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1、第二次作业 确定换热器的形式 及规格杨玲 姜莹莹查找资料李柏润 整理讨论成果许可 制作PPT一、选用换热器的形式换热器形式构造操作原理适用情况管壳式换热 器主要由壳体、 管束、管板、 折流挡板和封 头等部件组成 。通常在其壳体内均安 装一定数量与管束相 互垂直的折流挡板， 以防止流体短路，迫 使流体按规定路径多 次错流通过管束，增 加流体流速，增大流 体的湍流程度。固定管板式换热器适用于直径小 ，应力不大的场合。浮头式换热 器适用于高温高压场合。U型管 式换热器适用于高温高压气体的换 热。填料函式换热器适用于管、 壳程温差较大或介质易结垢需要经 常清洗且壳程压力不高的场合。由两种直径 不同的标
2、准 管套在一起 组成同心圆 套管，然后 将若干段这 样的套管用 U形肘管连 接而成。此类换热器的传热面 积可根据需要增减， 适当选择内管和外管 的直径，可使流体的 流速增大，而且冷、 热流体可作严格逆流，传热效果好。适用于高温、高压及流量较小的场 合。蛇管换热 器通常以金属管自 弯而成，制成适 应容器的形状， 沉浸在容器内的 液体中。管内流体与容器内液体隔着管 壁进行换热。通常用作反应 釜的传热构件 。喷淋式蛇 管换热器它是将若干排蛇 管垂直地固定在 支架上，蛇管的 排数根据所需传 热面积的多少而 定。热流体自下部总管流入各排蛇 管，从上部流出再汇入总管。 冷却水由蛇管上方的喷淋装置 均匀地洒
3、在各排蛇管上，并沿 着管外表面淋下。该装置通常 置于室外通风处，冷却水在空 气中汽化时，可以带走部分热 量，以提高冷却效果。只用于管内流 体的冷却或冷 凝翅片管换 热器（管 翅式换热 器）隔板、翅片 、封条一般来说，当 两种流体的对 流传热系数之 比超过3：1时 ，可采用翅片 换热器。夹套换 热器它是由一个装在容器 外部的夹套构成，夹 套与器壁间形成的密 闭空间。它是由一个装在容器外部的夹套构成 ，夹套与器壁间形成的密闭空间为加 热剂或冷却剂，隔着器壁进行换热， 器壁就是换热器的传热面。传热剂一般为不易结垢 的水蒸气，冷却水和氨 。夹套内用蒸汽加热时 ，冷却剂从底部进入， 从上部排出。夹套内用
4、 作冷却时，则相反。平板式 换热器主要由传热板， 垫片，压紧装置 组成。板片为1-2mm的经书薄板，并冲成凹 凸不平的规则波纹，若干板片叠加排 列，夹紧组装于支架上，两相邻板的 边缘有垫片，压紧后板间形成流体通 道。每块板四角上各开一个孔，在压 片的配合下，两对角方向的孔与板面 一侧的流道相通，另两对角方向的孔 与板面另一侧的流道相通，这样使两 种流体分别在板的两侧流过，通过面 进行换热。需要经常清洗，工作 环境要求十分紧凑， 操作压力较低（一般 低于1.5MPa）温度 在-35-200C的场合螺旋板 式换热 器两块薄金属板焊接在 一块分挡板上并卷成 螺旋形而成的。由螺 旋形传热板，中心隔 板
5、，封头，定距柱和 连接管等部件构成。两种流体分别在两通道内流动 ，隔着薄板进行换热液体与液体间传热 型结构 两种流体流量 差别很大，常用作冷凝 器，气体冷却器。 蒸汽冷凝冷却 操作压力在2MPa以下 和温度在400度以下板翅式 换热器平隔板，侧 条，翅片在翅片两侧各安置一块金属平板， 两边以侧条密封，并用钎焊焊接， 构成一个单元，一定的单元组合起 来，并进行适当的排列，焊在带有 进出口的集流箱上，构成逆流 ，错 流或错逆流的换热器。适用范围广，适用 于低温和超低温的 场合，也可以用于 蒸发和冷凝伞板换 热器主要由伞形 板片，异型 垫片，端板 ，拉紧螺栓 ，接管组成一种介质沿板槽的通道螺旋上升，
6、而另 一种介质沿板背面的通道螺旋下降，热管换 热器热管、隔板 、壳体用蒸汽加热反应釜中来的热水适用于低温差传热的 场合结论：选用固定管板式换热器 原因：该换热器单位面积具有的传热面积较大，以及传热效果较好，结 构简单、坚固。制造较容易，操作简单，适应性强。 二、确定换热器的规格 计算两流体的平均温差：120 -120100 -25根据两种流体的情况，选K估=380W/( *c),估算传热面积S估计算得：初选换热器规格：选固定管板式换热器规格 为： 公称直径为273mm 管程数为2 管子根数为56 中 心排管数为8 管程流通面积为0.0049 换热管长 度为30000mm 换热面积为9.7 计算管程压降：设管壁粗糙度为0.2， 查入-Re表，入=0.05所以 而F=1.5 =2 N=1计算壳程压降： 其中Fs=1.10 Ns=1 管子为三角形错列,取F=0.5 折流板间距： h=0.3m 挡板数： 横过管数中心线的管数： 所以：所以壳程压降符合要求核算传热系数k： a）管程对流 传热系数：b）壳程对流系数：污垢热阻 ：管内，管外热阻分别为=0.000048（*h*k)/kJ，=0.000096 （*h*k)/kJ 核算总传热系数K 钢的热导率 总传热系数K为
