PDF《换热器》

换热器 一.

按用途分: 1)热量输入设备: 加热器 蒸发器 再沸器 2) 热量输出设备:冷凝器 冷却器 二. 按接触状态分: 1)间接接触式,应用最广泛 2)直接接触式 3)蓄热式 GLL 夹套式换热器 沉浸式蛇管换热器 GLL 蛇管换热器 GLL 喷淋式换热器 GLL 套管式换热器 GLL 列管式换热器 固定管板式 浮头式 U型管板式 GLL 壳体 管程进口 管程出口 壳程出口 壳程进口 封头 折流挡板 花(管)板 列管 管程挡板 管壳式换热器结构 GLL 固定管板式 管子两端与管板的连接方式可用焊 接法或胀接法固定.壳体则同管板 焊接.从而管束、管板与壳体成为 一个不可拆的整体. GLL 换热器的热补偿 操作时,管壁温度是由管程与壳程流体共同控制的,而 壳壁温度只与壳程流体有关. 管壁与壳壁温度不同,二者线膨胀不同,又因整体是固 定结构,必产生热应力.热应力大时可能使管子压弯或 把管子从管板处拉脱.所以当热、冷流体间温差超过 50℃时应有减小热应力的措施,称"热补偿". GLL 膨胀节 固定管板式列管换热器常用"膨胀节"结构进行热补偿. 即在壳体上焊接一个横断面带圆弧型的钢环.该膨胀节 在受到换热器轴向应力时会发生形变,使壳体伸缩,从 而减小热应力.但这种补偿方式仍不适用于热、冷流体 温差较大(大于70℃)的场合,且因膨胀节是承压薄弱 处,壳程流体压强不宜超过6at. 顾丽莉 浮头式和U型管式列管换热器可解决热应力问题. 浮头式 其特点是有一端管板不与外壳相连,可以沿轴向自由伸 缩.这种结构不但完全消除了热应力,而且由于固定端 的管板用法兰与壳体连接,整个管束可以从壳体中抽出 便于清洗和检修. 两壳程四管程浮头式换热器 GLL U型管式换热器 每根换管都弯成 U型,管子的进出口均安装在同一管板上, 封头内用隔板分成两室. 管子可以自由伸缩,不与壳体关联.

3 2 GLL 列管式换热器的设计和选用 1.设计应考虑的问题 (1)冷,热流体流动的通道的选择 (2)流速的选择 流速影响:传热系数→需传热面积 流体通过换热面的阻力损失 需经济权衡,应选择合适的流体流速 表4-5管壳式换热器内常用的流速范围 GLL (3)流动方式的选择 T1,T2, t1,t2相同时,Δt逆流>Δt并流,Q一定时, A逆流100即可达到湍流状态. 对25%圆缺形挡板,壳程的对流传热系数: 壳程对流传热系数 td=(t1+t2)/2,仅μw为壁温下的值. GLL 3.换热器压降的计算 判别换热器性能标准:K大,?p小GLL 4.对数平均温差的修正 其中修正系数 多管程或多壳程复杂流型的平均温差 GLL 5.管壳式换热器的设计和选用步骤 求传热面积A,需知道K和Ψ;

而K和Ψ则是由传热面积A和换热器 结构决定的因此,在冷、热流体的流量及进出口温度已知的条件下, 选用或设计换热器必须通过试差法计算. ① 初选换热器的尺寸规格 ② 计算管程的压降和对流传热系数 ③ 计算壳程压降和对流传热系数 ④ 计算传热系数,校核传热面积 ⑤ 校核压降 GLL ① 在两侧流体温度均发生变化的情况下,应尽量采用逆流流动;

② 提高加热剂T1的温度;

降低冷却剂入口温度t1. *增大Δtm强化传热常常会受到工艺条件的限制. 换热器传热过程的强化 增大传热平均温度差Δtm : 增大总传热系数K ② 减小金属壁、污垢及两侧流体热阻中较大者的热阻;

③ 增大换热器内冷热流体的流速,或者改变传热面形状,增加传 热面粗糙度以减薄层流内层厚度. 增大单位体积的传热面积A/V ① 尽可能利用有相变的热载体(对流传热系数?值较) 主要是采用高效新型换热器 GLL 平板式换热器 GLL 螺旋板式换热器 GLL 常用翅片型式有光直型、锯齿形和多孔形翅片 板翅式换热器 GLL 翅片管式换热器 GLL 热管式换热器 特点:有相变、?大,结构简单,壁温均匀. GLL