换热器设计
换热器的设计原则

换热器是热力工程中广泛应用的设备,它通过热交换的方式,在流体之间传递热量。
换热器的设计原则如下:
1.效率和能耗:换热器应以提高热交换效率和降低能耗为设计目标。
可以通过优化导热表面积、改善热媒流动方式、减小传热阻力等手段提高热交换效率,从而达到节能的目的。
2.安全性:换热器设计必须考虑安全因素,确保设备在正常工作条件下运行稳定、可靠。
设计中需要充分考虑压力、温度、材料强度等因素,采取必要的措施确保设备运行安全。
3.经济性:换热器的设计应当在经济上合理,既要满足工艺要求,又要尽量降低成本。
可以通过优化设计和选用合适的材料、技术手段来实现经济性设计。
4.可持续性:换热器设计应考虑可持续发展的观念。
可以通过使用可再生能源、回收废热、减少排放等措施来降低对环境的影响,实现资源的有效利用和环境保护。
5.管理维护:换热器设计应考虑易于管理和维护的特点,包括易于清洁和防止腐蚀、结构设计合理、易于安装和拆卸等。
这些原则可以指导换热器设计,提高其效率、安全性、经济性和可持续性。
化工原理课程设计换热器

化工原理课程设计换热器
换热器设计是化工原理课程设计中一个重要的部分。
下面将为您介绍步骤和注意事项。
一、设计步骤:
1. 确定换热器类型:根据工艺要求及介质性质,选择适合的换热器类型,如管壳式、板式、螺旋板式等。
2. 估算传热系数:根据换热器类型、流体类型、流量、温度等因素,估算出传热系数。
3. 计算传热面积:根据所需传热量和传热系数,计算指定温度下需求的传热面积。
4. 选择换热器管径及壳体规格:根据所需传热面积和换热器类型,选择合适的换热器管径及壳体规格。
5. 设计热损失:根据换热器使用环境,计算换热器热损失量,以确保能量转化的高效。
6. 设计流路:结合工艺流程及介质性质,确定换热器内部介质的流路和流速,
以确保传热效率。
二、注意事项:
1. 选用合适的换热器类型,以确保传热效率和占用空间的合理性。
2. 估算传热系数要考虑介质性质、流量、温度等因素,更加科学地估算传热系数。
3. 所需传热面积要根据实际需要,同时结合换热器的大小、材质等因素做出合理的选择。
4. 选择换热器管径及壳体规格要遵循一定的社会标准及安全规范,以确保换热器使用的稳定性和安全性。
5. 设计热损失要考虑换热器使用环境,以确保能量转化的高效。
同时,必须符合国家有关规定。
换热器设计与性能评估

换热器设计与性能评估换热器是热工设备中一种重要的设备,它能够实现热量的传递,在工业生产、能源利用以及环境保护等方面都发挥着重要作用。
本文旨在探讨换热器的设计原理以及性能评估方法,帮助读者更好地了解换热器并提升设计与评估能力。
一、换热器的设计原理换热器的设计原理是基于热传导的基本规律。
热传导是通过不同温度物体间的能量传递方式,换热器利用热传导将高温物体的热量传递给低温物体,实现热量的平衡。
换热器设计的关键是要确保热量能够有效传递,同时满足流体流动和布局的要求。
换热器设计的第一步是确定所需换热面积。
换热面积主要取决于传热系数、温差和传热需求。
传热系数是衡量传热效果的指标,它与流体的性质、流速以及管壁材料等因素有关。
温差是指两侧流体温度的差值,决定着换热过程中的热能转化效率。
传热需求是指设备需要传递的热量或吸收的热量,根据这个需求确定换热器所需的面积。
在确定换热面积后,接下来需要确定传热系数。
传热系数是换热器性能的关键参数,它决定了热量传递的效率。
传热系数的大小受到流体性质、流速、管子尺寸以及换热器的形式等多种因素的影响。
通过选择合适的材料和调整流体的流动状态,可以提高传热系数,优化换热效果。
换热器的最后一步是确定流体流动方式和布局。
流体流动方式有多种形式,包括直流、逆流和交叉流等。
不同的流动方式对换热效果有着不同的影响,需要根据具体情况选择合适的方式。
布局是指换热器内部各个组件的安排和排列方式。
合理的布局可以提高流体的流动性能,增强传热效果。
二、换热器的性能评估方法换热器的性能评估是为了检验其设计是否合理以及换热效果是否达到预期目标。
常用的性能评估方法主要包括实验法和计算方法两种。
实验法是通过搭建实验装置,测量和记录实际换热器的工作参数,来评估其性能。
实验法的优点是直观、准确,可以获取真实的换热器性能数据。
但是,实验过程复杂、费时费力,并且需要专业设备和技术支持。
计算方法是通过数学模型和计算软件对换热器进行模拟和计算,来评估其性能。
换热器的设计方案

换热器的设计方案1. 简介换热器是工业生产过程中常用的设备之一,用于在不同介质之间进行热量的传递和交换。
本文将介绍换热器的设计方案,包括选择材料、确定换热面积和流体参数等关键步骤。
2. 材料选择在进行换热器设计时,材料的选择是非常重要的。
一般来说,常用的换热器材料包括不锈钢、碳钢、铜、铝等。
选择材料时需要考虑以下几个因素:•耐腐蚀性:根据介质的性质选择能够抵抗腐蚀的材料,以确保换热器的使用寿命。
•导热性:选择具有良好导热性的材料,以提高换热效率。
•强度和硬度:根据工作条件确定材料的强度和硬度,以保证换热器的安全和可靠性。
3. 换热面积的确定换热面积是设计换热器时的关键参数,它直接影响换热器的热效率。
换热面积的确定需要考虑以下因素:•热传导:根据介质的热传导性质和需要传热的热量确定换热面积的大小。
•流体速度:流体速度越大,传热效果越好,因此需要根据流体速度确定换热面积。
•温差:温差越大,换热器的传热效果越好,因此需要根据温差确定换热面积。
4. 流体参数的确定在设计换热器时,需要确定流体的参数,包括流体的流速、流量和温度等。
这些参数直接影响换热器的性能和效果。
•流速:流体的流速越大,传热效果越好,因此需要根据具体情况确定流速。
•流量:根据需要传热的热量和换热器的热传导能力,确定流体的流量。
•温度:根据介质的温度要求和换热器的传热效果,确定流体的进出口温度。
5. 换热器类型的选择根据不同的工艺要求和介质特性,可以选择不同类型的换热器。
常见的换热器类型包括壳管换热器、板式换热器、管束换热器等。
在选择换热器类型时,需要考虑以下几个因素:•空间限制:根据工作场所的空间限制选择合适的换热器类型。
•介质性质:根据介质的流动性质和热传导性质选择合适的换热器类型。
•温度和压力:根据工艺要求和介质的温度和压力选择适应的换热器类型。
6. 换热器的安装和维护在设计换热器方案时,还需要考虑换热器的安装和维护问题。
换热器的安装需要确保换热器与管道的连接紧密可靠,以免出现泄漏等问题。
课程设计换热器的设计

课程设计换热器的设计一、教学目标本课程的设计目标是使学生掌握换热器的基本原理、设计方法和计算技巧。
知识目标要求学生了解换热器的类型、工作原理及其在工程中的应用;技能目标要求学生能够运用传热学的基本原理,进行换热器的设计和计算;情感态度价值观目标则在于培养学生的创新意识和解决实际问题的能力。
二、教学内容本课程的教学内容主要包括换热器的基本原理、类型及其设计方法。
具体内容包括:换热器的基本概念、传热基本方程、对流传热、换热器类型(包括空气冷却器、水冷却器、热交换器等)、换热器的设计方法及计算技巧。
三、教学方法为了提高教学效果,本课程将采用多种教学方法,包括讲授法、案例分析法、实验法等。
在讲授基本原理和设计方法的同时,通过案例分析让学生了解换热器在实际工程中的应用,通过实验操作让学生亲手实践,加深对换热器原理的理解。
四、教学资源为了支持教学内容的实施,我们将准备丰富的教学资源,包括教材、参考书、多媒体资料、实验设备等。
教材和参考书将用于理论知识的讲解和拓展,多媒体资料将用于形象地展示换热器的工作原理和设计方法,实验设备则用于学生的实践操作。
五、教学评估本课程的评估方式包括平时表现、作业、考试等多个方面,以全面、客观、公正地评价学生的学习成果。
平时表现主要考察学生的课堂参与度、提问回答等情况;作业则是对学生学习进度的实时跟踪,要求学生在规定时间内完成;考试则是检验学生对课程知识的掌握程度,包括期中和期末考试。
通过这些评估方式,教师能够全面了解学生的学习情况,为后续教学提供依据。
六、教学安排本课程的教学安排将根据课程内容和学生的实际情况进行设计。
教学进度将确保在有限的时间内完成所有教学任务,教学时间将合理安排,既不过于紧张,也不过于宽松。
教学地点将选择适合进行课程教学的环境,如教室、实验室等。
同时,教学安排还将考虑学生的作息时间、兴趣爱好等因素,以提高学生的学习效果。
七、差异化教学为了满足不同学生的学习需求,本课程将根据学生的不同学习风格、兴趣和能力水平进行差异化教学。
换热器设计

换热器设计:一:确定设计方案:1、选择换热器的类型两流体温度变化情况,热流体进口温度130°C,出口温度80°C;冷流体进口温度40°C,出口温度65°C。
该换热器用自来水冷却柴油,油品压力0.9MP,考虑到流体温差较大以及壳程压强0.9MP,初步确定为浮头式的列管式换热器。
2、流动空间及流速的确定由于冷却水容易结垢,为便于清洗,应使水走管程,柴油走壳程。
从热交换角度,柴油走壳程可以与空气进行热交换,增大传热强度。
选用Φ25×2.5 mm的10号碳钢管。
二、确定物性数据定性温度:可取流体进口温度的平均值。
壳程柴油的定性温度为T1=130°C,T2=80°C,t1=40°C,t2=65°CT=(130+80)/2=105(°C)管程水的定性温度为t=(40+65)/2=52.5(°C)已知壳程和管程流体的有关物性数据柴油105°C下的有关物性数据如下:ρ=840 kg/m3密度定压比热容C o=2.15 kJ/(kg·k)导热系数λo=0.122 W/(m·k)粘度µo=6.7×10-4N·s/m2水52.5°C的有关物性数据如下:ρ=988 kg/m3密度iC=4.175 kJ/(kg·k)定压比热容iλ=0.65 W/(m·k)导热系数i粘度 µi =4.9×10-4 N·s/m 2三、计算总传热系数1.热流量m 0=95000(kg/h)Q 0= m 0C o Δt o =95000×2.15×(130-80)=10212500kJ/h=2836.8(kw) 2.平均传热温差m t '∆=(Δt 1-Δt 2 )/ln (Δt 1/Δt 2)=[(130-65)-(80-40)]/ln[(130-65)/(80-40)]=51.5(°C) 其中Δt 1=T 1-t 2,Δt 2=T 2-t 1。
换热器设计

换热器设计换热器是一种用于传热的装置,其主要功能是将热量从一个物体传递到另一个物体,从而调节温度。
换热器广泛应用于化工、电力、制冷、暖通等行业。
换热器的设计主要考虑以下几个方面:1. 换热面积:换热效果与换热面积成正比,因此需要根据具体的换热要求来确定换热器的面积大小。
一般来说,换热器的面积越大,换热效果就越好。
2. 热源和冷源的温度差:温度差越大,换热速度越快,因此需要根据热源和冷源的温度差来确定换热器的设计参数。
3. 流体流速和流量:流体的流速和流量对换热器的换热效果有很大影响。
流速越大,换热效果越好;流量越大,换热速度越快。
4. 材料选择:换热器的材料必须具有良好的导热性能和耐腐蚀性能。
常见的换热器材料有不锈钢、铜、铝等。
5. 换热介质的选择:根据具体的换热要求来选择合适的换热介质。
常见的换热介质有水、蒸汽、空气等。
6. 设计压力和温度:根据实际工况确定换热器的设计压力和温度。
设计压力和温度必须满足工艺要求,并且要考虑到设备的安全性。
换热器的设计过程一般包括以下几个步骤:1. 确定换热工艺参数:根据工艺要求,确定换热器的温度、压力、流量等参数。
2. 计算换热面积:根据换热工艺参数和换热器的传热系数,计算换热器的换热面积。
3. 确定尺寸和型号:根据换热面积和工艺要求,选择合适的换热器型号和尺寸。
根据具体情况,可以选择板式换热器、管式换热器、壳管式换热器等不同类型的换热器。
4. 计算流体流速和流量:根据能量平衡原理,计算流体流速和流量。
根据此信息,再计算出流体的压降和速度。
5. 材料选择和设备布置:根据工艺要求和环境条件,选择合适的材料和设备布置方式。
总之,换热器的设计需要根据具体情况来确定,既要满足工艺要求,又要考虑到设备的安全性和经济性。
合理的换热器设计能够提高工艺效率,减少能源消耗,从而达到节能环保的目标。
换热器设计完整版

换热器设计完整版换热器是一种用于转移热量的设备。
它将热量从一个流体传递到另一个流体,使流体达到所需的温度。
换热器在各种工业应用中广泛使用,包括化学、制造业、石油和天然气生产等。
换热器设计的主要考虑因素包括流体属性、流量、温度、压力和吸热面积。
为了确保换热器的高效性和长寿命,设计过程应该遵循以下步骤:1. 初步设计:在初步设计阶段,需要确定换热器的流体类型、工作温度和压力、需要传递的热量以及换热器所需的尺寸和形状。
这一阶段需要考虑管道直径、管道长度、管道数量、流体流量、进出口口径、外壳厚度、热传导率等因素。
2. 确定热传导模型:在确定热传导模型时,需要考虑流体的传热系数、导热系数、表面积、热容量、温度梯度等因素。
热传导模型可以通过使用Fouier定律或热传导方程式来计算热量传递。
3. 计算换热面积:换热器的面积是影响其效率的重要因素。
一般来说,换热面积越大,热传递效率就越高。
在计算换热面积时,需要考虑流体和换热器之间的热传导和流动性能。
可以使用LMTD法、NTU法等方法计算换热面积。
4. 选择材料:材料的选择会影响换热器的稳定性和寿命。
一般来说,换热器的材料应该具有良好的抗腐蚀性、强度、耐磨性和热传导性。
常用的材料包括铝合金、不锈钢、铜、碳钢等。
5. 设计细节:设计细节包括换热器流路、管道排列、管束间距、管束支撑和固定方式等。
这些细节将直接影响换热器的传热和流体性能。
设计人员应该警惕设计中的环节疏忽和细节问题,确保设计方案正确无误。
在进行换热器设计时,需要采用符合规范和标准的设计方法,确保换热器的质量、效率和安全性。
同时,设计人员应该具备相关的技术背景和实践经验,确保设计过程的科学性和实践性。
通过以上措施,可以设计出高效、可靠、安全的换热器,为工业制造和生产提供基础设施支持。
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一、工艺设计1、作出流程简图。
2、按生产任务计算换热器的换热量Q。
3、选定载热体,求出载热体的流量。
4、确定冷、热流体的流动途径。
5、计算定性温度,确定流体的物性数据(密度、比热、导热系数等)。
6、初算平均传热温度差。
7、按经验或现场数据选取或估算K值,初算出所需传热面积。
8、根据初算的换热面积进行换热器的尺寸初步设计。
包括管径、管长、管子数、管程数、管子排列方式、壳体内径(需进行圆整)等。
9、核算K。
10、校核平均温度差D。
11、校核传热量,要求有15-25%的裕度。
12、管程和壳程压力降的计算。
二、机械设计1、壳体直径的决定和壳体壁厚的计算。
2、换热器封头选择。
3、换热器法兰选择。
4、管板尺寸确定。
5、管子拉脱力计算。
6、折流板的选择与计算。
7、温差应力的计算。
8、接管、接管法兰选择及开孔补强等。
9、绘制主要零部件图。
三、编制计算结果汇总表四、绘制换热器装配图五、提出技术要求六、编写设计说明书第二节列管式换热器的工艺设计一、换热终温的确定换热终温对换热器的传热效率和传热强度有很大的影响。
在逆流换热时,当流体出口终温与热流体入口初温接近时,热利用率高,但传热强度最小,需要的传热面积最大。
为合理确定介质温度和换热终温,可参考以下数据:1、热端温差(大温差)不小于20℃。
2、冷端温差(小温差)不小于5℃。
3、在冷却器或冷凝器中,冷却剂的初温应高于被冷却流体的凝固点;对于含有不凝气体的冷凝,冷却剂的终温要求低于被冷凝气体的露点以下5℃。
二、平均温差的计算设计时初算平均温差Dtm,均将换热过程先看做逆流过程计算。
1、对于逆流或并流换热过程,其平均温差可按式(2-1)进行计算:(2—1)式中,、分别为大端温差与小端温差。
当时,可用算术平均值。
2、对于错流或折流的换热过程,若无相变化,则要进行温差校正,即用公式(2-2)进行计算。
(2-2)式中是按逆流计算的平均温差,校正系数可根据换热器不同情况由化工原理教材有关插图查出。
一般要求>0.8,否则应改用多壳程或者将多台换热器串联使用。
三、传热总系数K的确定计算K值的基准面积,习惯上常用管子的外表面积。
当设计对象的基准条件(设备型式、雷诺准数Re、流体物性等)与某已知K值的生产设备相同或相近时,则可采用已知设备K值的经验数据作为自己设计的K值。
表2-1为常见列管式换热器K值的大致范围。
由表2-1选取大致K值,表2-1 列管式换热器中的总传热系数K的经验值冷流体热流体总传热系数W/m2.℃水水850-1700水气体17-280水有机溶剂280-850水轻油340-910水重油60-280有机溶剂有机溶剂115-340水水蒸汽冷凝1420-4250气体水蒸汽冷凝30-300水低沸点烃类冷凝455-1140水沸腾水蒸蒸汽冷凝2000-4250轻油沸腾水蒸汽455-1020用式(2-3)进行K值核算。
(2-3)式中:a-给热系数,W/m2.℃;R-污垢热阻,m2.℃/W;δ-管壁厚度,mm;λ-管壁导热系数,W/m.℃;下标i、o、m分别表示管内、管外和平均。
当时近似按平壁计算,即:在用式(2-3)计算K值时,污垢热阻、通常采用经验值,常用的污垢热阻大致范围可查《化工原理》相关内容。
式中的给热系数a,在列管式换热器设计中常采用有关的经验值公式计算给热系数a,工程上常用的一些计算a的经验关联式在《化工原理》已作了介绍,设计时从中选用。
四、传热面积A的确定工程上常将列管式换热器中管束所有管子的外表面积之和视为传热面积,由式(2-4)和式(2-5)进行计算。
(2-4)(2-5)式中:-基于外表面的传热系数,W/m2.℃-管子外径,m;L-每根管子的有效长度,m;n-管子的总数管子的有效长度是指管子的实际长度减去管板、挡板所占据的部分。
管子总数是指圆整后的管子数减去拉杆数。
五、主要工艺尺寸的确定当确定了传热面积后,设计工作进入换热器尺寸初步设计阶段,包括以下内容:1、管子的选用。
选用较小直径的管子,可以提高流体的对流给热系数,并使单位体积设备中的传热面积增大,设备较紧凑,单位传热面积的金属耗量少,但制造麻烦,小管子易结垢,不易清洗,可用于较清洁流体。
大管径的管子用于粘性较大或易结垢的流体。
我国列管式换热器常采用无缝钢管,规格为外径×壁厚,常用的换热管的规格:φ19×2,φ25×2.5,φ38×3。
管子的选择要考虑清洗工作的方便及合理使用管材,同时还应考虑管长与管径的配合。
国内管材生产规格,长度一般为:1.5,2,2.5,3,4.5,5,6,7.5,9,12m等。
换热器的换热管长度与壳径之比一般在6-10,对于立式换热器,其比值以4-6为宜。
壳程和壳程压力降,流体在换热器内的压降大小主要决定于系统的运行压力,而系统的运行压力是靠输送设备提供的。
换热器内流体阻力损失(压力降)越大,要求输送设备的功率就越大,能耗就越高。
对于无相变的换热,流体流速越高,换热强度越大,可使换热面积减小,设备紧凑,制作费低,而且有利于抑制污垢的生成,但流速过高,也有不利的一面,压力降增大,泵功率增加,对传热管的冲蚀加剧。
因此,在换热器的设计中有个适宜流速的选取和合理压力降的控制问题。
一般经验,对于液体,在压力降控制在0.01~0.1MPa之间,对于气体,控制在0.001~0.01MPa之间。
表2-2列出了换热器不同操作条件压力下合理压降的经验数据,供设计参考。
表2-2 列管换热器合理压降的选取2、管子总数n的确定。
对于已定的传热面积,当选定管径和管长后便可求所需管子数n,由式(2-6)进行计算。
(2-6)式中-传热面积,;-管子外径,m;L-每根管子的有效长度,m;计算所得的管子n进行圆整3、管程数m的确定。
根据管子数n可算出流体在管内的流速,由式(2-7)计算。
(2-7)式中vs-管程流体体积流量,-管子内径, m;n-管子数。
若流速与要求的适宜流速相比甚小时,便需采用多管程,管程数m可按式(2-8)进行计算。
m=u/(2-8) 式中—用管子数n求出的管内流速,m/s;u-要求的适宜流速,m/s;式(2-8)中的适宜流速u要根据列管换热器中常用的流速范围进行选定,参见《化工原理》相关内容,一般要求在湍流下工作(高粘度流体除外),与此相对应的Re值,对液体为5×103,气体则为-。
分程时,应使每程的管子数大致相等,生产中常用的管程数为1、2、4、6、四种。
4、管子的排列方式及管间距的确定。
管子在管板上排列的原则是:管子在整个换热器的截面上均匀分布,排列紧凑,结构设计合理,方便制造并适合流体的特性。
其排列方式通常为等边三角形与正方形两种,也有采用同心圆排列法和组合排列法。
在一些多程的列管换热器中,一般在程内为正三角形排列,但程与程之间常用正方形排列,这对于隔板的安装是很有利的,此时,整个管板上的排列称为组合排列。
对于多管程的换热器,分程的纵向隔板占据了管板上的一部分面积,实际排管数比理论要少,设计时实际的管数应通过管板布置图而得。
在排列管子时,应先决定好管间距。
决定管间距时应先考虑管板的强度和清理管子外表时所需的方法,其大小还与管子在管板上的固定方式有关。
大量的实践证明,最小管间距的经验值为:焊接法胀接法,一般取(1.3~1.5)管束最外层管子中心距壳体内表面距离不小于。
5、壳体的计算。
列管换热器壳体的内径应等于或稍大于(对于浮头式换热器)管板的直径,可由式(2-9)进行计算。
Di=a(b-1)+2L (2-9)式中Di-壳体内径,mm;a-管间距,mm;b-最外层六边形对角线上的管子数;L-最外层管子中心到壳体内壁的距离,一般取L=(1~1.5),mm;若对管子分程则Di=f+2Lf值的确定方法:可查表求取,也可用作图法。
当已知管子数n和管间距a 后开始按正三角形排列,直至排好n根为止,再统计对角线上的管数。
计算出的壳径Di要圆整到容器的标准尺寸系列内。
第三节列管式换热器机械设计在化工企业中列管式换热器的类型很多,如板式,套管式,蜗壳式,列管式。
其中列管式换热器虽在热效率、紧凑性、金属消耗量等方面均不如板式换热器,但它却具有结构坚固、可靠程度高、适应性强、材料范围广等特点,因此成为石油、化工生产中,尤其是高温、高压和大型换热器的主要结构形式。
列管式换热器主要有固定管板式换热器、浮头式换热器、填函式换热器和U型管式换热器,而其中固定管板式换热器由于结构简单,造价低,因此应用最普遍。
列管式换热器机械设计包括:1、壳体直径的决定和壳体壁厚的计算。
2、换热器封头选择。
3、压力容器法兰选择。
4、管板尺寸确定。
5、管子拉脱力的计算。
6、折流板的选择与计算。
7、温差应力的计算。
8、接管、接管法兰选择及开孔补强等。
9绘制主要零部件图和装配图。
下面分述如下:一、壳体直径的决定和壳体壁厚的计算。
1、已知条件:由工艺设计知管程和壳程介质种类、温度、压力、壳与壁温差、以及换热面积。
2、计算(1)管子数n:列管换热器常用无缝钢管,规格如下:管子材质的选择依据是介质种类,如果介质无腐蚀,可选碳钢,而介质有腐蚀则选择不绣钢。
管长规格有1500,2000,2500,3000,4500,5000,6000,7500,9000,12000mm。
n=A/(pdmL),其中 A—换热面积(m2);L—换热管长度mm;dm—管子的平均直径mm。
由于在列管式换热器中要安装4根或6根拉杆。
所以实际换热管子数为{n-4(6)}根。
(2)管子排列方式,管间距确定。
管子排列方式一般在程内采用正三角形排列,而在程与程之间采用正方形排列。
管间距根据最小管间距选择。
最小管间距(3)换热器壳体直径的确定壳体直径计算公式:当采用正三角形排列时为Di=a(b-1)+2L式中 Di—换热器内径;a—管间距;b—正三角形对角线上的管子数;L—最外层管子的中心到壳壁边缘的距离。
若对管子进行分程则Di=f+2L式中 f—壳体同一内直径两端管子中心距mm;Di、L同上。
计算出Di后还要圆整到公称直径系列中。
(4)换热器壳体壁厚的计算计算壁厚为 S=PDi/(2[σ]tΦ-P)式中 P—设计压力,MPa;当P﹤0.6 MPa时,取P=0.6 MPa;Di—壳体内径,mm;Φ—焊缝系数,根据焊缝情况选取Φ=0.85-1.0;[σ]t—壳体材质在设计温度时的许用应力,MPa。
材质选取原则同管子的选取原则一样。
计算出S后还要根据钢板厚度负偏差表选取钢板厚度负偏差C1;根据腐蚀情况选取腐蚀裕量C2,C2=KaB 其中Ka为腐蚀速度(mm/a),B为容器的设计寿命。
当材料的腐蚀速度为0.05~0.1mm/a 时,单面腐蚀取C2=1~2mm,双面腐蚀取C2=2~4mm。
当材料的腐蚀速度小于或等于0.05mm/a时,单面腐蚀取C2=1mm,双面腐蚀取C2=2mm。