流量为210th浮头式换热器设计（全套含CAD图纸）
收藏
资源目录
压缩包内文档预览：(预览前20页/共53页)
编号：1560030
类型：共享资源
大小：1.69MB
格式：ZIP
上传时间：2017-08-12
上传人：机****料
认证信息
个人认证
高**（实名认证）
河南
IP属地：河南
50
积分
- 关 键 词：
-
流量
th
头式
换热器
设计
全套
cad
图纸
- 资源描述：
-
- 内容简介：
-
浮头式换热器 1 目 录 浮头式换热器综述 3 设计说明书 6 一、 传热工艺计算 6 二、 换热管材料及规格的选用和根数确定 12 三、 管子的排列方式 12 四、 确定筒体直径 12 五、 筒体壁厚确定 13 六、 液压试验 14 七、 管箱侧封头厚度的计算 15 八、 浮头 侧封头厚度的计算 16 九、 设备法兰的选择 17 十、 管板的设计 19 十一、 钩圈式浮头 23 十二、 浮动管板 31 十三、 钩圈的选择 32 十四、 折流板的选择 32 十五、 防冲板的选择 33 十六、 接管及开孔补强 33 十七、 管箱短节壁厚的计算 35 十八、 拉杆和定距管的确定 37 十九、 分层隔板厚度选取 37 浮头式换热器 2 二十、 支座的选择及应力校核 37 中英文互译 44 浮头式换热器 3 换热器综述 换热器是将热流体的部分热量传递给冷流体的设备，又称热交换器。 英语翻译： 石油、化工、轻工、 制药、能源等工业生产中，常常需要把低温流体加热或者把高温流体冷却，把液体汽化成蒸汽或者把蒸汽冷凝成液体。这些过程均和热量传递有着密切联系，因而均可以通过换热器来完成。 随着经济的发展，各种不同型式和种类的换热器发展很快，新结构、新材料的换热器不断涌现。为了适应发展的需要，我国对某些种类的换热器已经建立了标准，形成了系列。 下面给介绍几种换热器的构造原理和特点给大家认识： 板式换热器 的构造原理、 特点： 板式换热器 由高效传热波纹板片及框架组成。板片由螺栓夹紧在固定压紧板及活动压紧板之间，在换热器内部就构成了许多流道，板与板之间用橡胶密封。压紧板上有本设备与外部连接的接管。板片用优质耐腐蚀金属薄板压制而成，四角冲有供介质进出的角孔，上下有挂孔。人字形波纹能增加对流体的扰动，使流体在低速下能达到湍流状态，获得高的传热效果。并采用特殊结构，保证两种流体介质不会串漏。 螺旋板式换热器 的构造原理、特点： 螺旋板式换热器 是一种高效换热器设备 ,适用汽汽、汽液、液液，对液传热。它适用于化学、石油、溶剂、医药、食品、轻工、纺织、冶金、轧钢、焦化等行业。按 结构形式可分为 不可拆式（ 型）螺旋板式及可拆式（ 型、 型）螺旋 板式换热器。 列管式换热器 的构造原理、特点： 列管式换热器 （又名 列管式冷凝器 ），按材质分为碳钢 列管式换热器 ，不锈钢列管式换热器和碳钢与不锈钢混合列管式换热器三种，按形式分为固定管板式、浮头式、 U 型管式换热器，按 结构分为单管程、双管程和多管程，传热面积 1 500根据用户需要定制。 管壳式换热器 的构造原理、特点： 浮头式换热器 4 管壳式换热器 是进行热交换操作的通用工艺设备。广泛应用于化工、石油、石油化工、电力、轻工、冶金、原子能、造船、航空、供热等工业部门中。特别是在石油炼制和化学加工装置中，占有极其重要的地位。换热器的型式。 容积式换热器 的构造原理、特点： 自动控温节能型容积式热交换器，它充分利用蒸汽能源、高效、节能，是一种新型热水器。普通热水器一般需要配置水水热交换器来降低蒸汽凝结水温度以便回用。而节能型热交换器凝结水出水温度在 45 左右，或直接回锅炉房重复使用。这样减少了设备投资，节约热交换器机房面积，从而降低基建造价，因此节能型容积式热交换器深受广大设计、用户单位欢迎。钢衬铜热交换器比不锈钢热交换器经济，并且技术上 有保证。它利用了钢的强度和铜的耐腐蚀性，即保证热交换器能承受一定工作压力，又使热交换器出水质量好。钢壳内衬铜的厚度一般为 衬铜热交换器必须防止在罐内形成部分真空，因此产品出厂时均设有防真空阀。此阀除非定期检修是绝对不能取消的。部分真空的形成原因可能是排出不当，低水位时从热交换器，或者排水系统不良。水锤或突然的压力降也是造成压负的原因。 浮头式换热器 的构造原理、特点： 浮头式换热器 其一端管板与壳体固定，而另一端的管板可以在壳体内自由浮动。壳体和管束对热膨胀是自由的，故当两种介质的温差较大时，管束与壳体之间不会产生温差应力。浮头端设计成可拆结构，使管束可以容易地插入或抽出，这样为检修和清洗提供了方便。这种形式的换热器特别适用于壳体与换热管温差应力较大，而且要求壳程与管程都要进行清洗的工况。 管式换热器 的构造原理、特 点： 列管式换热器利用热传导和热辐射的原理，烟道气通过管程与逆流通过壳程的空气进行能量交换，从而达到输出洁净热空气的目的。该换热器结构紧凑，运行可靠，列管采用耐高温的薄壁波纹管，增加发传热面积和换热效率。广泛应用于化工、制药、轻工等行业废气余热利用和空气加热。 热管换热器 的构造原理、特点： 热管是一种高效传热元件，其导热能力比金属高几百倍至数千倍。热管还具有均温特性好、热流密度可调、传热方向可 逆等特性。用它组成热管换热器不仅具有热管固有的传热浮头式换热器 5 量大、温差小、重量轻体积小、热响应迅速等特点，而且还具有安装方便、维修简单、使用寿命长、阻力损失小、进、排风流道便于分隔、互不渗漏等特点。热管是由内壁加工有槽道的两端密封的铝（轧）翅片管经清洗并抽成高真空后注入最佳液态工质而成，随注入液态工质的成分和比例不同，分为 温热管换热器、 温热管换热器、 温热管换热器。热管一端受热时管内工质汽化，从热源吸收汽化热，汽化后蒸汽向另一端流动并遇冷凝结向散热区放出潜热。冷凝液借毛细力和重力的作 用回流，继续受热汽化，这样往复循环将大量热量从加热区传递到散热区。热管内热量传递是通过工质的相变过程进行的。 将热管元件按一定行列间距布置，成束装在框架的壳体内，用中间隔板将热管的加热段和散热段隔开，构成热管换热器。 热管是由美国发明的，最初被用于航天技术和核反应堆，以解决向阳面和背阴面受热不均匀。20世纪 90年代被用于民用空调，由于其优越的导热性，受到越来越广泛的重视，目前在计算机、雷达等高科技领域被广泛应用。 汽水换热器 的构造原理、特点： 该换热器是在 板式换热器 的基础上加装降温与降压器而组成的，利用调节器对高蒸汽或高温水进行一级换热使之降之 150 以下。进入 板式换热器 进行换热，适用于高温蒸汽及高温水 (150 以上 )。这种装置集板式换热器同时具有降温与降压器的优点。使换热器更加充分地进行热 量交换。 空气换热器 的构造原理、特点： 加热炉窑为了降低能耗，在烟道中设置空气换热器，以回收烟气中的大量余热，达到节约燃料、降低生产成本，提高燃烧温度、增加炉子的产量。 空气换热器 是余热利用的理想设备，在轧钢加热炉、热处理炉、煅造加热炉等各种工业炉窑上得到广泛应用。炉用 空气换热器 的种类很多， 目前国内外绝大多数采用的是金属换热器，空气换热器是利用炉窑排出的尾气热量将空气预热至一定的温度后返回炉内助燃或用于其它设备。金属换热器具有体积小、热交换效率高、严密性好、结构简单等特点。 近年来，随着我 国石化、钢铁等行业的快速发展，换热器的需求水平大幅上涨， 未来，国内市场需求将呈现以下特点：对产品质量水平提出了更高的要求，如环保、节能型产品将是今后发展的重点；要求产品性价比提高；对产品的个性化、多样化的需求趋势强浮头式换热器 6 烈；逐渐注意品牌产品的选用；大工程项目青睐大企业或企业集团产品。 国内经济发展带来的良好机遇，以及进口产品巨大的可转化性共同预示着我国换热器行业良好的发展前景。同时，行业发展必须要注重高端产品的研发。 第一部分 设计说明书 一、传热工艺计算 1、 原始数据 壳程冷水的进口 温度： 201 t 壳程冷水的出口温度： 601 t 壳程的工作压力： 管程热水的进口温度： 802 t 管程热水的出口温度： 602 t 管程的工作压力： 管程热水的流量： 1 0 0 0 02 1 02 2、 定型温度及物性参数 : 管程热水定性 温度： (+ )/2=70 管程热水密度查物性表得： 32 / 浮头式换热器 7 管程热水比热查物性表得： 管程热水导热系数查物性表得： 管程热水黏度 : 62 程热水普朗特数查物性表得： 壳程冷水定性温度： 2)( 111 = 40. 壳 程冷水密度查物性表得 : 31 / 壳程冷水比热查物性表得： 壳程冷水导热系数查物性表得： 壳程冷水黏度： 61 10656壳程冷水普朗特数查物性表得： 、 传热量与水蒸气流量： 取定换热效率为： 设计传热量： 13 7360 0/100 0)( 22110 则流量： 00)2060(04 7 87 1 3 73 6 00)( 311202 4、 有效平均温差： 浮头式换热器 8 逆流平均温差：1 2 1 21212( ) ( )t t =060()6080( 参数： P=2212 = 060 参数： R=1122 = 换热器按照单壳程双管程设计，则查 书图 a 知： 温度校正系数： 有效平均温差： 、管程换热系数 参考化工原理 初选换热系数： 500 则初选换热面积为：000 t = 04 7 8 7 1 3 7 m 选用 219 的无缝钢作为换热管 则 管子外径 为 管子内径为 管子长度为 6m 则所需换热管的总根数为：00 = 6 8 160 1 4 浮头式换热器 9 可取换热管根数为 694 根 则管程流通面积为： 211 42 dN t = 22 0 6 1 4 m 管程流速为：2222 3600 = 9 7 0 00 6 7 102 1 0 3 管程雷诺数 为：222Re = 46 管程传热系数为： 4 8 3 111 d 5、 结构的初步设计 查 999 知 管间距按 , 管间距为： s=程隔板槽两侧相邻管中心距 束中心排管数为： N 8 根 则壳体内径为：0( 1 ) 4 N d = 22( 故 内径 = 长径比为： 浮头式换热器 10 则折流板的弓高位： 折流板间距为： i 折流板数量为： 7、壳程换热系数计算 壳程流通面积为： 201 0 5 2 )1( i 壳程流速为： 31111 壳程质量流速为： 2111 / 壳程当量直径为： 20202 壳程雷诺数为：56111 105 6 8 120601 壁温下冷凝水的黏度为： 51 度 修正系数： ( w 浮头式换热器 11 壳程传热系数为：4 3 2 81 2 00 4 8 3 3 8、传热系数计算 参考化工原理 管程水选用自来水侧污垢热阻为： 241 107197.1 /w 壳程水蒸气侧污垢热阻为： 242 104394.3 /w 管壁热阻忽略不计。 则总传热系数为：001212111 =4 则传热系数比为： 9、管壁温度计算 外壁热流密度计算为：010 d l = 2/1 9 38 7 87 1 3 7 外壁温度为：1 1 111()wt t q r = 9 3 8240 4 浮头式换热器 12 误差校核：1= 所以误差不大，合理。 二、换热管材料及规格的选择和根数确定 序号 项目 符号 单位 数据来源及计算公式 数值 1 换 热 管外径 0壳式换热器 19 2 管长 L 同上 6000 3 传 热 面积 S 管壳式换热器设计原理 换 热 管根数 N 个 694 5 拉杆 1壳式换热器表 6 材料 制压力容器20 三、管子排列方式 1 正三角形排列 壳式换热器 图 11 2 管板开孔数 ,壳式换热器 694 四、确定筒体直径 浮头式换热器 13 1 换热管中 心距 s 壳式换热器表 12 25 2 分程隔板槽两侧相邻管中心距 sn 上 38 3 分程隔板 厚 上 10 4 布管限定 圆直径 DL 13 取053 5 b b1 b2 14，15 b=4 、 4.5 3 6 筒体直径 Di (2 21 i 800 7 实取筒体内径 Di 虑反冲板向上取 800 五、筒体壁 厚的确定 序号 项目 符号 单位 数据来源及计算公式 结果 1 工作压力 p 定 材料 制压力容器 材料许用应力 t 4 113 4 焊接接头系数 过程装备设计 头式换热器 14 5 壳程设计压力 c=程装备设计 筒体计算厚度 i 设计厚度 d 名义厚度 ,n 21, 实取名义厚度 n 壳式换热器 8 10 负偏差 C1 过程装备设计 1 腐蚀余量 C2 过程装备设计 2 12 有效厚度 e 1 3 设计厚度下圆筒的最大许用工作压力 t 2 )( 4 校核 t 3 15 设计温度下圆筒的最大许用工作压力 )(2、液压试验 序号 项目 符号 单位 根据来源及计算公式 数值 1 试验压力 T 头式换热器 15 2 圆筒薄膜应力 T )2 i 校核 0 . 9 0 . 9 2 3 5 0 . 8 5 1 7 9 . 8 p a 七、管箱侧封头厚度的计算 序号 项目 符号 单位 根据来源及计算公式 数值 1 设计压力 材料 制压力容器 16 材料许用应力 t 制压力容器 153 4 焊接接头系数 过程装备设计 计算压力 c 封头计算厚度 0 . 5tP c D i 设计厚度 d d C 名义厚度 ,n 12 实取名义厚度 n 壳式换热器 10 10 有效厚度 e 1 1 设计厚度下封头的计算应力 t )2t c D i 头式换热器 16 12 校核 1 0 5 0 . 8 5 8 9 . 2 5 合格 13 设计温度下封头的最大许用工作压力 0 . 5t D i 4 P= ( 0029 a to be of in in of a is at of F 0030 By to of of of a of be by a a a by a a 0031 By of of a to of in of at of a of a a 头式换热器 48 of of of of a of of it to 浮头式换热器 49 解决问题的手段 0011 第一个方面的发明，提供了翅片管换热器中的制冷剂供应管材，内有：发夹管部分 的多元化 安排 ;恢复弯曲管部分那里安排了一个多元化的弯管加入到各自的发夹管两 端的 部分 ;和鱼翅部分组成多元化鳍安排在预定的间隔的外表面的发夹管的翅片管式换热器还包括：第一沟槽形成一个管内表面的弯管，其中一个槽间距（小一） 形成的 第一槽的垂直截面管轴，第二槽间距 （ ）螺旋形的第二个沟槽形成的内表面的发夹管的截面垂直管轴线，满足槽间距比（ 2 ）的 和其中的第一个沟槽横断面区（一）第一槽在截面垂直于管轴，第二槽横截面积（二）第二槽在截面垂直于管轴满足跨沟截面面积比（ 2 ）的 0012 在这样的 构造 ，预定第一沟槽中形成的内表面的弯管管的翅片管换热器的制冷剂允许平坦 薄膜 在弯管管入口端，并允许形成 “环状流 ”中的制冷工质管内的 薄膜 ，从而减少干扰制冷片在弯管管。在流入的液体制冷剂从弯管管出口方进入下一个发夹 管，有形式从而更均匀 “环状流 ” ，使 薄膜 成为统一的制冷剂的直管部分夏萍管，因此，热稳定交流与外部管，进一步加强蒸发性能。 0013 最好，第二个槽导致角（ 波 2 ）之间形成的管轴和第二沟槽的发夹管 15 度。 或以上。 0014 在这样的 构造 ，更均匀的 “环状流 ”的形式流入的过程中制冷剂液体从弯管管出口方进入下一个发夹管，从而使 薄膜 成为统一的制冷剂的直管部分夏萍管，热交换从而稳定的外部管，进一步加强蒸发性能。 0015 最好的制冷剂流道组成的发夹管和弯管管至少部分分支 ，形成了多元化的制冷剂流动的渠道。 0016 在这样的 构造 ，制冷剂流动渠道的翅片管换热器是支，其中制冷剂大规浮头式换热器 50 模率分枝减少，特别是制冷剂流速减小在弯管管入口端，它稳定进一步的 “环状流 ”的制冷剂膜管内形成。在流入的液体制冷剂从弯管管出口方进入下一个发夹管，因此，形式均匀爱 “环状流 ” ，使 薄膜 成为统一的制冷剂的直管部分夏萍管，因此，热稳定交流与外部蒸发管和提高性能。 0017 最好的制冷剂是一种氢型非共沸混合制冷剂。这样一部 构造 ，进一步增强了蒸发性能的换热器的制冷剂的压力，同时减少损失。 0018 在第二个方面的发明，人们提供了一个弯管管是用在翅片管换热器在制冷剂供应油管内，并加入到管末端的发夹管组成多元化的鳍安排在预定的间隔的外表面时，返回弯曲管组成：第一沟槽形成一个管内表面的弯管管，其中一个槽间距（小一）第一沟槽交叉第垂直管轴，第二槽间距（二）的螺旋形的第二个沟槽形成的内表面的发夹管的截面垂直于管轴，满足槽间距比（ 2 ） 并在其中一个槽横截面积（一）每槽第一沟槽的截面垂直于管轴，第二槽横截面积（二）每槽第二沟槽在截面垂直于管轴满足槽横截面积比率（ 2 ）的 0019 在这样的 构造 ，液态制冷剂 “旋流 ”形成于弯管管和发夹管是由设定一个预定的范围槽间距比（ 2 ）和沟横截面积的比率（ 2 ） 。与此同时，这使平坦的冷媒 薄膜 在弯管管进水，双方中的制冷剂流入的发夹管到弯管管，并允许制冷片，形成一个统一的 “环状流 ”内管。制冷剂液体干扰弯管内管，因此减少了。在流入的液体制冷剂从弯管管出口方进入下一个发夹管，有形成一个比较统一的 “环状流 ” ，使 薄膜 成为统一的制冷剂的直管部分夏萍管，热交换从而稳定与外部管（大气）和提高蒸 发性能。 0020 最好的第一槽导致角（ 波 1 ）之间形成的管轴和第一和第二个槽槽导致角（ 波 2 ）之间形成的管轴和第二沟槽满足不同的角度（ 波 1 - 波 2 ） 15 度。 ，并第一次槽深度（上半年）第一槽的截面垂直于管轴，第二槽深度（氢气）第二槽的截面垂直于管轴，满足槽深度比（ h1/浮头式换热器 51 的 0021 通过设置预定范围的角度差异（ 波 1 - 波 2 ）槽导致的角度，这样的 构造 允许制止制冷 剂在制冷剂溅 薄膜 流入从发夹管到弯管管。在流入的液体制冷剂从弯管管出口方进入下一个发夹管，此外，形成一个比较统一的 “环状流 ” ，使 薄膜 成为统一的制冷剂的直管部分夏萍管，从而稳定热交换的外部管和提高蒸发性能。另外，设定一个预定的范围槽深度比（ h1/妨碍分离冷媒的内表面的管，从而减少制冷剂 薄膜 干扰。在流入的液体制冷剂从弯管管出口方进入下一个发夹管，此外，形成一个比较统一的 “环状流 ” ，使 薄膜 成为统一的制冷剂的直管部分夏萍管，从而稳定热交换的外部管和提高蒸发性能。 0022 最好的长度（ L ） 的弯管管是 摊位（规划） 。 0023 当弯管管加入的直管段的发夹管，设定的长度（ L ）的弯管管是一个预先确定的多弯曲间距（ p ）在根据上述 构造 有效果的，允许足够的 “环状流 ” ，形成了制冷片在直管的一部分，从管口弯管的弯曲部分。因此，没有制冷剂 薄膜干扰（分离流）发生在弯曲部分的弯管管。当流动从而进入下一个发夹管，制冷剂流动的 “环状流 ”形成的情况，从而使 薄膜 成为统一的制冷剂的直管部分夏萍管，热交换从而稳定的外部管，并进一步
- 温馨提示:
1: 本站所有资源如无特殊说明，都需要本地电脑安装OFFICE2007和PDF阅读器。图纸软件为CAD,CAXA,PROE,UG,SolidWorks等.压缩文件请下载最新的WinRAR软件解压。
2: 本站的文档不包含任何第三方提供的附件图纸等，如果需要附件，请联系上传者。文件的所有权益归上传用户所有。
3.本站RAR压缩包中若带图纸，网页内容里面会有图纸预览，若没有图纸预览就没有图纸。
4. 未经权益所有人同意不得将文件中的内容挪作商业或盈利用途。
5. 人人文库网仅提供信息存储空间，仅对用户上传内容的表现方式做保护处理，对用户上传分享的文档内容本身不做任何修改或编辑，并不能对任何下载内容负责。
6. 下载文件中如有侵权或不适当内容，请与我们联系，我们立即纠正。
7. 本站不保证下载资源的准确性、安全性和完整性, 同时也不承担用户因使用这些下载资源对自己和他人造成任何形式的伤害或损失。
人人文库网所有资源均是用户自行上传分享，仅供网友学习交流，未经上传用户书面授权，请勿作他用。
川公网安备: 51019002004831号