课程设计--管壳式换热器

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1、 课课 程程 设设 计计 设计题目：管壳式换热器设计题目：管壳式换热器 绪论绪论 这种管壳式换热器结构较简单， 操作可靠， 可用各种结构材料 （主 要是金属材料）制造，能在高温、高压下使用，是目前应用最广的类 型。 课程设计理论是学生理论联系实际的一次很好的机会，本次实 验就管壳式换热器。 管壳式换热器虽然在换热效率、设备的体积和金属材料的消耗量 等方面不如其他新型的换热设备，但它具有结构坚固、弹性大、可靠 程度高、使用范围广等优点，所以在各工程中仍得到普遍使用。 管壳式换热器的结构设计， 是为了保证换热器的质量和运行寿命， 必须考虑很多因素，如材料、压力、温度、壁温差、结垢情况、流体 性质以

2、及检修与清理等等来选择某一种合适的结构形式。 对同一种形式的换热器，由于各种条件不同，往往采用的结构亦 不相同。在工程设计中，除尽量选用定型系列产品外，也常按其特定 的条件进行设计，以满足工艺上的需要（得到适合工况下最合理最有 效也最经济的便于生产制造的换热器等等）。 关键词：管壳式换热器的结构关键词：管壳式换热器的结构 管壳式换热器课程设计管壳式换热器课程设计 管壳式管壳式 换热器适用范围换热器适用范围 （一一）1.11.1 换热器的类型换热器的类型 管壳式换热器有很多类型，包括管板式换热器，浮头式换热器等， 占据主导作用，主要有壳体、管束、管板、折流挡板和封头等组成。 一种流体在管内流动，

3、其行程称为管程；另一种流体在管外流动，其 行程称为壳程。 管束的壁面即为传热面。其主要优点是单位体积所具 有的传热面积大，传热效果好，结构坚固，可选用的结构材料范围宽 广，操作弹性大，因此在高温、高压和大型装置上多采用列管式换热 器。为提高壳程流体流速，往往在壳体内安装一定数目与管束相互垂 直的折流挡板。折流挡板不仅可防止流体短路、增加流体流速，还迫 使流体按规定路径多次错流通过管束，使湍流程度大为增加。 列管式换热器中，由于两流体的温度不同，使管束和壳体的温度 也不相同， 因此它们的热膨胀程度也有差别。 若两流体温差较大 （50 以上）时，就可能由于热应力而引起设备的变形，甚至弯曲或破裂，

4、因此必须考虑这种热膨胀的影响。 1.21.2 换热器的应用换热器的应用 管壳式换热器在石油、食品及其他许多化工在生产中占有重要地 位。由于生产规模、物料的性质、传热的要求等各不相同，故换热器 的类型也是多种多样。 按用途它可分为加热器、冷却器、冷凝器、 蒸发器和再沸器等。根据冷、 热流体热量交换的原理和方式可分为三 大类：混合式、蓄热式、间壁式。 在这类换热器中，冷、热流体被固体壁面隔开，互不接触，热量 从热流体穿过壁面传给冷流体。该类换热器适用于冷、热流体不允许 直接接触的场合。间壁式换热器的应用广泛，形式繁多。将在后面做 重点介绍。 直接接触式换热器又称混合式换热器。在此类换热器中， 冷、热流体相互接触，相互混合传递热量。该类换热器结构简单，传 热效率高，适用于冷、热流体允许直接接触和混合的场合。常见的设 备有凉水塔、洗涤塔、文氏管及喷射冷凝器等。 蓄热式换热器又称回流式换热器或蓄热器。此类换热器是借助于 热容量较大的固体蓄热体，将热量由热流体传给冷流体。 当蓄热体与 热流体接触时， 工业上最常见的换热器是间壁式换热器。 根据结构特 点，间壁式换热器可