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1、池州学院毕业论文 第 1 页共 24 页应用化工技术专业毕业论文论文题名：列管式换热器的换热方式和在工业中的应用学生姓名： 刘 锋 学 号： 090313108 指导老师： 查 振 华 专 业：应用化工技术 年 级： 0902 级 池州学院毕业论文 第 I 页共 11 页摘 要换热器是化工和一些工业部门生产过程中主要的换热设备,在石油、化工生产中通常对流体加热或冷却都要有热量交换,因而都需要换热器,在化工厂,换热器的费用约占总费用的 10%20%，在炼油厂约占总费用的 35%40%，随着科研人员的不断发展和创新对新能源的利用和开发。换热器在生活中的应用也日益增进,在现在的工业生产换热器占有较大
2、的份额。而列管式换热器的换热面积大,结构坚固,操作弹性大，材料广泛，便于清洁，适合大型装置的特点，列管式换热器在制药行业带来的效益非常的明显。从卫生要求较高的液体，一个工业用水量较大和卫生要求较高的制药厂都可以用列管式换热器来处理，池州学院毕业论文 第 2 页共 11 页目 录摘 要 .I第一章 列管式热器的介绍 .3一、列管式热器的系列标准 .3二、 列管式热器的特点和结构 .4第二章 列管式换热器换热的原理和清洗 .5一、列管式换热器换热的原理 .5二、列管式换热器的清洗 .5第三章 列管式换热器的应用范围 .5第四章 列管式热器在使用中渗漏的原因和解决的办法 .7参考文献 .8池州学院毕
3、业论文 第 3 页共 11 页第一章 列管式热器的介绍列管式换热器是一种通用的标准换热设备。 它 主 要 由 壳 体 、 管 板 、 换 热 管 、封 头 、 折 流 挡 板 等 组 成 。 由 于 金 属 材 料 的 热 导 率 大 ， 所 需 材 质 ， 可 分 别 采用 普 通 碳 钢 、 紫 铜 、 或 不 锈 钢 制 作 。 它 是 通 过 管 子 壁 面 进 行 传 热 的 ， 列 管 式换 热 器 根 据 结 构 特 点 可 分 ： 固 定 管 板 式 换 热 器 、 浮 头 式 换 热 器 、 U 形 管 式 换热 器 、 填 料 函 式 换 热 器 这 四 种 ， 一、列管式
4、热器的结构和系列标准列管式换热器由 壳体、管束、管板、折流挡板和封头组成。 一种流体在管内流动，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。（1）列管式换热器的参数有：1、换热面积2、公称直径 DN3、公称压力PN4、换热管规定 5、换热管长度 L6、管子数量 n7、管程数 Np （2）型号的表示方法列管式换热器型号表示方法：BEM273-1.0-7.7-3.0/25-1 流程数为 1 换热管尺寸 25mm 换热管管长 3000mm 换热器传热面积 7.7m2 设计压力 1.0MPa 壳体直径 273mm换热器结构型式(BEM 为固定管板式)二列管式热器的特点和
5、构造2、列管式换热器的特点列管式换热器的特点是壳体和管板直接焊接，结构简单、紧凑。在同样的壳体直径内，排管较多。管式换热器具有易于制造、成本较低、处理能力达、换热表面清洗比较方便、可供选用的结构材料广阔、适应性强、可用于调温调压场合等优点，由于两管板之间有管子相互持撑，管板得到加强，故在各种列管换热器中他的管板最薄，其造价比较低，因此得到了广泛应用。池州学院毕业论文 第 4 页共 11 页1、 列 管 式 换 热 器 的 构 造列 管 式 换 热 器 主 要 由 壳 体 、 管 束 、 管 板 和 顶 盖 等 部 件 组 成 。 管 束 安 装 在壳 体 内 ， 两 端 固 定 在 管 板 上
6、 ， 管 板 分 别 焊 在 外 壳 的 两 端 ， 并 在 其 上 连 接 有 顶盖 ， 顶 盖 和 壳 体 上 装 有 流 体 进 、 出 口 接 管 ， 沿 着 管 长 的 方 向 ， 常 常 装 有 一 系 于列 垂 直 于 管 束 的 挡 板 ， 进 行 换 热 时 ， 一 种 流 体 由 顶 盖 的 进 口 管 进 入 。 通 过 平 行管 束 的 管 内 ， 从 另 一 端 顶 盖 出 口 接 管 流 出 ， 称 管 程 另 一 端 流 体 则 有 壳 体 的 接 管进 入 。 在 壳 体 与 管 束 间 的 空 隙 流 过 ， 而 由 另 一 接 管 流 出 ， 成 为 壳 程
7、 。 管 束 的 表面 积 既 为 传 热 面 积 ， 流 体 一 次 通 过 管 城 ， 一 次 通 过 壳 程 的 程 为 单 壳 程 。列 管 式 换 热 器 传 热 面 积 较 大 时 ， 管 子 数 目 则 较 多 ， 为 了 提 高 管 程 流 体 的流 速 ， 常 将 全 部 管 子 平 均 分 隔 成 若 干 组 ， 使 流 体 在 管 内 往 返 经 过 多 次 ， 称 多 管程 。为了提高壳程流体的速度，往往在壳体内安装一定数目与管束相垂直的折流板，这样既可提高流体的速度，同时迫使壳程流体按规定的路径多次错流通过管束，使瑞动程度增加，常用的挡板有园缺形和圆盘形两种，前者应用
8、较为广泛。池州学院毕业论文 第 5 页共 11 页第 2章 列管式式换热器的的原理以及清洗一、列管式换热器换热的原理换热器中流体的相对流向一般有顺流和逆流两种。顺流时，入口处两流体的温差最大，并沿传热表面逐渐减小。逆流时，沿传热表面两流体的温差分布较均匀。在冷、热流体的进出口温度一定的条件下，当两种流体都无相变时，以逆流的大，换热器的传热面积减小；若传热面积不变，采用逆流时可使加热或冷却流体的消耗量降低。前者可节省设备费，后者可节省操作费，故在设计或生产使用中应尽量采用逆流换热。二、 列管式换热器的清洗换热器经过一段时间的运行，传热面上会产生污垢，使传热系数大大降低而影响传热效率，因而必须定期
9、对换热器进行清洗。由于清洗的困难程度随着垢层的厚度增大而增大，所以清洗的间隔不宜过长。换热器清洗有三种方法：化学清洗、机械清洗、高压水清洗，由于化学清洗剂一般呈酸性，多少对设备都有一次腐蚀，进行酸洗时要注意对酸液的成分和酸洗的时间要控制好，换热器要无渗漏，酸洗时要注意安全。机械清洗常用于坚硬的垢层、结焦或其他沉积物，但只能清洗清洗工具能够到达的之处，列管式换热器清洗时要卸下管内的封头，清洗的工具有刮刀、竹板、钢丝刷、尼龙刷等。前两种清洗不到的可以用高压水清洗。池州学院毕业论文 第 6 页共 11 页第三章列管式换热器的应用范围列 管 式 换 热 器 已 广 泛 应 用 于 民 用 、 石 油
10、、 化 工 、 电 力 、 医 药 、 食 品 、 造纸 、 轻 工 制 盐 焦 化 制 冷 海 水 淡 化 换 热 等 部 门 ， 可 用 于 加 热 、 冷 却 、 蒸 发 、冷 凝 、 余 热 回 收 等 各 种 情 况 一、民用1：集中供热板式换热器应其结构紧凑，操作维护简便，传热效率高等特点，已成为城市集中供热工程中换热站的首选换热产品，适用于水-水换热系统，汽-水换热系统及生活热水供应系统，对合理分配热能，提高热管理水平起到重要作用。2：空调系统板式换热器广泛用于空调系统中冷冻水的换热，在冷却塔与冷凝器之间靠近冷凝器处安装板式换热器可以起到冷凝器的作用，防止设备腐蚀或堵塞，并可在过
11、渡季节节省冷水机组的运行时间。3：高层建筑的压力阻断器在高层建筑中，以水，乙二醇等为换热介质的暖通空调系统常会具有极高的静压力，采用板式换热器做为压力阻断器，可将较高的静压分解为几部分较小的压力，从而降低系统对泵，阀，冷热水机组等设备的压力要求，节约设备的投资费用及运营成本。4：冰蓄冷系统采用板式换热器的冰蓄系统对电网起到削峰填谷的调节作用。即利用冷水机组在夜间制冷，在蓄冰罐里蓄冰，满足次日的冷量需求，降低空调的负荷峰值，从而有效地节约能源，节省运行费用。5：废热回收在各个领域内，每天均有大量的热量随着废弃的热介质（如排放的生活热水，洗浴热水，工艺冷却水等）而排放入周围大气环境中，造成了能源的巨大浪费，由于板式换热器的投资成本低，热效率高，对冷热介质的温差要求极低，可将废热回收转换为二次可利用热能，并将其用于预热工况中。具有良好的社会效益和池州学院毕业论文 第 7 页共 11 页经济效益。二、工业机械工程 电站 钢铁工业 废热回收 机器冷却 循环水冷却 铁模冷却 洗染废液回收乳液冷却 冲洗冷却剂冷却 连铸机冷却 食品加工废油排液液压油冷却 润滑油冷却 液压油冷却
