板式换热器的设计

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板式换热器设计标准

板式换热器设计标准

板式换热器设计标准1. 引言板式换热器是一种常用的热交换设备,广泛应用于化工、石油、冶金、食品等行业。

板式换热器的设计标准对于确保设备的安全运行和高效传热至关重要。

本文将介绍板式换热器的设计标准及其要求。

2. 设计标准2.1 板式换热器的分类根据传热方式和结构特点,板式换热器可分为传统板式换热器、起泡器板式换热器、波纹板式换热器等几种类型。

不同类型的板式换热器具有不同的设计标准和要求。

2.2 设计原则板式换热器的设计应遵循以下原则:•确定换热器的传热面积和传热系数;•选择合适的流体流速;•确定板式换热器的结构参数,如板间距、板高度等;•确保换热器的压力临界条件;•确定板式换热器的材料和密封方式。

2.3 流体参数在板式换热器设计中,需明确各流体的流速、温度、压力等参数。

流体参数的选择应基于设备的工作条件、传热要求和流体特性。

2.4 热平衡板式换热器的设计应满足热平衡要求,即传热面积上的热量输入等于输出。

为了确保热平衡,设计中需考虑传热系数、流速、管道布局等因素。

3. 设计要求3.1 板式换热器的传热效率板式换热器的传热效率是评估设备性能的重要指标。

设计时,需保证传热效率达到要求,并有效避免传热表面的堆积和腐蚀。

3.2 设备的安全运行板式换热器的设计应保证设备在正常工况下的安全运行。

设计中需考虑压力、温度、流速等因素,以确保设备的安全稳定运行。

3.3 板式换热器的清洁和维护为了保证板式换热器的正常运行,设计时应考虑清洁和维护的便捷性。

合理的板间距设计和换热板结构可以减少杂质的积聚,便于清理和维护。

3.4 设备的节能性在板式换热器设计中,节能是一个重要目标。

合理选择流体参数、优化换热结构和提高传热系数等措施可以提高设备的节能性能。

4. 结论板式换热器的设计标准包括设备分类、设计原则、流体参数、热平衡等要求。

合理的设计标准可以提高设备的传热效率、安全稳定运行、清洁维护和节能性能。

在实际应用中,设计者应根据具体情况,综合考虑各种因素,确保设计符合相关的规范和标准,以达到预期的效果。

板式换热器设计

板式换热器设计

示例:2×3+1×5/1×11 即是一个多流程组合 表示:甲:三个流道有二程,五个流道有一程/乙: 十一个流道有一程
图2-4(a) 单程流动
流动的形式可以根 据不同的工艺要求进 行组合。单程、双程、 多程均可,使之达到 最佳换热效果。
冷热流体在通道 中交错流动,流动 形式近似于全逆流。
图2-4(b) 多程流动
人字形板片:网状三维流动 水平平直波纹板片:二维流动 • 同种板型,波纹结构参数不同会使流动情况不同。 • 流体进出板片角孔的位置及板片尺寸的长宽比、流程组 合都会影响板间流体的流动。
2 传热过程
板式换热器中冷热流体之间的换热一般通过以下过程来完成。 (1)流体对流换热
热量的传递一方面靠流体质点的不断运动的混合,即 对流作用;另一方面依靠由于流体和壁以及流体各处存 在温差而造成的导热左右,这种对流和导热同时存在的 过程称为对流换热。
影响对流换热的因素有很多,如流体的物性,换热器 表面形状、大小,流体的流动方式等。
对流换热量的计算公式
( ) ( ) Q = α tw − t f A 或 q = α tw − t f
(2)相变换热
A)凝结换热 蒸汽和低于相应压力下饱和温度的壁面相接触,蒸
汽就会释放出气化潜热而在壁面上凝结成液体,这种 现象称为凝结换热。
如图1所示。
图2-2 板式换热器结构图
板片为传热元件,垫片为密封元件,垫片粘贴在板片 的垫片槽内。
粘贴好垫片的板片,按一定的顺序置于固定压紧板和 活动压紧板之间,用压紧螺柱将固定压紧板、板片、 活动压紧板夹紧。
压紧板、导杆、压紧装置、前支柱统称为板式换热器 的框架。
按一定规律排列的所有板片,称为板束。
板式换热器是一种新型、高效、紧凑的热交换器。 具有传热系数高。对数平均温差大、占地面积小、 质量轻、价格低、清洗方便、很容易改变换热面积或 流程组合等优点。 板式换热器的发展比较快,其性能也越来越高,目 前板式换热器的最高压力达28MPa,最高操作温度达 360℃。在压力和温度不太高的换热场合,板式换热 器已逐步代替管壳式换热器。 广泛应用于食品、化工、机械、能源等行业。

板式换热器设计指导书

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1.2.2单板公称换热
面积
图2
经圆整后的单板计算换热面积,一般圆整到小数点后
2位。如单板计算换热面积为0.346m2,圆整后的公称换热面积为0.35m2。
1.2.3板间距b
板式换热器相邻两板片间的平均距离b,如图2所示。
1.2.4当量直径De
四倍的板间通道截面积与其湿润周边之比,按式(4)计算。
4As
可拆式板式换热器(PHE)、换热器密封垫(PHEGASKET)、换热器板片
(PHEPLATE)并提供板式换热器维护服务(PHEMAINTENANCE)的专业换热器厂
家。
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2
a=φ⋅a1
(1)
式中:a—单板计算换热面积,m2;
φ—展开系数,板片展开面积与投影面积之比,按式(2)
计算
t
'
(2
φ=

t
式中:t'—波纹节距展开长度,
mm;t—波纹节距(如图2所
示),mm;
a1—在垫片内侧参与换热部分的板片投影面积,m2。 注:若导流区与波纹区波纹节距相差较大时,

固定管板式换热器设计

固定管板式换热器设计

固定管板式换热器设计摘要固定管板式换热器是一种常见的换热设备,广泛应用于化工、能源、冶金等行业。

本文将介绍固定管板式换热器的基本原理、设计方法以及注意事项,以帮助工程师们更好地进行换热器的设计。

1. 引言换热器是工业生产中常见的设备之一,用于在不同流体之间进行热交换。

固定管板式换热器由许多平行管道和固定的平板组成,流体通过管道与平板交换热量。

固定管板式换热器具有结构简单、换热效率高的优点,因此在工程实践中被广泛采用。

2. 基本原理固定管板式换热器的基本原理是将两种不同温度的流体分别通过管道和平板,使其在接触的过程中进行热量传递。

其中,管道中的流体称为管侧流体,平板上的流体称为壳侧流体。

管侧流体和壳侧流体之间的热量传递通过壳管之间的壁薄传导、对流传热和辐射传热三种方式进行。

3. 设计方法固定管板式换热器的设计需要考虑多个因素,包括流体特性、传热系数、温差、压降等。

下面将介绍设计固定管板式换热器的基本步骤:3.1 确定换热面积换热面积是固定管板式换热器设计中的重要参数,一般需要根据具体的工况来确定。

常用的方法包括热负荷法、流体物性法等。

3.2 确定壳体和管子的尺寸壳体和管子的尺寸设计需要考虑流体的流速、壳体和管子材料、压力等因素。

在设计过程中需要保证壳体和管子的强度和密封性。

3.3 确定流体的流量流体的流量是固定管板式换热器设计过程中的另一个重要参数,可以通过工况和传热系数来确定。

流体的流量决定了换热器的尺寸和性能。

3.4 计算传热系数传热系数是固定管板式换热器性能的关键参数。

传热系数的计算需要考虑流体的性质、流速、壳侧和管侧的传热方式等。

3.5 设计壳侧和管侧流体的流动方式壳侧和管侧流体的流动方式直接影响换热效果。

常见的流动方式包括并流、逆流和交叉流,选择合适的流动方式需要考虑流体的性质、压降等因素。

4. 注意事项设计固定管板式换热器时需要注意以下几点:•确保换热器的结构强度和密封性,避免泄漏和破裂的情况发生;•流体的选择和流量的确定需结合具体工况,合理选择流量和流速;•传热系数的计算需考虑流体的性质、壳侧和管侧的传热方式等因素;•确定壳侧和管侧的流动方式时,需综合考虑流体的性质、压降等因素。

板式换热器设计说明

板式换热器设计说明

该项目来源于燕化正邦公司大型石化用板式换热器研发项目。

板式换热器是由一系列具有一定波纹形状的金属片叠装而成的一种高效换热器。

国外自20世纪30年代开始,板式换热器的应用已非常普遍。

我国20世纪70年代,开始批量生产板式换热器。

近年来,板式换热器技术日益成熟,与传统管壳式换热器相比,其占地面积小、传热效率高、体积小、重量轻、污垢系数低、拆卸方便、板片品种多、适用范围广,在各个行业得到了广泛应用。

但是,传统板式换热器大多是可拆式的,主要以橡胶垫片密封,通常承压在2.0 MPa以下、耐温在200℃以下、容易泄漏,因此在石油化工装置中很少使用。

目前,板式换热器技术的发展趋势是:第一,板式换热器单元和单片面积大型化。

第二,采用无密封垫连接技术。

第三,由一种规格的板片设计几种不同波形夹角,以满足有不同压力降要求的场合。

第四,板片材料多样化,已使用了不锈钢、钛合金、高铬镍合金、蒙乃尔哈氏合金等材料,甚至还推出了石墨式换热器。

这促使产生了一种新型板式换热器---全焊接板式换热器,它具有以下优点:第一,组装、运输、吊装简单,便于向超大型发展。

第二,可采用多种不同的波纹板片作为传热元件,具有传热效率高、压降小、结构紧凑、占地面积小、金属耗量低等优势。

第三,采用焊接密封,避免了传统板式换热器胶垫密封受温度、压力的限制,设备的可靠性得到大幅提高。

适合装置长周期高可靠运行,特别是可以解决一些工业装置大型化或扩容改造由于设备庞大难以制造或受空间限制场地不足的矛盾。

符合当前国家节能环保的产业政策,在石化、电力、冶金、环保等行业具有非常广阔的推广使用前景。

国外如瑞典阿法拉伐公司生产的紧凑型COMPABLOC换热器是全焊接的,该产品核心部件采用零腐蚀的设计理念,板片及与介质接触的部位均由316L或其他高等级耐腐材料,板片厚度通常不小于1mm,非常适用于化学侵蚀性非常强的工况,适用于处理高温和高压,液体/液体工位,以及用作冷疑器、再沸器的蒸气加热器。

板式换热器设计选型计算方法和步骤

板式换热器设计选型计算方法和步骤

板式换热器设计选型计算方法和步骤板式换热器是一种常用的热交换设备,用于将热量从一个流体传递到另一个流体,常用于工业生产和暖通空调系统等领域。

在进行板式换热器设计的时候,需要进行选型计算,确保选用适合的设备。

以下是板式换热器设计选型计算的方法和步骤。

1.确定换热要求:在进行选型计算之前,首先需要明确换热器的换热要求。

需要确定的参数包括热量传递量、流体的流量及温度等。

根据实际应用需求,可以计算出所需要的传热面积。

2.确定流体性质:在进行选型计算之前,需要明确流体的物理性质,如密度、比热容、导热系数等。

这些参数将用于计算换热器的传热系数以及流体流量。

3.确定换热器类型:根据实际需求和换热要求,确定适合的换热器类型。

常见的板式换热器类型包括波纹板式换热器、平板式换热器和多馏分板式换热器等。

4.计算换热面积:根据给定的热量传递量和流体的物理性质,可以计算出所需的传热面积。

传热面积的计算公式为:A=Q/(U·ΔTm),其中Q 为热量传递量,U为整体传热系数,ΔTm为全平均温差。

5.确定流体侧压降:计算流体在板式换热器内的压降,确保流体正常流动。

可以使用经验公式或流体力学计算方法来进行压降的计算。

6.选择合适的传热板:根据流体的流动性质和换热要求,选择合适的传热板。

传热板的选择应考虑其传热效果、耐腐蚀性、结构强度等因素。

7.确定板片数量:根据计算得到的传热面积和板片的面积,可以计算出所需的板片数量。

板片数量的选择应根据实际运行要求来确定,以确保换热器具有足够的传热面积。

8.确定板片间距和通道宽度:根据流体的流量和换热要求,确定板片间的间距和通道的宽度。

这些参数将影响流体的流速、压降以及换热效果。

9.进行换热器的设计绘图:根据以上计算结果,进行换热器的设计绘图。

绘图应包括换热器的尺寸、管道连接方式、流体进出口位置等详细信息。

10.进行换热器的性能验证:进行换热器的性能验证和参数调整,确保设计的换热器符合实际使用要求。

固定管板式换热器设计

固定管板式换热器设计

固定管板式换热器设计固定管板式换热器(Fixed Tube-sheet Heat Exchanger)是一种常见的换热设备,广泛应用于化工、石油、制药、食品等行业。

本文将介绍固定管板式换热器的设计原理、结构特点,并对其设计流程进行详细阐述。

一、设计原理在换热过程中,热量从高温流体通过管壁传递到低温流体。

高温流体进入管束,从管壁流过,将热量传递给管内的低温流体。

通过多个管束的交叉布置,可以实现大面积的热交换,提高换热效率。

二、结构特点1.管束结构合理:固定管板式换热器采用纵向布置的管束结构,利于流体流动,减小流体的阻力,提高换热效率。

2.管板紧密连接:管板与管束通过焊接或膨胀连接,保证流体不会泄漏或混合。

3.固定件的设计:固定件采用螺栓连接,可以方便地拆卸和维修换热器。

4.壳体结构合理:壳体采用圆筒形状,能够承受较大的内部压力,提供稳定的工作环境。

三、设计流程1.确定设计参数:根据工艺要求和流体性质,确定换热器的设计参数,包括换热面积、热交换系数、流体流量等。

2.确定管子布置方式:根据流体性质和布置空间,确定管子的布置方式,包括并列式、对流式、六边形等。

3.确定壳体尺寸和材质:根据管子的布置方式和流体流量,确定壳体的尺寸和材质,包括内径、壳体长度和壳体材质等。

4.选择管板和固定件:根据壳体尺寸和管子布置方式,选择合适的管板和固定件,包括管板和壳体的连接方式、固定件的材料等。

5.进行换热计算:根据流体性质和换热参数,进行换热计算,计算出换热器的换热效率和流体的出口温度等。

6.进行强度计算:根据壳体结构和管道布置,进行强度计算,确保换热器在正常工作条件下的安全可靠性。

7.绘制制图:根据设计参数和计算结果,绘制出换热器的制图,包括总装图、管束图、壳体图和焊接图等。

8.进行工艺设计:根据设计图纸和工艺要求,进行工艺设计,确定制造工艺和生产工序。

9.进行质量检验:对制造的换热器进行检验,包括外观质量、尺寸精度和焊接质量等。

板式换热器 设计标准

板式换热器 设计标准

板式换热器设计标准板式换热器是一种常见的换热器类型,在工业生产和生活中广泛应用。

为保证板式换热器的安全、高效运行,需要遵循一定的设计标准。

一、设计标准1.国际标准:板式换热器设计遵循国际标准,例如ASME VIII-1、British Standard 5500、EN 13445等。

这些标准对板式换热器的设计、材料、制造等方面都有详细规定。

2.行业标准:各行业制定了自己的板式换热器设计标准,例如石油化工行业使用的API 662标准、食品行业使用的3-A标准,这些标准基于国际标准进行调整和完善,以适应行业的特殊需求。

二、设计要求1.设计压力:板式换热器的设计压力应根据工作压力确定,按照国际标准进行计算和设计。

2.设计温度:板式换热器的设计温度应根据工作温度确定,应考虑介质的相变温度、冷却水温度等因素。

3.流量计算:板式换热器中的流量计算是设计的重要部分,需要考虑介质的物性、流速、换热系数等因素,以保证换热器的高效运行。

4.热传导计算:板式换热器的热传导计算也是设计的重要部分,需要根据板式换热器的结构、材料和工作条件进行计算。

5.材料选择:板式换热器的材料应考虑介质的性质、温度、压力等因素,选择合适的材料可以保证换热器的安全、耐腐蚀性和长寿命。

6.设计结构:板式换热器的设计结构应考虑到其维护、清洗、拆卸的方便性,以及防震、防腐等因素。

三、设计过程板式换热器的设计过程包括以下步骤:1.确定工作条件,包括工作压力、温度、流量等因素。

2.根据工作条件进行流量、热传导计算,确定板式换热器的尺寸、板数等设计参数。

3.选择合适的材料,制定制造工艺和工艺流程。

4.绘制板式换热器的装配图和构造图,进行结构和强度计算。

5.进行板式换热器的试制和试验,以验证设计的正确性和可靠性。

四、总结板式换热器的设计标准是保证其设计和制造质量的重要保障,设计应当根据国际标准和行业标准,并遵循设计要求,进行详细的流量、热传导、材料选择、结构设计等方面的计算和设计,保证板式换热器的高效、安全运行。

固定管板式换热器的设计

固定管板式换热器的设计

固定管板式换热器的设计
在设计固定管板式换热器时,需要考虑以下几个关键因素:
1.材料选择:根据介质的物理、化学性质选择合适的材料。

一般情况下,介质与管束之间的温差越大,所选用的材料强度要求越高。

常用的材
料有不锈钢、铜合金等。

2.物料平衡:需要对热交换系统的物料平衡进行计算和分析。

通过确
定供热介质和被加热介质的流量、温度差等参数,来确定换热面积与传热
系数。

3.传热面积计算:传热面积是固定管板式换热器设计的重要参数。


以根据传热方程进行计算,考虑到介质两侧的温度差、传热系数等因素。

4.流体流动计算:固定管板式换热器的流体流动模式一般有并流和逆
流两种。

通过计算两侧介质的速度分布、压降等参数,来确定换热器的尺
寸和设计。

5.压降计算:换热器的压降是影响流体流动和热交换效果的重要因素。

在设计中需要考虑介质流经管束时的阻力损失,并根据需要确定压降是否
符合要求。

6.管板结构设计:管板的结构应考虑到管夹的固定和密封效果。

可以
采用焊接、螺栓连接等方式,确保管束与管板之间有良好的接触和密封。

7.清洗和维护:在设计固定管板式换热器时,应考虑到清洗和维护的
便捷性。

合理设计管束和管板的间隙,便于清除可能堵塞的杂质。

8.安全性考虑:在设计中需要充分考虑换热器的安全性。

可以通过设
置泄漏检测器、冗余设计等手段,确保设备在运行中的安全性。

以上是固定管板式换热器设计的一些重要方面。

在实际设计中,还需要结合具体的工艺要求和实际情况进行综合考虑,以确保换热器的性能和可靠性。

板式换热器设计

板式换热器设计

设计3.1 符号Aa——预紧状态下,需要的最小夹紧螺柱总截面积,以螺纹小径计算或以无螺纹部分的最小直径计算,取较小值,mm2;Ab——实际使用的夹紧螺柱总截面积,以螺纹小径计算或以无螺纹部分的最小直径计算,取较小值,mm2;Am——需要的夹紧螺柱总截面积,mm2;Ap——工作状态下,需要的最小夹紧螺柱总截面积,以螺纹小径计算或以无螺纹部分的最小直径计算,取较小值,mm2;a2——被垫片槽中心线包容的板片投影面积,mm2;B——垫片有效密封宽度,mm;b——板间距,mm;b1——固定压紧板内侧至中间隔板自重作用点的距离,mm;b2——固定压紧板内侧之活动压紧板自重作用点的距离,mm;C1——中间隔板自重作用点至支柱内侧间的距离,mm;C2——活动压紧板自重作用点至支柱内侧间的距离,mm;d——夹紧螺柱小径或无螺纹部分的最小直径,取较小值,mm;F0——作用于a2上的流体静压力,N;Fp——工作状态下,需要的最小垫片压紧力,N;F1——中间隔板自重,N;F2——活动压紧板自重,N;f——上导杆受载所引起跨度中点的挠度,mm;f1——上导杆自重所引起跨度中点的挠度,mm;f2——板片及所充介质(水或其它流体取密度大者)重力所引起的上导杆跨度中点的挠度,mm;f3——中间隔板自重所引起的跨度中点的挠度,mm;f4——活动压紧板自重所引起的上导杆跨度中点的挠度,mm;H——上下导杆内侧间的距离,mm;J——上导杆惯性矩,mm4;L——夹紧尺寸,固定压紧板内侧至活动压紧板内侧间的距离,mm,L=(s0+b)Np+n1s2L1——导杆长度(固定压紧板内侧至支柱内侧间的距离),mm;L2——夹紧螺柱长度,mm;l——垫片中心线的展开长度,mm;l1——板片长度,mm;m——垫片系数,橡胶:m=1,石棉:m=2;Np——板片总数;n——夹紧螺柱数量;n1——中间隔板数量;p——设计压力,Mpa;q1——上导杆自重均布载荷,N∕mm;q2——板片及所充介质(水或其它流体取密度大者)所引起的均布载荷,N∕mm;s——板片厚度,mm;s1——压紧板厚度,mm;s2——中间隔板厚度,mm;s3——垫片名义厚度,mm;Wa——预紧状态下,需要的最小夹紧螺柱载荷(即预紧状态下,需要的最小垫片压紧力),N ;W p ——工作状态下,需要的最小夹紧螺柱载荷,N ; y ——垫片比压力,橡胶:y=1.4Mpa ,石棉:y=11Mpa ; [σ]b ——常温下夹紧螺柱材料的许用应力,Mpa ; [σ]t b ——设计温度下夹紧螺柱材料的许用应力,Mpa ; δ——夹紧螺柱上的螺母与垫圈之和,mm 。

固定管板式换热器的设计

固定管板式换热器的设计

固定管板式换热器的设计固定管板式换热器是一种常用的换热设备,常用于化工、石油、制药、食品等行业。

它由一组固定的平行管道(管板)组成,介质在管道内流动,实现热量的传递。

下面将从设备的选择、设计要点、计算、材料选用等方面介绍固定管板式换热器的设计。

设备选择在选择固定管板式换热器时,需根据工艺要求确定换热器的类型、规格和数量。

常见的固定管板式换热器有单通道、多通道和多联通道等,其中多联通道换热器适用于多介质间进行热交换的场合。

根据流体的物理性质和换热效果要求,选择合适的换热器材质。

设计要点1.流量计算:根据工艺要求,确定流体的流量,以及设计压力、温度差等参数。

2.温度差计算:根据传热区域的温度差和传热系数,计算设计的热负荷。

3.传热面积估算:根据热负荷和换热系数,估算换热器的传热面积。

4.换热器的形式:根据工艺要求、介质性质和换热面积,选择合适的固定管板式换热器形式。

5.材料选用:根据介质性质、工艺要求和经济性等因素,选择合适的材质。

计算方法1.热负荷计算:根据流体的流量、温度差和物性参数,计算热负荷。

2.传热系数计算:根据不同的传热机理(对流、传导或辐射),采用不同的计算方法计算传热系数。

3.传热面积计算:根据热负荷和传热系数,计算换热器的传热面积。

4.尺寸计算:根据传热面积、管子的数量和布局,计算出换热器的尺寸。

材料选用根据介质的性质,选择耐腐蚀性能良好的材料。

常见的材料有不锈钢、碳钢、铜、钛等。

同时,还需考虑经济性和可焊性等因素,选择合适的材料。

在设计固定管板式换热器时,需要综合考虑流体流动特性、传热效率和设备的经济性等因素。

合理的设计能够提高换热器的效率,降低能耗;同时,合适的材料选用和良好的制造工艺能够保证设备的可靠性和安全性。

因此,在设计固定管板式换热器时,需进行充分的热力学计算和工艺分析,确保设计的合理性和可行性。

板式换热器设计范文

板式换热器设计范文

板式换热器设计范文首先,板式换热器的换热面积是设计过程的一个关键参数。

换热面积的大小直接影响到换热器的传热效果和体积。

确定换热面积需要考虑进料温度、出料温度、流体流量以及换热器的设计效率等因素。

常用的换热面积计算公式为:A=Q/(U×ΔTm)其中,A是换热面积,Q是传热量,U是传热系数,ΔTm是平均温差。

其次,传热系数的计算也是设计过程中的一个重要步骤。

传热系数是指单位面积的换热器在单位时间内实际传热的能力,与热传导、对流和传热方式等因素有关。

计算传热系数需要考虑流体的物理性质、流速、管道的长度等因素。

常用的传热系数计算公式为:U=1/(1/h1+Δx/λ+1/h2)其中,U是传热系数,h1和h2分别是流体1和流体2的对流传热系数,Δx是板片间距,λ是板片的导热系数。

最后,板片间距的选择也是设计过程中需要考虑的问题。

板片间距的大小直接影响到流体在换热器内的流动速度和传热效果。

板片间距过大会导致流体流速低,传热效果差;板片间距过小则容易堵塞,增加了维护和清洗的难度。

因此,在选择间距时需要兼顾换热效果和维护方便性。

除了以上几个方面,板式换热器的设计还需考虑其他因素,如:材料的选择、结构的合理性、阻力的计算等。

材料的选择需要根据工作条件和介质的性质进行合理的选取,以确保换热器能够在高温、高压等恶劣环境下正常运行。

结构的合理性则涉及到板式换热器的布置方式和连接方式等,以确保流体在换热器内的流动畅通,并便于操作和维护。

阻力的计算是为了确定流体在换热器内的压降,需要考虑板片的设计和流体的流速等因素。

总之,板式换热器的设计是一个复杂的过程,需要综合考虑多个因素并进行合理的计算和选择。

设计合理的板式换热器能够提高换热效率,减小设备体积,降低生产成本,提高企业的经济效益。

因此,设计人员需要具备扎实的传热学和流体力学基础,熟练掌握换热器的设计原理和方法,以实现最佳的设计方案。

固定管板式换热器设计

固定管板式换热器设计

固定管板式换热器设计
设计步骤如下:
1.确定设计参数:首先确定流体的流量,温度和物理性质,包括流体
的导热系数,比热容和粘度等。

2.确定传热面积:根据需要传热的量和流体的物性参数,计算换热器
的传热面积。

通常,传热面积与流体流量成正比。

3.确定传热模型:根据流体的特性和换热器的结构,选择合适的传热
模型。

常见的传热模型有平行流、逆流和交叉流。

4.选择管板类型:根据流体流动的要求和换热效果的要求,选择合适
的管板类型。

常见的管板类型有单通道管板、多通道管板和蜗杆式管板等。

5.计算和选择换热器的尺寸:根据传热面积和流体流量,计算出换热
器的尺寸,包括管长度,管径和管板间距等。

6.计算并分析换热器的性能:根据设计参数和尺寸,计算换热器的传
热效能和传质效能,评估换热器的性能。

7.优化设计:根据换热器的性能和使用要求,对设计进行优化。

可以
调整管子的长度、管子的密度、管子的材质等参数,以提高换热器的性能。

8.制定设计文件:根据设计结果,制定设计文件,包括换热器的尺寸
图纸、材料清单和施工工艺等。

在设计过程中,需要考虑一些特殊情况,如换热介质的腐蚀性、高温
高压条件下的安全性等。

此外,还应遵守相关的设计规范和标准,确保换
热器的设计符合要求。

总之,固定管板式换热器的设计是一个复杂而关键的过程,需要考虑各种因素。

只有通过科学合理的设计,才能保证换热器的高效运行和安全可靠。

固定管板式换热器结构设计

固定管板式换热器结构设计

固定管板式换热器结构设计一、固定管板式换热器的基本结构固定管板式换热器主要由管束、上下法兰和固定管板组成。

其中,管束是固定在管板上的换热管道系统,上下法兰用于支撑管束并连接换热介质的进出口管道,固定管板则起到固定管束位置、分流换热介质以及增强传热效果的作用。

1.管束管束是固定管板式换热器中最重要的组成部分,它由一系列平行排布的管道组成,通常使用金属材料制造,如不锈钢、碳钢等。

管束的形状通常为圆形,也可以为其他形状,如方形、椭圆形等,根据具体的换热需求进行设计。

2.上下法兰上下法兰用于固定管束,支撑装置并连接进出口管道。

上下法兰通常由金属材料,如碳钢、不锈钢等制成,并通过螺栓紧固连接。

3.固定管板固定管板固定在上下法兰之间,起到固定管束的作用。

它通常由金属材料制成,如碳钢、不锈钢等。

固定管板上通常设有进出口口径,用于引入和排出换热介质。

二、固定管板式换热器的结构设计要点1.管束的布置方式:管束的布置方式对换热器的传热效果有很大影响,一般有平行布置、三角布置和斜置布置等多种形式。

根据具体的换热需求和介质特性,选择合适的管束布置方式。

2.固定管板的设置:固定管板上通常需要设置进出口口径和支撑管束的装置。

进出口口径直径的选择需要根据换热介质的流量和压力降进行计算,同时需要考虑安装管件的方便性。

支撑管束的装置可以采用刷板、角钢或特殊形状的支撑装置。

3.法兰连接:固定管板式换热器的法兰连接通常选择标准型,常见的有RF型、FF型和FM型。

法兰连接应符合国家标准和行业规范,保证连接的紧密性和安全性。

4.板的材质选择:固定管板通常选择金属材料,一般使用的材质有碳钢、不锈钢、钛合金等。

材质的选择需要考虑介质的腐蚀性、温度、压力等因素。

此外,固定管板的厚度也需根据换热介质的流量和压力降进行计算。

5.密封方式:固定管板式换热器的密封通常采用软密封或金属密封。

软密封方式通常使用橡胶垫圈或密封胶条,金属密封方式则使用金属垫片或波纹管。

固定管板式换热器的设计

固定管板式换热器的设计

固定管板式换热器的设计固定管板式换热器是一种常用的换热器类型,可广泛应用于化工、化肥、石油、制药等工业领域中。

其主要优点是结构简单,易于维护和清洗,能够有效地实现流体间的热量传递。

因此,在进行固定管板式换热器的设计时,需要考虑以下几个方面。

一、换热面积的计算换热面积是固定管板式换热器设计中最为重要的参数之一,其大小直接影响到换热器的换热效率。

换热面积的计算需要考虑到流体的流量、温度、物性参数等因素,可以采用传热学的方法进行计算。

具体来讲,可以通过热传导方程、对流方程和辐射方程等数学模型来预估换热器的换热能力,以便为后续的换热器设计提供参考。

二、传热系数的计算传热系数是固定管板式换热器换热效率的另一重要参数,它反映了流体间热量传递的速度和强度。

在固定管板式换热器设计中,传热系数的计算通常涉及到热流密度、流体性质、壁面材质以及流体流动状态等因素。

有些情况下,为了提高传热系数,还可以采用增大流速、增加流体紊流程度或降低流体粘度等措施来进行优化。

三、流路设计流路设计是固定管板式换热器设计过程中的又一重要环节,它决定了流体在换热器内部的运动轨迹和流动状态。

合理的流路设计能够最大限度地利用换热面积,提高流体的传热效率。

在固定管板式换热器的流路设计中,需要考虑的因素包括:管板形式、管子排列方式、流体进出口的位置和尺寸、低速段和高速段的设置以及防堵结等措施。

四、板型选择固定管板式换热器的板型选择直接影响到换热器的热传递效果和抗堵塞能力,是固定管板式换热器设计中不可忽视的因素之一。

在板型选择时,需要综合考虑流体的物性参数、结垢和堵塞的倾向、板间距和面积以及清洗和维护难易程度等因素。

常见的板型有单板、双板和三板式等。

综上所述,固定管板式换热器设计需要综合考虑各种因素,充分利用流体的物理特性和热传导规律,以获得更高的换热效果。

在实际设计中,还需要结合具体的工艺要求、流体的使用环境等特定因素进行优化。

板式换热器的优化设计与性能测试分析

板式换热器的优化设计与性能测试分析

板式换热器的优化设计与性能测试分析第一章:引言板式换热器是一种广泛应用的换热设备,大量应用于各种工业领域。

随着工业化的发展,其应用范围不断扩大。

在现代化的生产过程中,板式换热器的性能优化设计和性能测试分析对于提高生产效率和降低生产成本具有重要意义。

本文仅就板式换热器的优化设计和性能测试分析做简要介绍。

第二章:板式换热器的基本原理板式换热器是由许多平行的板组成,板之间存在通道用于流体的传输和传热。

流体在板之间交替流动,从而实现热量的传递。

板式换热器结构简单,传热效率高,且易于维护和清洁。

第三章:板式换热器的优化设计优化设计是指将已有的产品或系统进行重新设计,将其各项性能参数优化,达到最佳的性能状态。

在板式换热器的优化设计中,主要关注以下方面:3.1 流体速度的优化流体速度直接影响热传递效率,需要通过优化通道宽度和管径等参数来达到最佳流速。

3.2 流体流量的优化流体流量也是影响换热器性能的重要参数。

需要通过技术手段优化流量来保证传热效率和高效能。

3.3 板片结构的优化板片结构对于传热效率的影响非常大,需要通过优化板片的形状、大小、材料等来达到最佳性能。

3.4 热交换面积的优化热交换面积也是影响板式换热器性能的关键因素,需要通过适当的方法扩大有效的热交换面积,从而提高传热效率。

第四章:板式换热器的性能测试分析性能测试分析是指通过实验手段对板式换热器的性能进行测试和分析。

在板式换热器的性能测试分析中,主要关注以下方面:4.1 流体温度的测试流体温度是板式换热器性能的核心参数,需要通过专业测试手段对流体温度进行精确的测试。

4.2 换热系数的测试换热系数是反映换热器传热效率的重要参数,需要通过实验测试手段对其进行准确的测评和分析。

4.3 压力损失的测试压力损失也是板式换热器性能的一个重要参数,需要通过实验测试手段对其进行评测和分析。

第五章:结论板式换热器在现代工业生产中广泛应用,其性能优化设计和性能测试分析对于提高生产效率和降低生产成本具有重要意义。

固定管板式换热器课程设计

固定管板式换热器课程设计

固定管板式换热器课程设计
设计要求:
1.设计一台固定管板式换热器,工作流体为液体A和液体B,A的流量为1000m3/h,B的流量为800m3/h。

2.液体A的入口温度为120°C,出口温度为80°C;液体B的入口温度为50°C,出口温度为70°C。

3. 换热器的管子和板的材料为不锈钢,厚度为2 mm,管子直径为25 mm,板的间距为35 mm。

4.液体A和液体B之间的换热系数为1800W/(m2·°C)。

5.计算换热器的传热面积、换热面积密度和热负荷。

设计步骤:
1.确定换热器的传热面积:根据液体A和液体B的流量和温度差计算平均传热面积,公式为:
A=Q/(U×ΔΤ),其中Q为传热量,U为换热系数,ΔΤ为温度差。

Q=m×Cp×ΔΤ,其中m为质量流量,Cp为比热容,ΔΤ为温度差。

将上述公式代入第一公式中,即可得到传热面积A。

2.计算换热器的传热面积密度:换热面积密度为传热面积与设备有效体积的比值,公式为:
AD=A/V,其中V为设备有效体积。

3.计算换热器的热负荷:热负荷为单位面积的传热量,公式为:
Q/A。

4.优化设计:根据所得的热负荷和传热面积密度,结合实际需求和经验,对设计进行优化,调整管子和板的数量、尺寸等参数。

以上为固定管板式换热器的课程设计步骤,通过计算和优化设计,可以得到符合实际应用要求的换热器。

希望本设计能帮助你更好地理解和应用固定管板式换热器。

固定管板式换热器设计说明书

固定管板式换热器设计说明书

固定管板式换热器设计说明书一、设计背景与要求二、设计原理固定管板式换热器由固定的管束和管板组成,通过管束内的流体和管板外的流体之间的传热,实现热能转移。

其主要设计原理为热量的对流传递和热量的传导传递。

设计时需要根据流体的性质和要求确定换热系数和传导热阻,并通过计算和优化得出合理的设计。

三、操作参数1.温度:设计时需要确定换热器的设计工作温度范围,包括入口和出口温度,以及最大温度差。

2.压力:设计时需要确定换热器的设计工作压力范围,包括入口和出口压力,以及最大压力差。

3.流量:设计时需要确定流体的流量和流速,以便计算换热器的传热能力。

4.材料:选择合适的材料以满足操作参数和流体性质的要求。

四、结构特点1.管束:固定管束的结构形式多种多样,包括普通绕管式、螺旋绕管式、折流板绕管式等。

设计时需要根据传热效果和结构特点选择合适的管束类型。

2.管板:固定管束通过管板支撑和固定,管板的结构形式多样,包括单管板和多管板。

设计时需要考虑流体的流动和换热效果,选择合适的管板形式。

3.密封:固定管板式换热器的密封性能直接影响其工作效果,设计时需要充分考虑密封结构和材料,确保换热器的可靠性和密封性。

4.清洗:固定管板式换热器的管束和管板之间的间隙较小,难以进行清洗和维护。

设计时需要充分考虑清洗装置和维护便利性,保证换热器的正常运行。

五、设计方案1.确定操作参数:根据实际应用需求和流体性质,确定换热器的操作参数,包括温度、压力、流量等。

2.选择管束类型:根据传热效果和结构特点,选择合适的管束类型,包括普通绕管式、螺旋绕管式、折流板绕管式等。

3.设计管板形式:根据流体的流动和换热效果,选择合适的管板形式,包括单管板和多管板。

4.确定密封结构:根据换热器的工作要求,选择合适的密封结构和材料,确保换热器的可靠性和密封性。

5.考虑清洗装置:充分考虑清洗装置和维护便利性,确保换热器的清洗和维护工作能够顺利进行。

六、施工与使用1.施工流程:根据设计方案,进行换热器的制造和安装,确保施工质量和进度。

板式换热器的设计与计算

板式换热器的设计与计算

摘要板式换热器是由一系列具有一定波纹形状的金属片叠装而成的一种新型高效紧凑换热器。

各相邻板片之间形成薄矩形通道,通过板片进行热量交换。

板式换热器的传热性能与板面的波纹形状、尺寸及流程组合方式都有密切关系。

它与常规的管壳式换热器相比,在相同的流动阻力和泵功率消耗情况下,其传热系数高,结构紧凑,占地面积小,价格低,安装方便,易清洗,在适用的范围内有取代管壳式换热器的趋势。

板式换热器应用很广,尤其是更适宜用于医药、食品、制酒、化工等工业,并且随着板型、结构上改进,正在进一步扩大它的应用领域。

本文对板式换热器的发展及应用领域作了简要的介绍,通过板式换热器的传热原理,进行板式换热器热力计算和阻力计算,在满足了校核条件下,设计出板片波纹形式为双人字形、板片数为149片的并联流程组合的可拆卸式板式换热器。

在此基础上,用AutoCAD绘制板式换热器零件图及装配图。

设计的换热器工艺性好,安全可靠,便于操作、安装,成本低。

关键词:板式换热器;结构设计;传热计算;阻力计算AbstractPlate heat exchanger is a new compact and efficient heat exchanger, consists of a series of corrugated sheet metal with a certain shape made of stacked. Formed between adjacent plates thin rectangular channels, through heat exchange plates. Plate heat exchanger heat transfer performance and corrugated shape, size and process combinations board are closely related. Compared with the conventional shell and tube heat exchanger, at the same flow resistance and pump power consumption, heat transfer coefficient, compact, small footprint, low price, easy to install, easy to clean, the applicable there replace shell and tube heat exchanger trends within range. Plate heat exchanger applications is very broad, especially more suitable for medicine, food, wine,chemical and other industries, and with the plate, structural improvements, is further expanding its field of application.In this paper, the development and applications of plate heat exchanger made a brief introduction, the principles of heat transfer through the plate heat exchanger, plate heat exchanger thermal calculation performed and resistance calculations, checking in to meet the conditions, the design of the plate ripples in the form of double -shaped, plate number 149 parallel process composition detachable plate heat exchanger. On this basis , using AutoCAD drawing plate heat exchanger parts diagram and assembly drawings .Designed heat exchanger technology is good, safe, reliable, easy to operate , install , and low cost.Keywords: plate heat exchanger; structural design; heat transfer calculation; resistance calculation目录1. 绪论 (1)1.1 板式换热器的学术背景及意义 (1)1.2 我国设计制造应用情况 (2)1.3 国外著名厂家及其产品 (3)2. 板式换热器的基本构造和原理 (6)2.1 板式换热器的基本构造和原理 (6)2.2 板式换热器的分类 (6)2.3 流程组合 (7)2.4 框架型式 (9)2.5 板片 (10)2.6 密封垫片 (11)2.7 压紧装置 (13)3. 板式换热器的优缺点和应用 (14)3.1 板式换热器的优缺点 (14)3.1.1 板式换热器的主要优点 (14)3.1.2 板式换热器的主要缺点 (19)3.2 板式换热器的应用 (15)4. 板式换热器热力及相关计算 (17)4.1 板式换热器的设计计算概述 (17)4.2 传热过程 (17)4.2.1 对流换热 (17)4.2.2 凝结换热 (18)4.2.3导热 (19)4.3热力计算 (19)4.3.1 一般设计要求 (19)4.3.2 设计计算公式和曲线 (22)4.4 板式换热器的计算 (29)4.4.1 设计工艺条件 (33)4.4.1 计算过程 (33)4.4.3 计算综述表 (33)结论 (38)致谢 (39)参考文献 (40)1. 绪论1.1 板式换热器的学术背景及意义板式换热器于1878由德国发明。

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;广西科技大学化工原理课程设计设计题目:固定管板式换热器的设计.姓名:专业:食品科学与工程》班级:食品112班学号: 2071起止日期: 2013-12-23 — 2013-12-31《指导教师(签名):程谦伟小组成员:陈小娟李岳群陆惠芝钟承志韦年茂韦金妹饶川艳周萃妤》设计成绩:日期 2013 12 25目录设计题目 (3)说明书编写要求 (3)设计任务书 (4)一、设计方案 (5)|1.换热器的选择 (6)2.结构设计工艺流程 (7)3.流动空间及流速的确定 (8)二、确定物性数据 (9)三、计算总传热系数 (9)1.热流量 (9)2.平均传热温差 (9)3.冷却水用量 (9):4.总传热系数K (10)四、计算换热面积 (11)五、工艺结构尺寸 (11)1.管径和管内流速 (11)2.管程数和传热管数 (11)3.平均传热温差校正及壳程数 (12)4.传热管排列和分程方法 (12)5.壳体内径 (12)~6.接管 (13)六、换热器核算 (13)1.热量核算 (14)2.换热器内流体的流动阻力 (15)3.换热器主要结构尺寸和计算结果 (16)设备结构图(附图) (17)主要符号说明 (17)七、设计评述 (18)…参考文献 (19)评语 (21)广西科技大学化工原理课程设计…说明书设计题目:大豆油换热器的设计说明书编写要求:化工原理课程设计由说明书和图纸两部分组成。

设计说明书为打印稿,包括所有论述、原始数据、计算、表格等,设计说明书一般不少于3000字,设计(论文)任务书装订于说明书的前页,其设计说明书具体书写格式及内容如下:1、标题页2、设计任务书3、目录4、设计方案简介]5、工艺流程草图及说明6、工艺计算及主体设备设计7、辅助设备的计算及选型8、设计结果概要或设计一览表9、对本设计的评述10、附图(带控制点的工艺流程简图、主体设备设计条件图)11、参考文献12、主要符号说明。

化工原理课程设计任务书一、设计题目大豆油换热器的设计二、设计任务1、%2、处理量:2000kg/h 大豆油3、设备型式:列管式(固定管板式)换热器4、操作条件:a.大豆油:入口温度133°C,出口温度40°Cb.冷却介质:循环水,入口温度30°C,出口温度40°Cc.允许压降:不大于105Pa三、设计要求1.设计一个固定管板式换热器2./3.设计内容包括:a.热力设计b.流动设计c.结构设计d.强度设计3.设计步骤:1.根据换热任务和有关要求确定设计方案2.初步确定换热器的结构和尺寸3.核算换热器的传热面积和流体阻力4.确定换热器的工艺结构四、设计原则:…1.传热系数较小的一个,应流动空间较大,使传热面两侧的传热系数接近2.换热器减少热损失3.管、壳程的决定应做到便于除垢和修理,以保证运行的可靠性4.应减小管子和壳体因受热不同而产生的热应力.从这个角度来讲,顺流式就优于逆流式5.对于有毒的介质或气相介质,必使其不泄露,应特别注意其密封性,密封不仅要可靠,而且应要求方便及简洁6.应尽量避免采用贵金属,以降低成本五、课程要求:1.要求每组成员共同进行查阅资料,在计算、绘图中进行分工合作`2.要求在1月10日前完成说明书的编写和绘图过程3.要求每人上交一份说明书,每组一份图纸(用A1图纸绘制装置图一张:一个设备大图,包含设备技术要求、主要参数、接管表、部件明细表、标题栏)一、设计方案方案简介:列管式换热器又称管壳式换热器,是化工生产中应用最为广泛的一种换热设备,结构简单坚固,耐高压,可靠程度高、适应性强,制造材料范围广;单位体积所具有的传热面积大并传热效果好;而且种类多,型号全,制造工艺比较成熟。

因此,本次设计就对传热过程所用设备——列管式换热器进行一次选型设计。

列管式换热器抗结构可分为固定管板式,浮头式、U形管式三种类型。

选用时可根据应用条件的不同及各自的优缺点设计适宜的换热器。

】要设计一个较完善的换热器,除了能满足传热方面的要求外,还力求传热效率高,体积小、重量轻、消耗材料少,制造成本低,清洗维护方便和操作安全等。

因此列管式换热器的设计,首先必须根据化工生产工艺条件的要求通过化工工艺计算,确定换热器的传热面积,同时选择管径、管长,决定管数,管程数和壳程数,然后进行机械选型设计。

列管换热器选型设计过程已有成熟的资料,具体步骤如下:(1)根据流体的物性及生产工艺条件的要求,确定流体通入的空间。

(2)确定流体在换热器两端的温度,选择列管换热器的型式。

(3)计算流体的定性温度,确定流体的物性数据。

(4)根据传热任务计算热负荷。

(5)依对流传热系数a2和a1,确定污垢热阻Rs2和Rsl。

再计算总传热系数K计。

据总传热系数的经验值范围,或按实际情况,选定总传热系数K选值。

(6)通过化工工艺计算,由总传热速率方程Q=KSΔt m初步算出传热面积S,并确定换热器的基本尺寸按系列标准选择设备规格。

!(7)计算管程、壳程(8)计算初选设备的管、壳程流体的压强降,如超过工艺允许的范围,需调整流速,再确定管程数或折流板间距,或选择另一规格的换热器,重新计算压降直到压强降满足要求为止。

以上设计过程还要牵涉到大量公式,其具体计算式子可以参考文献[1]。

1.换热器的选择:两流体温度变化情况:热流体大豆油的入口温度133℃,出口温度40℃;冷流体(循环水)进口温度30℃,出口温度40℃。

由于两流体的温度不同,所以使管束和壳体的温度也不一样,因此它们的热膨胀程度也有差别。

列管式换热器中,由于冷热两流体温度不同,使壳体和管束的温度也不同。

因此它们的热膨胀程度也有差别。

若两流体的温度相差较大时,就可能由于应力而引起设备的变形,甚至弯曲和断裂,或管子从管板上松脱,因此必须采用适当的温差补偿措施,消除或减小热应力。

根据采取热补偿方法的不同,列管换热器可分为以下几种主要型式:(1)固定管板式。

所谓固定管板式,即两端管板和壳体连接成一体的结构形式,因此它具有结构简单和造价低廉的优点,但壳程清洗困难,因此要求壳方流体应是较清洁且不容易结垢的物料。

当两流体的温度差较大时,应考虑热补偿。

而具有补偿圈(或称膨胀节)的固定管板式换热器,即在外壳的适当部位焊上一个补偿圈,当外壳和管束膨胀不同时,补偿圈发生弹性变形(拉伸或压缩),以适应外壳和管束的不同热膨胀。

此法适用于两流体温度差小于120℃壳程压力小于60MPa的场合。

(2)U形管换热器。

U形管换热器每根管子都弯成U形,管子两端均固定在同一管板上,因此每根管子可以自由伸缩,从而解决补偿问题。

这种型式换热器的结构也较简单,质量轻,适用于高温和高压的情况。

其主要缺点是管程清洗比较困难;且因管子需一定的弯曲半径,管板利用率较差。

(3)浮头式的换热器。

浮头式换热器两端管板中有一端不与外壳固定连接,该端称为浮头,这样当管束和壳体因温度差较大而热膨胀不同时,管束连同浮头就可在壳体内自由伸缩,而与外壳无关,从而解决热补偿问题。

另外,由于固定端的管板是以法兰与壳体相连接的,因此管束可以从壳体中抽出,便于清洗和检修。

所以浮头式换热器应用较为普遍,但结构比较复杂。

金属耗量多,造价较高。

!本设计所需要的换热器用循环冷却水冷却,考虑到这一因素,估计该换热器的管壁温和壳体壁温之差较大,当两流体的温度差较大时,可以选用固定管板式。

而且它具有结构简单和造价低廉的优点。

故本次设计初步确定选用固定管板式。

一般换热器都用金属材料制成,其中碳素钢和低合金钢大多用于制造中、低压换热器;不锈钢除主要用于不同的耐腐蚀条件外,奥氏体不锈钢还可作为耐高、低温的材料;铜、铝及其合金多用于制造低温换热器;镍合金则用于高温条件下;非金属材料除制作垫片零件外,有些已开始用于制作非金属材料的耐蚀换热器,如石墨换热器、氟塑料换热器和玻璃换热器等。

2.结构设计工艺流程列管式换热器的选用步骤:哪一种流体流经换热器的管程,哪一种流体流经壳程,下列各点可供选择时参考(以固定管板式换热器为例)。

(1)不洁净和易结垢的流体宜走管内,以便于清洗管子。

(2)腐蚀性的流体宜走管内,以免壳体和管子同时受腐蚀,而且管子也便于清洗和检修。

(3)压强高的流体宜走管内,以免壳体受压。

'程,且可采用多管程以增大流速。

(4)粘度大的液体或流量较小的流体,宜走管间,因流体在有折流挡板的壳程流动时,由于流速和流向的不断改变,在低Re(Re>100)下即可达到湍流,以提高对流传热系数。

在选择流体流径时,首先考虑流体的压强、防腐蚀及清洗等要求,然后再校核对流传热系数和压强降。

本设计以油和循环冷却水作为传热媒介,水走管内,油走壳程,因为水的压强高、循环冷却水较易结垢、需要提高流速。

为便于水垢清洗,应使循环水走管程,大豆油走壳程,综合考虑做此选择。

流体流速的选择增加流体在换热器中的流速,将加大对流传热系数,减少污垢在管子表面上沉积的可能性,即降低了污垢热阻,使总传热系数增大,从而可减小换热器的传热面积。

但是流速增加,又使流体阻力增大,动力消耗就增多。

所以适宜的流速要通过经济衡算才能定出。

此外,在选择流速时,还需考虑结构上的要求:选择高的流速,使管子的数目减少,对一定的传热面积,不得不采用较长的管子或增加程数。

管子太长不易清洗,单程变为多程使平均温度差下降。

由于本换热器设计,总热负荷小,不需要太高的对流传热系数,油和水又是液体,再加之平均温度的下降影响了换热,所以在常见流速中选择了s。

流体两端温度的确定若换热器中冷热流体的温度都由工艺条件所规定,就不存在确定流体两端温度的问题。

若其中一个流体仅已知进口温度,则出口温度应由设计者来确定。

例如用冷水冷却某热流体,冷水的进口温度可以根据当地的气温条件作出估计,而换热器出口的冷水温度,便需要根据经济衡算来决定。

为了节省水量,可使水的出口温度提高些,但传热面积就需要加大;为了减小传热面积,则要增加水量。

两者是相互矛盾的。

本次化工原理课程设计任务书的操作条件给出换热器中冷热流体的温度,因此就不存在确定流体两端温度的问题。

(管子的规格和排列方法(1)选择管径时,应尽可能使流速高些,但一般不应超过前面介绍的流速范围。

易结垢、粘度较大的液体宜采用较大的管径。

我国目前试用的列管式换热器系列标准中仅有ф25×2mm及ф19×2mm两种规格的管子。

管子的选用可参照GB151—1999,由于本设计要求大豆油为传热媒介黏度大,选择ф25×2mm。

(2)管长的选择是以清洗方便及合理使用管材为原则。

长管不便于清洗,且易弯曲。

一般出厂的标准钢管长为6m,则合理的换热器管长应为、2、、3、或6m。

系列标准中也采用这四种管长。

此外,管长和壳径应相适应,一般取L/D为4~10(对直径小的换热器可大些)。

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