河北省定兴第三中学2015-2016学年高一英语3月月考试题.doc文档11页在线下载

为了克服温差应力必须有温差补偿装置，般在管壁与壳壁温度相差以上时，为安全起见，换热器应有温差补偿装置。

但补偿装置膨胀节只能用在壳壁与管壁温差低于和壳程流体压强不高的情况。

般壳程压强超过时由于补偿圈过厚，难以伸缩，失去温差补偿的作用，就应考虑其他结构。

其结构如下图所示浮头式换热器浮头式换热器是用法兰把管束端的管板固定到壳体上，另端可以在壳体内自由伸缩，并在该端管板上顶盖后称为浮头。

这类换热器的应用范围广，能在较高的压力下工作，适用于壳体壁温与管壁温差较大或壳程易结垢的场合。

浮头式换热器的端管板与壳体固定，而另端的管板可在壳体内自由浮动，壳体和管束对膨胀是自由的，故当两张介质的温差较大时，管束和壳体之间不产生温差应力。

浮头端设计成可拆结构，使管束能容易的插入或抽出壳体。

也可设计成不可拆的。

这样为检修清洗提供了方便。

但该换热器结构较复杂，而且浮动端小盖在操作时无法知道泄露情况。

因此在安装时要特别注意其密封。

浮头换热器的浮头部分结构，按不同的要求可设计成各种形式，除必须考虑管束能在设备内自由移动外，还必须考虑到浮头部分的检修安装和清洗的方便。

在设计时必须考虑浮头管板的外径。

该外径应小于壳体内径，般推荐浮头管板与壳体内壁的间隙。

这样，当浮头出的钩圈拆除后，即可将管束从壳体内抽出。

以便于进行检修清洗。

浮头盖在管束装入后才能进行装配，所以在设计中应考虑保证浮头盖在装配时的必要空间。

钩圈对保证浮头端的密封防止介质间的串漏起着重要作用。

随着幞头式换热器的设计制造技术的发展，以及长期以来使用经验的积累，钩圈的结构形式也得到了不段的改进和完善。

钩圈般都为对开式结构，要求密封可靠，结构简单紧凑便于制造和拆装方便。

浮头式换热器以其高度的可靠性和广泛的适应性，在长期使用过程中积累了丰富的经验。

尽管近年来受到不断涌现的新型换热器的挑战，但反过来也不断促进了自身的发展。

故迄今为止在各种换热器中扔占主导地位。

其优点是管束可以拉出，以便清洗管束的膨胀不变壳体约束，因而当两种换热器介质的温差大时，不会因管束与壳体的热膨胀量的不同而产生温差应力。

其缺点为结构复杂，造价高。

其结构如下填料函式换热器这类换热器管束端可以自由膨胀，结构比浮头式简单，造价也比浮头式低。

但壳程内介质有外漏的可能，壳程中不应处理易挥发易燃易爆和有毒的介质。

其结构如下型管式换热器这类换热器只有个管板，管程至少为两程，管束可以抽出清洗，管子可以自由膨胀。

其缺点是管子内壁清洗困难，管子更换困难，管板上排列的管子少。

其结构如下所示设计背景及设计要求在换热器中至少要有两种温度不同的流体，种流体温度较高，放出热量另种流体则温度较低，吸收热量。

在工程实践中有时也会存在两种以上流体参加换热的换热器，但它的基本原理与前种情形并无本质上的差别。

在化工石油动力制冷食品等行业中广泛使用各种换热器，且它们是上述这些行业的通的折流板与支持板。

图采用弓形折流板，取弓形折流板圆缺高度为壳体内径的，则切去圆缺高度取折流板间距，则，可以取为。

折流板数折流板圆缺面水平装配。

折流板外径尺寸应该符合下表规定表表考虑到腐蚀厚度，选取折流板厚度为，选取标准厚度。

折流板分布折流板般应按等间距布置，管束两端的折流板尽可能靠近壳程进出口接管。

卧式换热器的壳程为单相清洁流体时，折流板缺口应水平上下布置，若气体中含有少量液体时，则应在缺口朝上的折流板的最低处开通液口，如图若液体中含有少量气体时，则应在缺口朝下的折流板最高处开通气口，如图，卧式换热器冷凝器和重沸器的壳程介质为气液相共存或液体中含有固体物料时，折流板缺口应垂直左右布置，并在折流板最低但由于管板和壳体间的结构原因，使得管外侧不能进行机械清洗。

它的主要特点是制造方便紧凑，造价较低。

制成体，当两流体的温度差较大时，在外壳的适当位置上焊上个补偿圈，或膨胀节。

固定管板式换热器结构简单，制造成本低，管程清洗方便，管程可以分成多程，壳程也可以分成双程，规格范围广，故在工程上广泛应用。

壳程清洗困难，对于较脏或有腐蚀性的介质不宜采用。

当膨胀之差较大时，可在壳体上设置膨胀节，以减少因管壳程温差而产生的热应力。

固定管板式换热器的特点是旁路渗流较小造价低无内漏固定管板式换热器的缺点是，壳体和管壁的温差较大，易产生温差力，壳程无法清洗，管子腐蚀后连同壳体报废，设备寿命较低，不适用于壳程易结垢场合。

列管式换热器种类很多，目前广泛使用的按其温差补偿结构来分，主要有以下几种固定因此特别适用于低温差传热及些等温性要求较高的场合。

热管换热器具有结构简单使用寿命长工作可靠应用范围广等优点，可用于气气气液和液液之间的传热过程。

在不同温度的流体间传递热能的装置称为热交换器，简称换热器。

在换热器中至少要有两种温度不同的流体，种流体温度较高，放出热量另种流体则温度较低，吸收热量。

在在工程实践中有时也会存在两种以上流体参加换热的换热器，但它的原理与前种情形并无本质上的差别。

在换热器中至少要有两种温度不同的流体，种流体温度较高，放出热量另种流体则温度较低在不同温度的流体间传递热能的装置称为热交换器，简称换热器。

部分内容简介的温差下传递很大的热流量。

因此特别适用于低温差传热及些等温性要求较高的场合。

热管换热器具有结构简单使用寿命长工作可靠应用范围广等优点，可用于气气气液和液液之间的传热过程。

在不同温度的流体间传递热能的装置称为热交换器，简称换热器。

在换热器中至少要有两种温度不同的流体，种流体温度较高，放出热量另种流体则温度较低，吸收热量。

在工程实践中有时也会存在两种以上流体参加换热的换热器，但它的原理与前种情形并无本质上的差别。

列管式换热器种类很多，目前广泛使用的按其温差补偿结构来分，主要有以下几种固定管板式换热器固定板式式换热器是用焊接的方式将连接管束的管板固定在壳体两端。

它的主要特点是制造方便紧凑，造价较低。

但由于管板和壳体间的结构原因，使得管外侧不能进行机械清洗。

另外当管壁与壳体壁温之差较大时，会产生很大的热应力，严重时会毁坏换热器。

固定管板式换热器的两端管板和壳体制成体，当两流体的温度差较大时，在外壳的适当位置上焊上个补偿圈，或膨胀节。

当壳体和管束热膨胀不同时，补偿圈发生缓慢的弹性变形来补偿因温差应力引起的热膨胀。

特点结构简单，造价低廉，壳程清洗和检修困难，壳程必须是洁净不易结垢的物料。

固定管板式换热器主要有外壳管板管束封头压盖等部件组成。

固定管板式换热器的结构特点是在壳体中设置有管束，管束两端用焊接或胀接的方法将管子固定在管板上，两端管板直接和壳体焊接在起，壳程的进出口管直接焊在壳体上，管板外圆周和封头法兰用螺栓紧固，管程的进出口管直接和封头焊在起，管束内根据换热管的长度设置了若干块折流板。

这种换热器管程可以用隔板分成任何程数。

固定管板式换热器结构简单，制造成本低，管程清洗方便，管程可以分成多程，壳程也可以分成双程，规格范围广，故在工程上广泛应用。

壳程清洗困难，对于较脏或有腐蚀性的介质不宜采用。

当膨胀之差较大时，可在壳体上设置膨胀节，以减少因管壳程温差而产生的热应力。

固定管板式换热器的特点是旁路渗流较小造价低无内漏固定管板式换热器的缺点是，壳体和管壁的温差较大，易产生温差力，壳程无法清洗，管子腐蚀后连同壳体报废，设备寿命较低，不适用于处开通液口，如图折流板间距折流板最小间距般不小于圆筒内直径的五分之，且不小于，特殊情况下也可取较小的间距。

最大无支撑跨距换热管在其材料允许使用温度范围内的最大无支撑跨距，应按下表的规定封头上下两封头均选用标准椭圆形封头，根据标准，封头为，曲面高度。

如图所示，材料选用钢。

下封头常与裙座焊接材料选用钢。

图圆筒壳径管子尺寸公称压强管长公称面积管子总数管程数管子排列方法正方形斜转度管材列管式换热器的材料应根据操作压强温度及流体的腐蚀性等来选用。

在高温下般材料的机械性能要下降。

同时具有耐热性高强度及耐腐蚀性的材料是很少的。

目前常用的金属材料有碳钢不锈钢低合金钢铜和铝等非金属材料有石墨聚四氟乙烯和玻璃等。

般换热器常用的材料，有碳钢和不锈钢碳钢价格低，强度较高，对碱性介质的化学性质比较稳定，很容易被酸腐蚀，在耐腐蚀性的环境中应用是合理的。

般用号和号碳钢。

不锈钢奥斯体系不锈钢以为代表，它是标准的奥斯体系不锈钢，有稳定的奥斯体系组织，具有良好的内酸碱性质。

不锈钢和有色金属虽然抗腐蚀性能好，但价格高且较稀缺，所以选择碳钢材料。

换热管与管板的连接管子与管板的连接方式主要有以下三种胀接焊接胀焊接胀接用于管壳之间介质渗漏不会引起不良后果的情况，特别适用于材料可焊性差如碳钢换热管及制造厂的工作量过大的情况。

由于胀接管端处在焊接时产生塑性变形，存在着残余应力，随着温度的升高，残余应力逐渐消失，这样使管端处降低密封和结合力的作用，所以胀接结构受到压力和温度的限制，般适用于设计压力，设计温度度，并且在操作中无剧烈地震动，无过大的温度变化及无明显的应力腐蚀焊接连接具有生产简单效率高连接可靠的优点。

通过焊接，使管子对管板有较好的增将作用并且还有可降低管孔加工要求，节约加工工时，检修方便等优点，故应优先采用。

此外，当介质毒性很大，介质和大气混合易发生爆炸介质有放射性或管内外物料混合会产生不良影响时，为确保接头密封，也常采用焊接法。

焊接法虽然优点甚多，因为他并不能完全避免缝隙腐蚀和焊接节点的应力腐蚀，而且薄管壁和厚管板之间也很难得到可靠的焊缝。

焊接法虽然较胀接可以乃更高的温度，但是在高温循环应力的作用下，焊口极易发生疲劳裂纹，列管与管孔存在间隙，当受到腐蚀介质的侵蚀时，以会加速接头的损坏。

因此，就产生了焊接和胀接同时使用的方法。

这样不但能提高接头的抗疲劳性能，同时可以降低缝隙腐蚀倾向，因而其使用寿命比单用焊接时长的多。

在什么场合下适宜施行焊胀接并用的方法，目前尚无统标准。

通常在温度不太高而压力很高或介质极易渗漏时，采用强度胀加密封焊。

当在压力和温度都很高的情况下，则采用强度焊加贴胀。

贴胀的作用主要是消除缝隙腐蚀和提高焊缝的抗疲劳性能。

由于本换热器的工作压力为低压，且为低温操作，综合考虑各种连接工艺的优缺点及使用范围及性价比最终确定采用焊接法。

换热管换热管尺寸由上述计算可知，换热管基本尺寸为，长。

换热管排布布管示意图换热管的排列形式换热管标准排列形式见图选择正方形斜转度排列。

防冲板因为水，己烷，所以管程和壳程都不设防冲板或导流筒。

接管壳程流体进出口接管取接管内煤油流速为，则接管内径为取标准管径为管程流体进出口接管取接管内循环水流速，则接管内径为取标准管径为。

壳程流体进出口接管取标准管径为管程流体进出口接管取标准管径为。