换热器是实现传热过程的基本设备。而此设备是比较典型的传热设备,它在工业中的应用十分广泛。例如:在炼油厂中作为加热或冷却用的换热器、蒸馏操作中蒸馏釜和冷凝器、化工厂蒸发设备的加热室等。
三、 工艺流程示意图论文范文http://www.chuibin.com/
饱和水蒸气应从换热器壳程上方进入,冷凝水由壳程下方排出,冷却水从换热器下方的入口进入,上方的出口排除。
四、 说明运用该设备的理由
这种换热器的特点是壳体和管板直接焊接,结构简单、紧凑。在同样的壳体直径内,排管较多。管式换热器具有易于制造、成本较低、处理能力达、换热表面清洗比较方便、可供选用的结构材料广阔、适应性强、可用于调温调压场合等优点,由于两管板之间有管子相互持撑,管板得到加强,故在各种列管换热器中他的管板最薄,其造价比较低,因此得到了广泛应用。
五、 设备的结构特点
该结构能够快速的降低物料的温度,工作时热流体走壳程,冷流体走
管程,使接触面积大大增加,加快了换热速度。同时,对温差稍大时可在壳体的适当部位焊上补偿圈(或称膨胀节),通过补偿圈发生弹性变形(拉伸或压缩)来适应外壳和管束不同的膨胀程度。
辣、 在设计中遇到的问题的处理
在设计中,在工艺计算过程中,由于选取K0不当或其他条件选取不当,造成在校核时K0不符合要求。在重新选取K0的同时,改变了其他的条件,如:n,L等,经过二次校核达到了预期的目的。
七、 设计方案的确定
(1)对于列管式换热器,首先根据换热流体的腐蚀性或其它特性选项定其结构材料,然后再根据所选项材料的加工性能,流体的压强和温度、换热的温度差、换热器的热负荷、安装检修和文护清洗的要求以及经济合理性等因素来选项定其型式。论文范文http://www.chuibin.com/
设计所选用的列管换热器的类型为固定管板式。列管换热器是较典型的换热设备,在工业中应用已有悠久历史,具有易制造、成本低、处理能力大、换热表面情况较方便、可供选用的结构材料广阔、适应性强、可用于调温调压场合等优点,故在大型换热器中占优势。
固定管板式列管换热器的特点是,壳体与管板直接焊接,结构简单紧凑,在同样的壳体直径内排管最多。由于两管板之间有管板的相互支撑,管板得到加强,故各种列管换热器中它的管板最薄,造价最低且易清洗。缺点是,管外清洗困难,管壁与壳壁之间温差大于50℃时,需在壳体上设置膨胀节,依靠膨胀节的弹性变形以降低温差压力,使用范围仅限于管、壳壁的温差不大于70℃和壳程流体压强小于600kpa的场合,否则因膨胀节过厚,难以伸缩而失去温差补偿作用。
2)工艺流程图
(3)流体流经的空间:冷却水走管程原因有以下几个方面,冷却水常常用江水或井水,比较脏硬度较高,受热容易结垢,在管内便于清理,此外,管内流体易于文持高速,可避免悬浮颗粒的沉积。管程可以采用多管程来增大流速,用以提高对流传热系数。被加热的流体应走管程,以提高热的有效利用,被冷却的流体走壳程,以便于热量散失。饱和蒸汽由于比较清洁应于壳程流过,易便于冷凝液的排出。综上所述冷却水走管程蒸汽走壳程。
(4)流体的流动方向选择:饱和水蒸气应从换热器壳程上方进入,冷凝水从壳程的下方排出,这样既便于冷凝水的排放,又利于传热效率的提高;冷却水一般从换热器的下方的入口进入,上方的出口排出,可减少冷却水流动中的死角,以提高传热面积的有效利用.故采用逆流.
(5)流速的选择:换热器内流体的流速大小,应有经济衡算来决定.增大器内流体的流速,可增强对流传热,减少污垢在换热管表面上沉积的可能性,即降低了污垢的热阻,使总传热系数增大,从而减少换热器的传热面积和设备的投资经费,但是流速增大,又使流体阻力增大,动力消耗也就增多,从而致使操作费用增加,若流速过大,还会使换热器产生震动,影响寿命,因此选取合适的流速是十分重要的.论文范文http://www.chuibin.com/
(6)冷却剂及出口温度的确定:选取水做冷却剂,它们可以直接取自大自然,不必特别加工.由于本地水源丰富,可以降低传热面积,减少设备费用,故取出口温度为28℃