能用于压差较小场合外填料函:管间容易泄露,不易处理易挥发、易爆易燃及压力较高场合釜式壳体上都有个蒸发空间,用于蒸汽与液相分离套管式双套管式结构比较复杂,主要用于高温高压场合或固定床反应器中套管式能逆流操作,用于传热面积较小的冷却器、冷凝器及预热器板式板式拆洗方便,传热面能调整,主要用于粘性加大的液体间换热螺旋板板制造简单,紧凑,可用于带颗粒物料,温位利用好;不易检修伞板式制造简单、紧凑、成本低、易清洗,,使用温度不大于150℃板壳式板数类似管束,可抽出清洗检查,压力不能太高蓄热式回旋式盘式传热效率高,用于高温烟气冷却等鼓式用于空气预热器等固定格室式紧凑式适用于低温到高温的各种条件非紧凑式适用于高温及腐蚀性气体场合表面扩展式板翅式紧凑、效率高。可多股物流同时换热,使用温度不大于150℃,主要用于粘性加大的液体间换热管翅式高效而紧凑,换热面积大,传热效果好在过程工业中,由于管壳式换热器具有制造容易,生产成本低,选材范围广,清洗方便,适应性强,处理量大,工作可靠,且能适应高温高压等众多优点,管壳式换热器被使用最多。工业中使用的换热器超过90%都是管壳式换热器,在工业过程热量传递中是应用最为广泛的一种换热器。结合上述优点和本工艺的特点,本工艺的换热器主要选用管壳式换热器。1cOms。⑴管径管径越小换热器越紧凑、便宜,但压力降会增加。为了满足允许的压降,一般选用19mm的管子;对于物流流量较大的,采用25mm以上的管子。Mkai1。⑵管长无相变传热时,管子长则换热系数增加,对于相同的换热面积,管子长则管程数减小,使得压力降减小,每平方米传热面积比降低。我国生产的标准钢管长度为6m,,2m,3m,6m和9m五种。因此,一般管长取4-6m,对大面积,无相变换热器管长可取至8~9m。Gym57。⑶管子配布换热管在管板上的排列方式主要有正三角形、正方形和转角正三角形、转角正方形。正三角形排列形式最为普遍,由于管距都相等,可以在同样的管板面积上排列最多的管数。但因管外不易清洗,其适用场合受到限制,主要适用于壳程介质污垢少,且不需要进行机械清洗的场合。而采用正方形和转角正方形排列的管束,能够使管间小桥形成一条直线通道,便于管外机械清洗。Nlh27。⑷管心距管心距小设备紧凑,但将引起管板增厚、清洁不便、壳程压降增大。~(d为管外径)。l3Cpt。表1-2换热管管心距换热管外径/mm19253238换热管中心距/mm25324048分程隔板槽两侧相邻管中心距/