浮头式换热器的设计及CAD图纸(3)
时间:2018-05-30 22:04 来源:毕业论文 作者:毕业论文 点击:次
1.1 换热器的应用 换热设备在现代装置中约占设备总量的30%左右，其中管壳式换热器仍然占绝对的优势，约70%。其余30%为各类高效紧凑式换热器、新型热管热泵和蓄热器等设备。 在工业生产中，换热器的主要作用是将能量由温度较高的流体传递给温度较低的流体，是流体温度达到工艺流程规定的指标，以满足工艺流程上的需要。此外，换热器也是回收余热、废热特别是低位热能的有效装置。例如催化裂化分留塔采用多个中段回流，通过换热设备增加热能的回收、降低燃料和冷却水的消耗，提高工业生产经济效益，实现清洁能源生产。 随着我国工业的不断发展，对能源利用、开发和节约的要求不断提高，因而对换热器的要求也日益加强。为了适应发展的需要，我国对某些种类的换热器已经建立了标准，形成了系列。完善的换热器在设计或选型时应满足以下基本要求： (1)合理地实现所规定的工艺条件； (2)结构安全可靠； (3)便于制造、安装、操作和文修； (4)经济上合理。 1.2 换热器的分类 随着节能技术的飞速发展，在工业生产中,换热器的种类越来越多。适用于不同介质、不同工况、不同温度、不同压力的换热器，结构型式也不同，每种结构形式的换热器设备都有其本身的结构特点和工作特性。 1.2.1 换热器的分类与特点 按照传热方式的不同，换热器可分为三类： (1) 直接接触式换热器 又称混合式换热器，它是利用冷、热流体直接接触与混合的作用进行热量的交换。这类换热器的结构简单、价格便宜，常做成塔状，但仅适用于工艺上允许两种流体混合的场合。在直接接触的过程中完成其热量的传递。 例如：冷水塔、气流干燥装置、流化床等。 (2) 蓄热式换热器 在这类换热器中，热量传递是通过格子砖或填料等蓄热体来完成的。首先让热流体通过，把热量积蓄在蓄热体中，然后再让冷流体通过，把热量带走。由于两种流体交变转换输入，因此不可避免地存在着一小部分流体相互掺和的现象，造成流体的“污染”。 蓄热式换热器结构紧凑、价格便宜，单位体积传热面比较大，故较适合用于气——气热交换的场合。 (3) 间壁式换热器 这是工业中最为广泛使用的一类换热器。冷、热流体被一固体壁面隔开，通过壁面进行传热。按照传热面的形状与结构特点它又可分为： A.管式换热器：如套管式、螺旋管式、管壳式、热管式等； B.板面式换热器：如板式、螺旋板式、板壳式等； C.扩展表面式换热器：如板翅式、管翅式、强化的传热管等。 1.2.2 管壳式换热器的分类及特点 由于本课题要求凝结水走壳程，循环水走管程，根据自己学过的相关换热器方面的知识以及应用的广泛性，初步确定为管壳式换热器。管壳式换热器又称为列管式换热器，虽然在换热效率设备的体积和金属材料的消耗方面不如其他的新型换热器，但它具有结构坚固、操作弹性大、可靠程度高、适用范围广等优点，长期的使用经验，使它仍然获得主导地位。其中管壳式换热器又可分为固定管板式换热器、浮头式换热器、U型管式换热器、填料函式换热器这几类。 管壳式（又称列管式）目前用得最为广泛的一种换热器，主要是由壳体、传热管束、管板、折流板和管箱等部件组成。 （1）固定管板式换热器 固定管板式换热器由管箱、壳体、管板、管子等零部件组成，管束连接在管板上，管板与壳体焊接。其优点是结构简单、紧凑，能能承受较高压力，造价低，管束清洗方便，管子毁坏时易于堵管或换管；缺点是当管束与壳体的壁温或材料的线膨胀系数相差较大时，壳体和管束中将产生较大的热应力。这种换热器适用于壳侧介质清洁且不易结垢并能进行清洗，管，壳程两侧温差不大或温差较大但壳侧压力不高的场合。 (责任编辑：qin) |