換熱器教學(xué)課件

1、 v前面我們講了脹接、焊接后，會(huì)發(fā)現(xiàn)它們各自有 優(yōu)、缺點(diǎn)，因而目前廣泛應(yīng)用了脹焊并用的方法， 這種方法能提高連接處的抗疲勞性能，消除應(yīng)力 腐蝕和間隙腐蝕，提高使用壽命。 脹焊并用連接形式主要有： v 先焊后脹：強(qiáng)度焊貼脹 高溫高壓換熱器中大多用厚壁管，脹接時(shí)要使用潤(rùn)滑 油，進(jìn)入接頭后縫隙中會(huì)在焊接時(shí)生成氣體，惡化焊縫質(zhì) 量，只要脹接過程控制得當(dāng)，先焊后脹可避免這一弊病。 先脹后焊：強(qiáng)度脹密封焊 適用于管子與管板材料焊接性能 較差的材料，脹接時(shí)不用潤(rùn)滑油，可 防止產(chǎn)生焊接裂紋。 貼脹貼脹 正三角形 正四邊形 同心圓 組合的排列 流流 體體 流流 動(dòng)動(dòng) 方方 向向 流流 體體 流流 動(dòng)動(dòng) 方方 向

2、向 正三角形正三角形 轉(zhuǎn)角正三角形轉(zhuǎn)角正三角形 正三角形最普遍，因?yàn)樵谙嗤墓馨迕娣e上正三角形最普遍，因?yàn)樵谙嗤墓馨迕娣e上 排管最多，結(jié)構(gòu)緊湊，但管外清洗不方便；排管最多，結(jié)構(gòu)緊湊，但管外清洗不方便； 當(dāng)殼程流體不是污染性介質(zhì)時(shí)，采用正三 角形排列法。正三角形排列法在一定的管板面 積上可以配置較多的管子數(shù)，且由于管子間的 距離都相等，在管板加工時(shí)便于畫線與鉆孔。 我國(guó)換熱器系列中，固定管板式多采用正我國(guó)換熱器系列中，固定管板式多采用正 三角形排列三角形排列 正方邊形正方邊形 流流 體體 流流 動(dòng)動(dòng) 方方 向向 流流 體體 流流 動(dòng)動(dòng) 方方 向向 正方形正方形 轉(zhuǎn)角正方形轉(zhuǎn)角正方形 正方形排管

3、少，結(jié)構(gòu)不夠緊湊，但管外清洗較方便。正方形排管少，結(jié)構(gòu)不夠緊湊，但管外清洗較方便。 換熱管排列圖換熱管排列圖 殼程流體需要用機(jī)械清洗時(shí)，采用正 方形排列法。正方形排列法在一定的管板 面積上可排列的管子數(shù)量少。此排列法在 浮頭式和填料函式換熱器中用得較多。若 將正方形排列的管束旋轉(zhuǎn)45安裝，可適 當(dāng)提高殼程對(duì)流傳熱系數(shù)。 我國(guó)換熱器系列中，浮頭式則以正方 形錯(cuò)列排列居多 在制氧設(shè)備中，有采用同心圓排列法，這 種排列法比較緊湊，且靠近殼體的 地方布管 均勻；在小直徑的換熱器中，按此法在管板上 布置的管數(shù)比按正三角形排列的還多。 我國(guó)換熱器系列中，同心圓排列法用于 用于小殼徑換熱器。 管板管板 焊接

4、管口焊接管口 3.3 管板管板 v 管板是管殼式熱交換器關(guān)鍵零件之一，常用的均管板是管殼式熱交換器關(guān)鍵零件之一，常用的均 為圓形平板。為圓形平板。 v作用作用 ：a、分隔管、管程；、分隔管、管程；b、固定換熱管。、固定換熱管。 不同類型的管殼式換熱器其殼體與管板的連接方式 不同，在固定管板式換熱器中，兩端管板均與殼體 采用焊接連接，這種連接稱為管板與殼體的不可拆 連接；在浮頭式、U形管式換熱器中固定端的管板與 殼體采用可拆連接。 1）管板與殼體的連接）管板與殼體的連接 管板兼作法蘭時(shí)與殼體的連接結(jié)構(gòu)（焊接）管板兼作法蘭時(shí)與殼體的連接結(jié)構(gòu)（焊接） 管板不兼作法蘭時(shí)與殼體的連接結(jié)構(gòu)（焊接）管板不兼

5、作法蘭時(shí)與殼體的連接結(jié)構(gòu)（焊接） 在浮頭式、U形管式換熱器中固定端的管板與殼體采 用可拆連接，將管板夾持在殼體法蘭與管箱法蘭之 間，這樣便于管束從殼體中抽出進(jìn)行清洗和維修。 管板與殼體的可拆連接結(jié)構(gòu)管板與殼體的可拆連接結(jié)構(gòu) 2）管程的分程及管板與隔板的連接）管程的分程及管板與隔板的連接 v 分程原因分程原因 當(dāng)換熱器所需的換熱面積較大，而管子做 得太長(zhǎng)時(shí)，就得增大殼體直徑，排列較多 的管子。此時(shí)，為了增加管程流速，提高 傳熱效果，須將管束分程，使流體依次流 過各程管子。 v 分程原則分程原則 各程換熱管數(shù)應(yīng)大致相等； 相鄰程間平均壁溫差一般不應(yīng)超過 28； 各程間的密封長(zhǎng)度應(yīng)最短； 分程隔板的

6、形狀應(yīng)簡(jiǎn)單。 分程隔板：分程隔板：分為單層和雙層兩種。雙層隔板具有隔 熱空間，可防止熱流短路。 圖序 管箱隔板 介質(zhì)返回 側(cè)隔板 管程數(shù) 流動(dòng)順序 214 6 1 2 1 2 3 4 1 4 2 3 1 4 32 2 1 3 54 6 1 4 6 3 2 5 bacdefg 管程布置表管程布置表 v分程隔板：在分程隔板：在管箱管箱內(nèi)安裝分程隔板是為了將熱交內(nèi)安裝分程隔板是為了將熱交 換器的管程分為若干流程。流程的組織應(yīng)注意每換器的管程分為若干流程。流程的組織應(yīng)注意每 一程的管數(shù)大致相等。分程隔板的形狀應(yīng)力求簡(jiǎn)一程的管數(shù)大致相等。分程隔板的形狀應(yīng)力求簡(jiǎn) 單，并使密封長(zhǎng)度盡可能短。單，并使密封長(zhǎng)度

7、盡可能短。 v 結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu) 插入圖插入圖 1 1）折流板及支承板）折流板及支承板 3.4 3.4 折流板、支撐板、旁路擋板的作用及結(jié)構(gòu)折流板、支撐板、旁路擋板的作用及結(jié)構(gòu) 作用作用 提高殼程內(nèi)流體的流速； 加強(qiáng)湍流強(qiáng)度； 提高傳熱效率； 支撐換熱管。 （當(dāng)工藝上無(wú)折流板要求而管子較細(xì)長(zhǎng)時(shí)，應(yīng)考 慮有一定數(shù)量的支承板，以便安裝和防止管子變 形；支撐板的尺寸、形狀可與折流板相同。） 結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu) 折流板和支撐板的常用形式有： 弓形、圓盤圓環(huán)形和帶扇形切口三種。 尺寸尺寸 厚度與殼體直徑和折流板間距有關(guān)； 折流板最小厚度按下表選取。 弓形折流板間距：最小間距max0.2Di， 50mm。 最大間距：按下表規(guī)定選取，且 Di。 間隙：折流板外徑與殼體之間的間隙要適當(dāng)， 因?yàn)檫^小給安裝帶來(lái)困難，過大又影響傳效率， 詳見下表下表。 折流板的固定 拉桿定距管結(jié)構(gòu)（適用于換熱管外徑19mm的 管束）折流板和支承板的固定是通過拉桿和定距管 來(lái)實(shí)現(xiàn)的。 拉桿點(diǎn)焊結(jié)構(gòu)，適用于換熱管外徑 14mm的管束。拉桿的數(shù)量不少于四 根，直徑不小于10mm。應(yīng)盡量布置在 管束的外邊緣，對(duì)于大直徑換熱器，在 布管區(qū)或靠近折流板缺口處也應(yīng)布置適 當(dāng)