化工機械設(shè)備基礎(chǔ)第十二章管殼式換熱器課件

1、第十二章 管殼式換熱器 在化工廠的建設(shè)中，換熱器約占總投資的11。 在現(xiàn)代石油煉廠中,換熱器約占全部工藝設(shè)備投資的40左右，它的先進性、合理性和運轉(zhuǎn)可靠性格直接影響產(chǎn)品的質(zhì)量、數(shù)量和成本。換熱器熱交換器加熱器冷卻器蒸發(fā)器冷凝器第一節(jié) 概 述衡量一臺換熱器好壞的標準:傳熱效率高，流體阻力小，強度足夠，結(jié)構(gòu)可靠，節(jié)省材料；成本低；制造、安裝、檢修方便。板式換熱器傳熱效率高、金屬消耗量低，但流體阻力大、強度和剛度差，制造、維修困難。列管式換熱器雖在傳熱效率、緊湊性、金屬消耗量等方面均不如板式換熱器，但其結(jié)構(gòu)堅固、可靠程度高、適應(yīng)性強、材料范圍廣，因而目前仍是石油、化工生產(chǎn)中，尤其是高溫、高壓和大型換

2、熱器的主要結(jié)構(gòu)型式。板式換熱器 汽-水熱交換器 列管換熱器RV容積式換熱器搪玻璃換熱器 一、 管殼式換熱器的結(jié)構(gòu)及主要零部件二、管殼式換熱器的分類 1、固定管板式換熱器膨脹節(jié) 適用于殼程介質(zhì)清潔，不易結(jié)垢，管程需清洗，溫差不大或溫差大但是殼程壓力不高的場合。2浮頭式換熱器管束可以抽出，便于清洗。但這類換熱器結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，金屬耗量較大。浮頭處如發(fā)生泄漏時不便檢查。管束與殼體間隙較大，影響傳熱。適用于管、殼溫差較大，以及介質(zhì)易結(jié)垢的場合。 3、填函式換熱器 管束一端可以自由膨脹，造價也比浮頭式低，檢修、清洗容易，填函處泄漏能及時發(fā)現(xiàn)。 但殼程內(nèi)介質(zhì)有外漏的可能，殼程中不宜處理易揮發(fā)，易燃、易爆、有毒

3、的介質(zhì)。4U形管式換熱器 適用于管、殼壁溫差較大的場合，尤其是管內(nèi)介質(zhì)清潔不易結(jié)垢的高溫、高壓、腐蝕性較強的場合。殼體直徑的決定和殼體壁厚的計算； 換熱器封頭選擇，壓力容器法蘭選擇：管板尺寸確定； 管子拉脫力的計算；折流板的選擇與計算； 溫差應(yīng)力計算。此外還應(yīng)考慮接管、接管法蘭選擇及開孔補強等。三、管殼式換熱器機械設(shè)計內(nèi)容 第二節(jié) 管子的選用及其與管板的連接一、管子的選用無縫鋼管光管二、管子與管板的連結(jié)1脹接利用脹管器擠壓伸入管板孔中的管子端部，使管端發(fā)生塑性變形，管板孔同時產(chǎn)生彈性變形，當取去脹管器后，管板孔彈性收縮，管板與管子間就產(chǎn)生一定的擠緊壓力，緊密地貼在一起，達到密封緊固連接的目的。

4、波紋管2焊接3脹焊結(jié)合目前較廣泛采用的方法消除應(yīng)力腐蝕和間隙腐蝕，提高使用壽命全焊接板殼式換熱器第三節(jié) 管板結(jié)構(gòu)1、換熱管排列形式二、管間距最外層換熱管中心至殼體內(nèi)表面的距離不應(yīng)小于換熱管外徑的一半)+l0mm。三、管板受力及其設(shè)計方法簡介 管束對管板的支承作用管板與許多換熱管剛性地固定在一起，因此，管束起著支承的作用，阻礙管板的變形。在進行受力分析時，常把管板看成是放在彈性基礎(chǔ)上的平板，列管就起著彈性基礎(chǔ)的作用。我國鋼制管殼式換熱器設(shè)計規(guī)定四、管程的分程及管板與隔板的連接七種五、管板與殼體的連接結(jié)構(gòu)可拆式和不可拆式1、當管板兼作法蘭時2、管板不兼作法蘭時2、浮頭式、U形管式及填函式換熱器固定端管板與殼體的連接可拆式第四節(jié) 折流板、支承扳、旁路擋板及攔液板的作用與結(jié)構(gòu) 一、折流板及支承板橫向縱向弓形圓盤-圓環(huán)形帶扇形切口二、旁路擋板三、攔液板在立式冷凝器中，為減薄管壁上的液膜而提高傳熱膜系數(shù)第五節(jié) 溫差應(yīng)力一、管壁與殼壁溫度差引起的溫差應(yīng)力二、管子拉脫力的計算在操作壓力作用下：在溫差應(yīng)力作用下：管子拉脫力q =qpqtqU型管換熱器三、溫差應(yīng)力的補償1減少殼體