换热器的结构

换热器的结构

900mm36mmC

换热面积的计算在管壳式换热器的设计中，确定了一种换热器的结构形式后，首先必须

如果换热面积太小，使工艺过程不能实现，使换热器介质出口温度不能得到有效控制。如果换热面积太大，不仅造成材料的浪费，增加投资，而且增大了换热器的体积，使其占据过多的空间。介质的污垢系数和金属壁的传热系数。其中计算较为复杂的是介质的给热系数。介质的给热系数不仅与介质的物性有关，而且与介质的流动状态有关。介质的流动状态是由换热器的结构决定的，如果换热器的结构作很小改动，将引起介质流动状态作较大的变化。在一个换热器中，同一种介质的温度是不断变化的，所以在换热器中的不同位置，同一种介质的热力学数据因温度的不同而不同。在实际计算中，往往将一种介质分成许多个温度区域，在不换热面积的确定是最为关键的一步，它不仅需要计算方法正确严密，而且各种参数必须十分精确。换热器的分析计算过程是一个动态的计算过程，往往须不断地调整换热器的结构参数。而管壳式换热器的结构参数很多，其中一项的改变将会使计算结果产生很大变化，所以需要不断的反复，不仅要使换热面积满足需要，而且还应兼顾到其它许多因素，例如介质阻力情况等等。流体阻力的计算在管壳式换热器的分析设计中，流体的阻力计算是极为重要的，流体的阻力对于工艺过程是较为关键的参数，它不仅影响到整个系统的压力平衡，而且对于节能降耗也起到重要的作用。在实际生产中，常常由于流体阻力不适而使工艺过程难以实现。在管壳式换热器中，流体的阻力包括壳程流体的阻力及管程流体的阻力。

介质进出口管阻力可以通过改变进出口管的大小来进行调节。换热管间的介质阻力可以通过改变换热管间的介质流通面积来进行调节，例如改变换热管的布管形式，改变壳体直径，改变折流板间距等。折流板缺口处的介质阻力可以通过改变折流板缺口高度来进行调节。

口管阻力可以通过改变进出口管的大小来进行调节。换热管内的介质阻力可以通过改变换热管的数量，换热管的长度，换热管的直径以及管程数等来进

有掌握了介质阻力的分布情况，才能够通过有效调整换热器各处的结构尺寸来改变介质的阻力，从而满足工艺要求。管束震动分析

器过早报废。引起换热管振动的因素很多，也较复杂。当介质流量接近使

动。

可能发生在换热管束的任何一处或多处。

撑板，来约束换热管的振动。换热器网络分析在一个工程系统中，往往不是对单一的某台换热器进行分析，常常是对由多个换热器组成的网络进行联合计算，其间还有一些其它设备（例如：阀

）。下

应进行综合的考虑并进行系统的分析。在一个工程系统中，往往不是对单一的某台换热器进行分析，常常是对由多个换热器组成的网络进行联合计算，其间还有一些其它设备（例如：阀

）。下

应进行综合的考虑并进行系统的分析。换热器强度计算确定了换热器的结构及尺寸以后，必须对换热器的所有受压元件进行强度计算。因为管壳式换热器一般用于压力介质的工况，所以换热器的壳体大多为压力容器，必须按照压力容器的标准进行计算和设计，对于钢制的换热

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标准进行设计。对于其它一些受压元件，例如管板、折流板等，可以按照我

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TEMA

的换热器，例如钛材、铜材等应按照相应的标准进行设计。下面提供一氮气冷却器的受压元件强度计算，以供参考。该换热器为

，壳

500mm

，管

，壳

详细强度计算如下：氮气冷却器(U

形管式换热器)筒体计算

热轧)

板材)

热轧)

(板材)

a型

材料(名称及类型)

a型

d型

c型

单位：MPa

(单位)

|-1.59||6.29||4.69|

D外

输入法兰厚度δf

a,

补强圈许用应力[σ]

补强满足要求,不需另加补强。

b,

热轧)

补强圈许用应力[σ]

A，不需另加补强。

补强满足要求,不需另加补强。

c,

热轧)

补强圈许用应力[σ]

A，不需另加补强。

补强满足要求,不需另加补强。

这里我们为大家提供了一个实例，甲烷化炉进出口换热器。其管程介质，温

。壳，温

有良好的换热效果，而且必须完全控制介质阻力。由下面的分析报告可以看