熱交換器原理與設(shè)計(jì)管殼式換熱器知識(shí)學(xué)習(xí)教案

1、會(huì)計(jì)學(xué)1熱交換器原理熱交換器原理(yunl)與設(shè)計(jì)管殼式換熱器與設(shè)計(jì)管殼式換熱器知識(shí)知識(shí)第一頁，共19頁。1 1 類型類型(lixng)(lixng)和標(biāo)準(zhǔn)和標(biāo)準(zhǔn)1) 1) 固定固定(gdng)(gdng)管板式換熱器管板式換熱器優(yōu)點(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)：缺點(diǎn)：缺點(diǎn)：(1) 結(jié)構(gòu)簡單緊湊，制造成本低，重量輕。結(jié)構(gòu)簡單緊湊，制造成本低，重量輕。(2) 與其它類型換熱器相比，在相同殼體直徑下，與其它類型換熱器相比，在相同殼體直徑下，排管數(shù)目最多。排管數(shù)目最多。(3) 管內(nèi)便于清洗。管內(nèi)便于清洗。(1) 殼程不能用機(jī)械方法清洗，應(yīng)走清潔流體。殼程不能用機(jī)械方法清洗，應(yīng)走清潔流體。 (2) 不設(shè)膨脹節(jié)時(shí)，管、殼程可

2、能產(chǎn)生較大的溫差應(yīng)力。不設(shè)膨脹節(jié)時(shí)，管、殼程可能產(chǎn)生較大的溫差應(yīng)力。管和殼的熱膨脹不同，使管與管板的借口脫開，管和殼的熱膨脹不同，使管與管板的借口脫開，發(fā)生泄漏。發(fā)生泄漏。解決方法：解決方法：設(shè)置膨脹節(jié)設(shè)置膨脹節(jié)第1頁/共19頁第二頁，共19頁。2.1 管殼式換熱器的類型管殼式換熱器的類型(lixng)、標(biāo)準(zhǔn)、標(biāo)準(zhǔn)和結(jié)構(gòu)和結(jié)構(gòu)1 1 類型類型(lixng)(lixng)和標(biāo)準(zhǔn)和標(biāo)準(zhǔn)1) 1) 固定固定(gdng)(gdng)管板式換熱管板式換熱器器第2頁/共19頁第三頁，共19頁。1 1 類型類型(lixng)(lixng)和標(biāo)準(zhǔn)和標(biāo)準(zhǔn)2) U2) U形管式換熱器形管式換熱器管束由管束由U U

3、形彎管形彎管(wn (wn un)un)組成組成第3頁/共19頁第四頁，共19頁。優(yōu)點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)(yudin)：2.1 管殼式換熱器的類型、標(biāo)準(zhǔn)管殼式換熱器的類型、標(biāo)準(zhǔn)(biozhn)和結(jié)構(gòu)和結(jié)構(gòu)(1) 結(jié)構(gòu)簡單，省去一塊管板和一個(gè)管箱，造價(jià)低。結(jié)構(gòu)簡單，省去一塊管板和一個(gè)管箱，造價(jià)低。(2) 管束和殼體分離管束和殼體分離(fnl)，熱膨脹時(shí)互不約束，消除熱應(yīng)力。，熱膨脹時(shí)互不約束，消除熱應(yīng)力。(3) 管束可以從殼體中抽出，管外清洗方便。管束可以從殼體中抽出，管外清洗方便。缺點(diǎn)：缺點(diǎn)：(1) 彎管必須保持一定曲率半徑，管束中央會(huì)存在較大的空隙，流彎管必須保持一定曲率半徑，管束中央會(huì)存在較大的空隙，流

4、體易走短路，對傳熱不利。體易走短路，對傳熱不利。(2) 管內(nèi)不能用機(jī)械方法清洗，宜走清潔流體。管內(nèi)不能用機(jī)械方法清洗，宜走清潔流體。(3) 管子泄漏損壞時(shí)，只有最外層管子可以更換，其他管子管子泄漏損壞時(shí)，只有最外層管子可以更換，其他管子只能堵死，會(huì)減小換熱面積。只能堵死，會(huì)減小換熱面積。1 1 類型和標(biāo)準(zhǔn)類型和標(biāo)準(zhǔn)2) U2) U形管式換熱器形管式換熱器第4頁/共19頁第五頁，共19頁。2.1 管殼式換熱器的類型管殼式換熱器的類型(lixng)、標(biāo)準(zhǔn)、標(biāo)準(zhǔn)和結(jié)構(gòu)和結(jié)構(gòu)1 1 類型類型(lixng)(lixng)和標(biāo)準(zhǔn)和標(biāo)準(zhǔn)2) 2) 浮頭浮頭(f tu)(f tu)式換熱器式換熱器管板一端與殼

5、體固定，另一端可自由滑動(dòng)管板一端與殼體固定，另一端可自由滑動(dòng)第5頁/共19頁第六頁，共19頁。第6頁/共19頁第七頁，共19頁。優(yōu)點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)(yudin)：(1) 殼體和管束殼體和管束(gunsh)熱變形自由，不產(chǎn)生熱應(yīng)力。熱變形自由，不產(chǎn)生熱應(yīng)力。(2) 管束管束(gunsh)可從殼體中抽出，便于殼程的檢修和清可從殼體中抽出，便于殼程的檢修和清洗。洗。缺點(diǎn)缺點(diǎn)(qudin)：(1) 結(jié)構(gòu)復(fù)雜，造價(jià)高。結(jié)構(gòu)復(fù)雜，造價(jià)高。(2) 為使一端管板浮動(dòng)，需增加一個(gè)內(nèi)浮頭蓋及相關(guān)連接件以為使一端管板浮動(dòng)，需增加一個(gè)內(nèi)浮頭蓋及相關(guān)連接件以保證密封，操作時(shí)，如果內(nèi)浮頭蓋連接處泄漏將無法發(fā)保證密封，操作時(shí)，如果內(nèi)

6、浮頭蓋連接處泄漏將無法發(fā)現(xiàn)，所以應(yīng)嚴(yán)格保證其密封性能?，F(xiàn)，所以應(yīng)嚴(yán)格保證其密封性能。(3) 為使管束檢修時(shí)能抽出，在管束外緣與殼壁之間形成寬度為使管束檢修時(shí)能抽出，在管束外緣與殼壁之間形成寬度為為1622mm的環(huán)隙，不僅減少了排管數(shù)目，而且增的環(huán)隙，不僅減少了排管數(shù)目，而且增加了旁路流路，降低了換熱器的熱效率。加了旁路流路，降低了換熱器的熱效率。2.1 管殼式換熱器的類型、標(biāo)準(zhǔn)和結(jié)構(gòu)管殼式換熱器的類型、標(biāo)準(zhǔn)和結(jié)構(gòu)1 1 類型和標(biāo)準(zhǔn)類型和標(biāo)準(zhǔn)2) 2) 浮頭式換熱器浮頭式換熱器適用：適用：管殼間溫差大，殼程介質(zhì)腐蝕性強(qiáng)、易結(jié)垢的情況。管殼間溫差大，殼程介質(zhì)腐蝕性強(qiáng)、易結(jié)垢的情況。第7頁/共19頁

7、第八頁，共19頁。2.1 管殼式換熱器的類型、標(biāo)準(zhǔn)管殼式換熱器的類型、標(biāo)準(zhǔn)(biozhn)和結(jié)構(gòu)和結(jié)構(gòu)1 1 類型類型(lixng)(lixng)和標(biāo)準(zhǔn)和標(biāo)準(zhǔn)4) 4) 填料函式換熱器填料函式換熱器一端固定一端固定(gdng)(gdng)，另一端可在填料，另一端可在填料函中滑動(dòng)函中滑動(dòng)第8頁/共19頁第九頁，共19頁。優(yōu)點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)(yudin)：2.1 管殼式換熱器的類型、標(biāo)準(zhǔn)管殼式換熱器的類型、標(biāo)準(zhǔn)(biozhn)和結(jié)構(gòu)和結(jié)構(gòu)1 1 類型類型(lixng)(lixng)和標(biāo)準(zhǔn)和標(biāo)準(zhǔn)4) 4) 填料函式換熱器填料函式換熱器(1) 結(jié)構(gòu)比浮頭式換熱器簡單，殼體和管束熱變形自結(jié)構(gòu)比浮頭式換熱器簡單，殼

8、體和管束熱變形自由，不產(chǎn)生熱應(yīng)力。由，不產(chǎn)生熱應(yīng)力。(2) 管束可從殼體中抽出，殼程的檢修和清洗方便。管束可從殼體中抽出，殼程的檢修和清洗方便。缺點(diǎn)：缺點(diǎn)：填料函式換熱器通常只適用于低壓和小直徑場合。填料函式換熱器通常只適用于低壓和小直徑場合。填料函處形成動(dòng)密封，殼程介質(zhì)易泄漏，要求殼程介質(zhì)填料函處形成動(dòng)密封，殼程介質(zhì)易泄漏，要求殼程介質(zhì)溫度和壓力不能過高，且無毒、非易燃和易爆。溫度和壓力不能過高，且無毒、非易燃和易爆。第9頁/共19頁第十頁，共19頁。2.1 管殼式換熱管殼式換熱器的類型、標(biāo)準(zhǔn)器的類型、標(biāo)準(zhǔn)(biozhn)和結(jié)和結(jié)構(gòu)構(gòu)1 1 類型類型(lixng)(lixng)和標(biāo)準(zhǔn)和標(biāo)準(zhǔn)5

9、) 5) 換熱器的命名換熱器的命名(mng mng)(mng mng)管殼式換熱器主要有管殼式換熱器主要有前前端管箱型式、殼體形式端管箱型式、殼體形式和后端結(jié)構(gòu)型式和后端結(jié)構(gòu)型式三部分三部分進(jìn)行命名。進(jìn)行命名。如如AES或或BES浮頭式換浮頭式換熱器。熱器。第10頁/共19頁第十一頁，共19頁。2.1 管殼式換熱器的類型管殼式換熱器的類型(lixng)、標(biāo)、標(biāo)準(zhǔn)和結(jié)構(gòu)準(zhǔn)和結(jié)構(gòu)1 1 類型類型(lixng)(lixng)和標(biāo)準(zhǔn)和標(biāo)準(zhǔn)6) 6) 浮頭浮頭(f tu)(f tu)式換熱器的各個(gè)零部件式換熱器的各個(gè)零部件名稱名稱第11頁/共19頁第十二頁，共19頁。1 1 平蓋平蓋2 2 平蓋管箱平蓋

10、管箱( (部件部件) )3 3 接管接管(jigun)(jigun)法蘭法蘭4 4 管箱法蘭管箱法蘭5 5 固定管板固定管板6 6 殼體法蘭殼體法蘭7 7 防沖板防沖板8 8 儀表接口儀表接口9 9 加強(qiáng)圈加強(qiáng)圈37 37 固定鞍座固定鞍座( (部件部件(bjin)(bjin)38 38 滑道滑道39 39 管箱墊片管箱墊片40 40 管箱圓筒管箱圓筒( (短節(jié)短節(jié)) )41 41 封頭管箱封頭管箱( (部件部件(bjin)(bjin)42 42 分程隔板分程隔板第12頁/共19頁第十三頁，共19頁。10 10 殼體殼體( (部件部件) 11 ) 11 折流板折流板 12 12 旁路擋板旁路擋

11、板(dn bn) 13 (dn bn) 13 拉桿拉桿 14 14 定距管定距管 15 15 支持板支持板 32 32 接管接管 33 33 活動(dòng)鞍座活動(dòng)鞍座( (部件部件(bjin) 34 (bjin) 34 換熱管換熱管 35 35 擋管擋管 36 36 管束管束( (部件部件(bjin) (bjin) 第13頁/共19頁第十四頁，共19頁。第14頁/共19頁第十五頁，共19頁。16 16 雙頭螺柱或螺栓雙頭螺柱或螺栓17 17 螺母螺母 18 18 外頭蓋外頭蓋(tu i)(tu i)墊片墊片 19 19 外頭蓋外頭蓋(tu i)(tu i)側(cè)法蘭側(cè)法蘭20 20 外頭蓋外頭蓋(tu i

12、)(tu i)法蘭法蘭21 21 吊耳吊耳22 22 放氣口放氣口23 23 凸形封頭凸形封頭24 24 浮頭法蘭浮頭法蘭25 25 浮頭墊片浮頭墊片26 26 球冠形封頭球冠形封頭27 27 浮動(dòng)管板浮動(dòng)管板28 28 浮頭蓋浮頭蓋(tu (tu i)(i)(部件部件) )29 29 外頭蓋外頭蓋(tu (tu i)(i)(部件部件) )30 30 排液口排液口31 31 鉤圈鉤圈32 32 接管接管第15頁/共19頁第十六頁，共19頁。2.1 管殼式換熱器的類型、標(biāo)準(zhǔn)管殼式換熱器的類型、標(biāo)準(zhǔn)(biozhn)和結(jié)構(gòu)和結(jié)構(gòu)1 1 類型類型(lixng)(lixng)和標(biāo)準(zhǔn)和標(biāo)準(zhǔn)7) 7) 管殼式換熱器的標(biāo)準(zhǔn)管殼式換熱器的標(biāo)準(zhǔn)(biozhn)(biozhn) 美國的美國的TEMA標(biāo)準(zhǔn)標(biāo)準(zhǔn) Tubular Exchanger Manufactures Association 我國的我國的GB151-1999標(biāo)準(zhǔn)標(biāo)準(zhǔn) 中華人民共和國國家標(biāo)準(zhǔn)中華人民共和國國家標(biāo)準(zhǔn)鋼制管殼式換熱器鋼制管殼式