列管式换热器的选择与设计及计算步骤
1、设备规范的试算与初选
(1)换热器内流体流动路径的确定。
(2)依照传热任务计算热负荷Q。
(3)确定换热器两端流体的温度,选择列管式换热器的类型,计算定性温度,并在定性温度下确定流体的性质。
(4)依照温度修正系数不小于0.8的原则,计算平均温差,确定壳程数。
(5)依照总传热系数的经验值范围,或依照
折流杆列管式换热器参数
列管式换热器的选择与设计及计算步骤
1、设备规范的试算与初选
(1)换热器内流体流动路径的确定。
(2)依照传热任务计算热负荷Q。
(3)确定换热器两端流体的温度,选择列管式换热器的类型,计算定性温度,并在定性温度下确定流体的性质。
(4)依照温度修正系数不小于0.8的原则,计算平均温差,确定壳程数。
(5)依照总传热系数的经验值范围,或依照实际生产情况,从总传热率方程q=K sΔTM中选取总传热系数K。
(6)由总传热速率方程Q=KSΔtm,初步算出传热面积S,确定换热器的基本尺寸(如D、l、N和管板上的管子分列),或按系列尺度选择设备规格。
2、依照初始设备规范计算管壳侧流体的流量和压降。检讨计算结果是否合理或相符工艺要求。假如压降不符合要求,则调整流量,然后确定管程数或挡板间距,或选择其他规格的设备,从头计算压降,直至相符要求。
3、计算总传热系数,计算管壳侧的对流换热系数αI和αo,确定污垢热阻RSI和RSO,然后计算总传热系数K’,对比K的初始值和计算值,假如K'/K=1.15-1.25,那么一次设备是合适的。不然,需要设置另一个K值并重复上述计算步调。
一般来说,在选择或设计列管式换热器时,应在满意换热要求的前提下考虑其他问题。它们常常是矛盾的。例如,设计换热器的总传热系数较大时,流经换热器的流体压降(阻力)增大,动力成真相应增加;换热器的表面积增大时,总传热系数和压降可能为削减,但也受到所安装换热器允许尺寸的限制,换热器的成本也会增加。
此外,其他因素(如加热和冷却介质的数量、换热器的维护和运行)也不容忽视。总之,设计人员应综合考虑以上因素,当真判定,做出合理的设计。
因为列管换热器换热器的管內外液体的温度不一样,换热器列管式和管束的温度也不一样。倘若2个温度相距很大,换热器会造成很大的热应力,造成管板弯折、或掉下来。因而,当管束与罩壳的温度差超越50℃时,应采用适度的赔偿方式清除或减少热应力。根据采用的赔偿对策,列管换热器换热器可分成下列关键种类:
列管换热器换热器
1、固定不动列管换热器换热器。管束两边管板与罩壳联接,结构简易,但仅适用热冷液体温度差并不大、壳程不用机械设备清理的传热工作。当温度差稍大,壳压力不很大时,可在壳上安裝延展性赔偿环,以减少热应力。
2、浮头式换热器。管束一端管板可随意波动,清除热应力;全部制约可从罩壳中拉出,便于机械设备清理和检修。浮头式换热器运用广泛,但其结构复杂,成本增加。
3、U形管换热器。每根换散热管卷成U形,两边各自固定不动在同一管板的左右2个地区。凭借管箱中的挡板,它被分成2个进出口贸易室。换热器的结构比浮头式简单,但管程不容易清洗。
管壳式换热器常见问题及解决措施
管壳式换热器也成为热减缓器,主要是应用在石油、化工等行业进行介质热量交换的主要设备,是整个工艺流程中不可或缺的关键设备之一。
管壳式换热器的组成
管壳式换热器主要由三个部分组成,分别是前端结构、壳体、后端结构。
其中后端结构中的管束是朂为重要的部件之一。它承担了介质热量传递和热量交换的性能,换热管决定了换热器的换热面积。
对换热器管板换热换热管从设计、制作到验收都进行了重点明确规定,这也是侧面反映出换热管的重要性。但究其根本,还是因为换热管和管板连接(简称管头)容易出现泄露和渗漏的故障现象。
管壳式换热器容易出现问题的原因
1. 管头数量太多,焊接工程量大,容易产生焊接缺陷;
2. 管头所承受的工况异常恶劣;
3. 换热器运行中壳程流体产生的诱导振动引发管束不断振动,这是造成管头破坏的主要因素之一。
4. 管程介质对管头的冲蚀或腐蚀。
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