是世界的总趋势可利用热源的温度越来越低换热允许温差将变得更小当然对换热技术的发展和换热器性能的要求也就更高。所以这些年来换热器的开发与研究成为人们关注的课题。最近随着工艺装置的大型化和高效率化换热器也趋于大型化并向低温差设计和低压力损失设计的方向发展。同时对其一方面要求成本适宜另一方面要求高精度的设计技术。当今换热器技术的发展以CFDComputatio
alFluidDy
amics、模型化技术、强化传热技术及新型换热器开发等形成了一个高技术体系。近年来随着制造技术的进步强化传热元件的开发使得新型高效换热器的研究有了较大的发展根据不同的工艺条件与换热工况设计制造了不同结构形式的新型换热器并已在化工、炼油、石油化工、制冷、空分及制药各行业得到应用与推广取得了较大的经济效益。
f2、确定设计方案
21换热器的类型
浮头式换热器如右图所示两
端管板之一不与外壳固定连接该端
称为浮头。当管子受热或受冷时
管子连同浮头可以自由伸缩而与外
壳的膨胀无关。浮头式换热器不但可
以补偿热膨胀而且固定端的管板是
以法兰与壳体相连接的因此管束可
以从壳体抽出便于清洗和检修故
浮头式换热器应用比较普遍。
22材料的选择
1换热器
在进行换热器设计时换热器各种零、部件的材料应根据设备的操作压力、操作温度。流体的腐蚀性能以及对材料的制造工艺性能等的要求来选取。当然最后还要考虑材料的经济合理性。一般为了满足设备的操作压力和操作温度即从设备的强度或刚度的角度来考虑是比较容易达到的但材料的耐腐蚀性能有时往往成为一个复杂的问题。在这方面考虑不周选材不妥不仅会影响换热器的使用寿命而且也大大提高设备的成本。至于材料的制造工艺性能是与换热器的具体结构有着密切关系。
一般换热器常用的材料有碳钢和不锈钢。①碳钢价格低强度较高对碱性介质的化学腐蚀比较稳定很容易被酸腐蚀在无耐腐蚀性要求的环境中应用是合理的。如一般换热器用的普通无缝钢管其常用的材料为10号和20号碳
钢。②不锈钢奥氏体系不锈钢以1Cr
18Ni
9
Ti为代表它是标准的188奥氏体
不锈钢有稳定的奥氏体组织具有良好的耐腐蚀性和冷加工性能。
正三角形排列结构紧凑正方形排列便于机械清洗同心圆排列用于小壳径换热器、外圆管布管均匀、结构更为紧凑。我国换热器系列中浮头式则以正方形错列排列居多也有正三角形排列。
2管板
f管板的作用是将受热管束连接在一起并将管程和壳程的流体分隔开来。管板与管子的连接可胀接或焊接。胀接法r