图1.3   U型管换热器
1.2.3 浮头式换热器 
     浮头式换热器的结构如下图1.4所示。其结构特点是两端管板之一不与外壳壳体连接,可在壳体内沿轴向自由伸缩,该端称为浮头。浮头式换热器的优点是环热管与壳体间有温差存在,壳体或环热管膨胀时,互不约束,不会产生温差应力;管束可以从壳体内抽出,便与管内管间的清洗。其缺点是结构较复杂,用材量大,造价高;浮头盖与浮动管板间若密封不严,易发生泄漏,造成两种介质的混合。
1-壳盖  2-固定管板  3-隔板  4-浮头钩圈法兰  5-浮动管板  6-浮头盖
  图1.4 浮头式换热器
1.2.4 填料函式换热器
     填料函式换热器的结构如图1.4所示。其特点是管板只有一端与壳体固定连接,另一端采用填料函密封。管束可以自由伸缩,不会产生因壳壁与管壁温差而引起的温差应力。填料函式换热器的优点是结构较浮头式换热器简单,制造方便,耗材少,造价也比浮头式的低;管束可以从壳体内抽出,管内管间均能进行清洗,文修方便。其缺点是填料函密封性不高,壳程介质可能通过填料函外漏,对于易燃、易爆、有毒和贵重的介质不适用。
 1-活动管板 2-填料压盖 3-填料 4-填料函 5-纵向隔板
            图1.5 填料函式换热器
2设计总说明
2.1 设计任务
(1)热力计算;
(2)阻力计算;
(3)应力计算校核;
(4)细部结构(接管,折流板,法兰和管箱等)的设计
2.2 原始条件及数据
 入口温度:80℃;出口温度:35℃
循环水:入口温度:30℃;出口温度:40℃
2.3 设计的技术要求(论文研究方向)
粗苯液体处理量:60m3/h
2.4 设计概述
本次设计是根据设计任务及要求,以原始数据为基础进行设计的。在前期的准备工作阶段,查阅了大量的文献资料。综合分析了换热器的类型,性能,构造等。而且充分了解国内及国外近些年换热器的发展,换热器的发展方向等。
固定管板式换热器由于具有结构简单,造价低,管程紧凑,一个管板,管子可自由伸缩,无温差应力等特点,适用于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,在石油、化工行业应用广泛。
在设计过程中,充分参考了例如《换热器设计手册》[4],《GB151-2012热交换器》[5]等多个国家标准和权威著作。在设计部分,前半部分是工艺计算部分,主要是根据给定的条件查取物体的物理性质,估算其传热面积,从而进行换热器的选型,核算传热系数,计算出实际的换热面积,最后进行压力降的阻力核算。设计的后半部分是关于结构的设计,主要是根据已经选定的换热器型式进行设备内部各零部件的设计。最后确定选用的是单壳程双管程的固定管板式换热器。
最终,整个设计的结果,包括了设计说明书一份,图纸总量A0 2~3张。有效的说明了整个设计个过程以及最后设计出的成果。
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