螺旋折流板换热器幻灯片
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题目:1000万吨/年常减压蒸馏装置闪底
油—减压渣油换热器设计
指导教师：刘长海 设计人：刘丹
概述 工艺计算 结构设计 强度校核
毕业设计
1.概述
换热器在石油、化工、动力、 钢铁、食 品、发电及其它许多工业 部门中都占有重要的地位。管壳式 换热器应用最广，本设计选用的是 浮头式换热器，它的优点是管壳程 互不约束，不产生温差应力，承压 能力较高，缺点是结构复杂，造价 高。
3.结构设计
4、流动滞止死区的存在，使壳侧流体容易 结垢；
5、折流板中多次折流的叉流流动，减少 了传热的平均温差；
6、弓形折流板冷换设备大型化面临着振动 失效和压降大这两个致命弱点。
3.结构设计
螺来自百度文库折流板板式浮头换热器
3.结构设计
螺旋折流板的优点
1、介质在壳体内连续平稳螺旋流动，避 免了横向折流产生的严重压力损失，因而 具有压降低的特点；
管箱结构-接管
3. 结构设计
管箱结构-固定管板
3. 结构设计
外头盖结构（装配图）
3. 结构设计
外头盖结构-法兰
3. 结构设计
管箱结构-吊耳
3. 结构设计
壳体结构-外壳
3. 结构设计
总装配图
4. 强度校核
本章对螺旋折流板式浮头换热器的 主要承压部件进行了强度校核，主要有： 浮动管板，壳体，浮头法兰，鞍座等， 所有校核均符合要求。
2.工艺计算
流量kg/s
压力，MPa
温度℃
操作 设计
介质
腐蚀余量
程数
焊接接头系数
已知条件
管程 135 3.8 进/出 196/211.9 260 闪底油 0 4 0.85
壳程 32 3.2 293/227 370 减压渣油 0 1 0.85
通过已知条件，查找相关物性参数，计算出热流量，
平均传热温差，最终确定传热面积，和换热器的工结构 尺寸：壳体内径，折流板形式及尺寸，换热管数等。
2、在同样的压降下，可大幅度提高壳程 介质的流速，从而提高Re，使介质传热能 力增大； 3、由于壳程介质螺旋前进，因而在径向 截面上产生速度梯度，形成径向湍流，使 换热管表面滞留底层减薄，有利于提高膜 传热系数；
3.结构设计
4、和横向折流方式比，不存在滞止死区， 在提高换热系数的同时，减少污垢沉积， 热阻稳定，可使换热器一直处于高效运行 状态，尤其是适用于较黏稠介质，可降低 热阻，提高膜传热系数，同时可大大减少 停车清洗次数。
3.结构设计
传统的换热器大多采用弓形折流板
3.结构设计
传统折流板的缺点
1、壳程流体成弯曲的Z字形流动,多次改变 流动方向易在折流板边缘处产生流体分离， 增大流动阻力；
2、在弓形折流板与壳体间存在着流动滞 止死区，导致传热效率降低；
3、由于圆缺区中流体以平行于管轴的方 向流动，故致使传热性能下降；
浮头盖结构总图(结构动画)
3. 结构设计
浮头盖结构-勾圈
3. 结构设计
浮头盖结构-浮动管板
3. 结构设计
浮头盖结构-浮头法兰
3. 结构设计
浮头盖结构-拱盖
3. 结构设计
管箱结构（装配图）
3. 结构设计
管箱结构-法兰
3. 结构设计
管箱结构-隔板
3. 结构设计
管箱结构-封头
3. 结构设计
5、螺旋折流板对换热管的约束要强于弓形 折流板，减少了管束振动，延长了设备的 运行 寿命。
3.结构设计
每一片折流板都与壳体轴线垂直，与 壳体横截面成夹角α，本设计壳程走减
压渣油，粘度很大，选取α=6°
3.结构设计
螺旋折流板板螺旋推进
3.结构设计
3.结构设计
螺旋折流板板式浮头换热器
3. 结构设计
油—减压渣油换热器设计
指导教师：刘长海 设计人：刘丹
概述 工艺计算 结构设计 强度校核
毕业设计
1.概述
换热器在石油、化工、动力、 钢铁、食 品、发电及其它许多工业 部门中都占有重要的地位。管壳式 换热器应用最广，本设计选用的是 浮头式换热器，它的优点是管壳程 互不约束，不产生温差应力，承压 能力较高，缺点是结构复杂，造价 高。
3.结构设计
4、流动滞止死区的存在，使壳侧流体容易 结垢；
5、折流板中多次折流的叉流流动，减少 了传热的平均温差；
6、弓形折流板冷换设备大型化面临着振动 失效和压降大这两个致命弱点。
3.结构设计
螺来自百度文库折流板板式浮头换热器
3.结构设计
螺旋折流板的优点
1、介质在壳体内连续平稳螺旋流动，避 免了横向折流产生的严重压力损失，因而 具有压降低的特点；
管箱结构-接管
3. 结构设计
管箱结构-固定管板
3. 结构设计
外头盖结构（装配图）
3. 结构设计
外头盖结构-法兰
3. 结构设计
管箱结构-吊耳
3. 结构设计
壳体结构-外壳
3. 结构设计
总装配图
4. 强度校核
本章对螺旋折流板式浮头换热器的 主要承压部件进行了强度校核，主要有： 浮动管板，壳体，浮头法兰，鞍座等， 所有校核均符合要求。
2.工艺计算
流量kg/s
压力，MPa
温度℃
操作 设计
介质
腐蚀余量
程数
焊接接头系数
已知条件
管程 135 3.8 进/出 196/211.9 260 闪底油 0 4 0.85
壳程 32 3.2 293/227 370 减压渣油 0 1 0.85
通过已知条件，查找相关物性参数，计算出热流量，
平均传热温差，最终确定传热面积，和换热器的工结构 尺寸：壳体内径，折流板形式及尺寸，换热管数等。
2、在同样的压降下，可大幅度提高壳程 介质的流速，从而提高Re，使介质传热能 力增大； 3、由于壳程介质螺旋前进，因而在径向 截面上产生速度梯度，形成径向湍流，使 换热管表面滞留底层减薄，有利于提高膜 传热系数；
3.结构设计
4、和横向折流方式比，不存在滞止死区， 在提高换热系数的同时，减少污垢沉积， 热阻稳定，可使换热器一直处于高效运行 状态，尤其是适用于较黏稠介质，可降低 热阻，提高膜传热系数，同时可大大减少 停车清洗次数。
3.结构设计
传统的换热器大多采用弓形折流板
3.结构设计
传统折流板的缺点
1、壳程流体成弯曲的Z字形流动,多次改变 流动方向易在折流板边缘处产生流体分离， 增大流动阻力；
2、在弓形折流板与壳体间存在着流动滞 止死区，导致传热效率降低；
3、由于圆缺区中流体以平行于管轴的方 向流动，故致使传热性能下降；
浮头盖结构总图(结构动画)
3. 结构设计
浮头盖结构-勾圈
3. 结构设计
浮头盖结构-浮动管板
3. 结构设计
浮头盖结构-浮头法兰
3. 结构设计
浮头盖结构-拱盖
3. 结构设计
管箱结构（装配图）
3. 结构设计
管箱结构-法兰
3. 结构设计
管箱结构-隔板
3. 结构设计
管箱结构-封头
3. 结构设计
5、螺旋折流板对换热管的约束要强于弓形 折流板，减少了管束振动，延长了设备的 运行 寿命。
3.结构设计
每一片折流板都与壳体轴线垂直，与 壳体横截面成夹角α，本设计壳程走减
压渣油，粘度很大，选取α=6°
3.结构设计
螺旋折流板板螺旋推进
3.结构设计
3.结构设计
螺旋折流板板式浮头换热器
3. 结构设计