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固定管板式换热器设计+CAD图纸(3)

时间:2016-11-25 22:23来源:毕业论文
1.2 课题的目的和意义 1.2.1 换热器的分类 换热器是化工、炼油工业中普遍应用的工艺设备,用来实现热量的传递,使热量由高温流体传给低温流体。 换热


1.2    课题的目的和意义
1.2.1    换热器的分类
换热器是化工、炼油工业中普遍应用的工艺设备,用来实现热量的传递,使热量由高温流体传给低温流体。
换热器作为传热设备随处可见,在工业中应用非常普遍,特别是在耗能用量十分大的领域。随着节能技术的飞速发展,换热器的种类开发越来越多。适用于不同介质、工况、温度和压力的换热器,其结构和型式也不相同。按传递过程分类,换热器可分为间壁式、混合式及蓄热式3类。其中间壁式换热器的冷、热流体被固体间壁隔开,并通过间壁进行热量交换的换热器,因此又称表面式换热器,这类换热器应用最广。
间壁式换热器在各工业部门中使用极其广泛,担负着各种换热任务,例如用以加热、蒸发、冷凝和废热回收等。由于它们的使用条件和要求差别很大,如容量、温度、压力和工作介质的性质等,涉及的范围极广,结构型式也多种多样。它按结构特点分为管式换热器、板式换热器、夹套式换热器等。管式换热器又可以分为沉浸式换热器、喷淋式换热器、套管式换热器、管壳式换热器。其中,管壳式换热器是最常用的一种,被誉为工业过程的“传热之母”,广泛应用于电厂、化工及过程工业领域。虽然各种板式换热器的竞争力在上升,但管壳式换热器由于适用性广,仍将占主导地位。一般管壳式换热器与其它类型的换热器比较有以下主要技术特性:
⑴耐高温高压,坚固、可靠、耐用;
⑵制造应用历史悠久,制造工艺及操作、文修、检验技术成熟;
⑶选材广泛,适用范围大。
由于世界性的能源危机,工业生产中对换热器的需求量越来越多,对换热器的质量要求也越来越高。在近代的许多化工过程中,如裂解、合成及聚合等,大都要求在高温高压下进行,有的压力高达250MPa,温度高达7500℃,在这样的条件下,尤其还存在腐蚀的情况下,实现换热更困难。而管壳式结构具有选材范围广、换热表面清洗方便、适应性强、处理能力大、能承受高温和高压等特点。一方面,伴随着现代化工厂生产规模的日益增大,换热设备也相应向大型化方向发展,以降低动力消耗和金属消耗;另一方面,随着精细化工的迅速崛起,换热设备也有向小而精方向发展的趋势,管壳式结构的换热器能满足这样的要求。
根据热补偿方法的不同,管壳式换热器分为以下几种主要形式:
⑴固定管板式换热器,见图1-1
图 1 1
固定管板式换热器的典型结构是管束连接在管板上,管板与壳体焊接。其优点是结构简单、紧凑、能承受较高的压力,造价低,管程清洗方便,管子损坏时易于堵管或更换。缺点是壳程清洗和检修困难,要求壳程流体必须是洁净而不易结垢的物料,壳体和管束中可能产生较大的热应力。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是壳程压力不大的场合。
⑵浮头式换热器,见图1-2
图 1 2
浮头式换热器的典型结构是两端管板中只有一端与壳体固定,另一端可相对壳体自由移动称为浮头。优点是管间和管内清洗方便,不会产生热力。缺点是结构复杂,造价比固定管板式换热高,设备笨重,材料消耗量大,制造时对密封要求较高。适用于壳体和管束之间壁温差较大或壳程介质易结垢的场合。
⑶U型管式换热器,见图1-3
图 1 3
U形管式换热器的典型结构是只有一块管板,管束由多根U形管组成,管的两端固定在同一块管板上,管子可以自由伸缩。其主要缺点是U形管具有一定的弯曲半径,故管板的利用率较差,管内不易清洗,U形管更换困难。优点是结构比较简单、价格便宜,承受能力强。特别适用于管内走清洁而不易结垢的高温、高压、腐蚀性大的物料。 固定管板式换热器设计+CAD图纸(3):http://www.youerw.com/jixie/lunwen_343.html
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