化工设备列管式换热器ppt课件

2、焊接：在高压高温条
件下，连接能保持连接的 紧密性。
3、胀焊结合
三
管板结构
换热管排列形式 换热管的排列应在整个换热器的截面上均匀地 分布，要考虑排列紧凑、流体的性质、结构设计 以及制造等方面的问题。 1、正三角形和转角正三角形排列
F 1 3 0 n 5 7 1 根 d ( L － 0 . 1 ) 0 . 0 2 52 . 9 0
管间距应
表7-4
换热管中心距离(mm)
换热管外径
14 19
19 25
25 32
32 40
38 48
45 57
57 72
换热管中心 距离
管板受力及其设计方法简介
列管式换热器的管板，一般采用平管板，在 圆平板上开孔装设管束，管板又与壳体相连。管 板所受载荷除管程与壳程压力之外，还承受管壁 与壳壁的温差引起的变形不谐调作用．固定式管 板受力情况较复杂，影响管板应力大小有如下因 素：管板自身的直径、厚度、材料强度、使用温 度等对管板应力有显著的影响。 管束对管板的支承作用。管板与许多换热管 刚性地固定在一起，因此，管束起着支承的作用， 阻碍管板的变形。在进行受力分析时，常把管板 看成是放在弹性基础上的平板，
管程的分程及管板与隔板的连接
当换热器所需的换 热面积较大，而管子 做的太长时，就得增 大壳体直径，排列较 多的管子。此时为了 增加流程，提高传热 效率，须将管束分程， 使液体依次流过各程 管子。
1）各程换热管数应大致 相等； 2）相邻程间平均壁温差 不应超过28； 3）各程间的密封长度应 最短； 4）分程隔板的形状应简 单。 分程隔板有单层和双层 两种。
横向折流板和支承板的厚度与壳体直径和 折流板间距有关。
折流板和支承板的固定形式
旁路挡板及拦液板
当壳体与管束之间存在较大间隙时。可在管束上增加 旁路挡板阻止流体短路，迫使壳程流体通过管束进行热交 换。 在立式冷凝器中，为减薄管壁上的液膜而提高传热膜 系数，推荐在冷凝器中装置拦液板以起截拦液膜作用。
管间距
管板上两换热管中心的距离称为管间距。管 间距的确定，要考虑管板强度和清洗管子外表面 时所需空隙，它与换热管在管板上的固定方法有 关。当换热管采用焊接方法固定时，相邻两根管 的焊缝太近，就会相互受到热影响，使焊接质量 不易保证；而采用胀接法固定时，过小的管间距 会造成管板在胀接时由于挤压的作用而发生变形， 失去了管子与管板之间的连接力。因而，换热管 中心距宜不小于1.26倍的换热管外径，
第二节 管子的选用及其与管板的连接
一
管子的选用
换热器的管子构成换热器的传热面积，管子的形状对 传热和换热器的设计有很大的影响。 我国管壳式换热器常用无缝钢管规格长度为： 1500mm 、 2000mm、2500mm、3000mm、4500mm、 5000mm、6000mm、7500mm、9000mm、12000mm、
碳钢低 合金钢 不锈钢 ǿ19x2.5 ǿ19x2 ǿ25x2,5 ǿ25x2 ǿ32x3 ǿ32x2.5 ǿ38x3 ǿ38x2.5
换热器的管子一般都用光管。为了强化传热 出现了多种结构形式异形管
二 管子与管板的连接
1、胀接:利用胀管器挤压
伸入管板孔中的管子端部， 使管子发生塑性变形，管 板孔同时产生弹性变形， 当取出胀管器后管板与管 子就产生一定的挤紧压力， 达到密封紧固连接的目的。
2.正方形和转角正方形排列
另外，根据结构要求，采用组合排列，例如在多程换 热器中，每一程中都采用三角形排列法，而在各程之间， 为了便于安装隔板，则采用正方形排列法，如图7-17,

当管子总数超过127根（相当于层数＞6) 时，正三角形排列的最外层管子和壳体之 间的弓形部分，应配置附加换热管，从而 增大传热面积，消除管外空间这部分不利 于传热的地方。附加换热管的配置法可参 考表7-4，在制氧设备中，常采用同心圆排 列法，结构比较紧凑 。
2．浮头式换热器
这类换热器，一端管板 是固定的，另一端管板可 在壳体内移动，因而管、 壳间不产生温差应力。管 束可以抽出，便于清洗。 但这类换热器结构较复杂， 金属耗量较大。浮头处如 发生内漏时不便检查。管 束与壳体间隙较大，影响 传热。
三 管壳式换热器机械设计内容
设计一个比较完善的换热器，除了能 满足传热方面的要求外，还应该满足传热 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 要求。管壳式换热器的设计，首先根据化 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， 然后讲行机械设计。
二 管壳式换热器的分类
1、固定管板式换热器 定管板式换热器适用于壳程介 清洁，不易结垢，管程需清洗 及温差不大或温差虽大但是壳 压力不高的场合。
2 2 f 0 .8 6 6 a d0 4
2、 U型管式换热器
U型管式换热器适用 于管、壳壁温差较大 的场合，尤其是管内 介质清洁不易结垢的 高温、高压、腐蚀性 较强的场合。
化工设备课件列管式换热器
第七章 管壳式换热器的机械设计
第一节 概述 换热器是许多工业部门广泛应用的通用工艺设 备。通常，在化工厂的建设中，换热器约占总投 资的11%。 衡量一台换热器好坏的标准是传热效率高、流 体阻力小、强度足够、结构可靠、节省材料、成 本低、制造、安装、检修方便。
一 管壳式换热器的结构及主要零部件
管板与壳体的连接
1、固定管板式换热器换热器管板与壳体的 连接
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2、浮头式、 U形管式及填函式换热器管板与壳体的连接
折流板、支承板、旁路挡板及拦液板的作用与 结构
折流板和支承板 在对流传热的换热器中，为了提高壳程内流 体的流速和加强湍流程度，以提高传热效率，在 壳程内装置折流板。折流板还起支撑换热管的作 用。 折流板和支承板的常用形式有弓形、圆盘-圆 环形和带扇形切口三种。7-28、图7-29和图7-30。 其中弓形折流板用得较普遍，这种形式使流体只 经折流板切去的圆缺部分而垂直流过管束，流动 中死区较少。