第5章化工制图课件

第5章 热交换设备系列绘制 本章导引 列管式热交换器的设计基础

无相变热交换器绘制 本章重点知识分析

本章导引热交换设备，顾名思义就是用来进行热量交换的设备，而这个热量的概 念是一个广义的概念，也包括冷量。因为站在不同的角度，热量和冷量这个 概念是可以相互转化的。 根据热量交换的形式不同，热交换设备可以分为间壁式换热器、混合式 换热器以及蓄热式换热器。间壁式换热器在其热量交换过程中需要通过某一 个介质壁，这个介质壁使用最多的是金属，也有使用非金属材料的，两个需 要互相交换热量的流体通过这个介质壁交换热量，而两个流体之间并不直接 接触。常见的间壁式换热设备有管壳式换热器和板面式换热器两类，化工企 业中应用最广泛的列管式换热器是属于间壁式换热设备的一种。混合式换热 器是两种需要交换热量的流体直接混合接触，使两者温度趋于相同，如冷水 塔，用冷水直接喷淋需要冷却的气体。蓄热式换热器是利用一种蓄热介质， 使需要交换热量的流体交替流过蓄热介质，从而达到交换热量的目的，利用 蓄热器可回收高温炉气中的热能，也可用于太阳能的回收利用。 根据交换热量的目的不同，换热设备可以分为加热器、蒸发器、再沸器、 冷凝器、冷却器。加热器、蒸发器、再沸器交换热量的目的是使我们的目标 物体温度提高或由液态变成气态，如加热器的目的是使目标物体温度提高， 蒸发器的目的是使目标物体由液体变成气体，该三种换热设备均需由公用工 程提供热量给目标物体；而冷凝器、冷却器交换热量的目的是使目标物体的 温度降低或由气态变成液态，这两种换热设备均需由公用工程提供冷量给目 标物体。

本章导引换热设备是化工、轻工、炼油等企业中普遍应用的典型化工设备。在一 般的化工厂换热设备的费用约占总设备费用的10%~20%,而在炼油企业则占 到总费用的35%~40%。换热设备在原子能、动力、食品、冶金、交通、家电、 环保等行业或部门都有着广泛的应用，因此在工艺设计计算的基础上，学会 用计算机正确地绘制换热设备具有十分重要的意义。 本章主要介绍化工和炼油企业中最常用的列管式换热器的绘制。列管式 热交换器主要由换热管束、壳体、管箱、分程隔板、支座、接管等组成，而 换热管束包括换热管、管板、折流板、支持板、拉杆、定距管等。换热管一 般为普通光管，但也可采用各种强化管，如带翅片的翅片管、螺旋槽管、横 纹管、多孔表面管等各种强化管。壳体一般为圆筒形，也可为方形。管箱有 椭圆封头管箱、球形封头管箱和平

盖管箱等。分程隔板可将管程及壳程介质 分成多程，以满足工艺需要。列管式换热器常采用的材料有碳钢、低合金钢、 不锈钢、铜材、铝材、钛材等。 根据列管式换热器的主要组成部分可知，其大部分元器件的绘制我们已 在前面的章节中介绍过，如壳体相当于容器中的筒体(包括壳体的法兰)、 支座、接管、管箱(相当于各种封头)等，因此对于这部分内容的绘制，我 们在具体的介绍过程中不再对所有的命令进行解释，只在绘制前先说明这些 器件的规格及具体绘制尺寸的大小，当然其空间位置的确定还是会解释说明 的。对于一些新出现的器件，我们会详细解释说明，希望读者在学习本章的 过程中引起注意。

本章目录

列管式热换器的设计基础

列管式热换器的设计基础

列管式热交换器的分类 列管式热交换器关键尺寸的计算

列管式热交换器的一些标准及规范列管式热交换器设计实例

列管式热换器的设计基础根据前面的介绍，列管式热交换器是属于间壁式管壳类的换热器， 根据管束、管板、壳体、管箱等不同结构，又可以分为以下5种不同的结 构形式。

列 管 式 热 交 换 器 的 分 类

⑴固定管板式热交换器 该热交换器的两端管板采用焊接方法与壳体固定连接。换热管可为 光管或低翅管。其结构简单，制造成本低，能得到较小的壳体内径，管 程可分成多程，壳程也可用纵向隔板分成多程，规格范围广，故在工程 中广泛应用。 该换热器壳侧不便清洗，只能采用化学方法清洗，检修困难，对于 较脏或对材料有腐蚀性的介质不能走壳程。壳体与换热管温差应力较大， 当温差应力很大时，可以设置单波或多波膨胀节减小温差应力。

⑵浮头式热交换器 该换热器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，这给检修和清洗提供了方便。这种形式的热交换器 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。 浮头式热交换器结构复杂，价格较贵，而且浮头端小盖在操作时无 法知道泄漏情况，所以装配时一定要注意密封性能。

列管式热换器的设计基础⑶U形管式热交换器 该换热器是将换热管弯成U形，管子两端固定在同一块管板上。由 于换热管可以自由伸缩，所以壳体与换热管无温差应力。该热交换器 仅有一块管板，结构较简单，管束可从壳体内抽出，壳侧便于清洗。 但管内清洗稍困难，所以 …… 此处隐藏：4557字，全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……