第七章管壳式换热器的机械设计ppt课件.ppt

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1、我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物第三篇典型化工设备的机械设计第三篇典型化工设备的机械设计换热器换热器搅拌设备搅拌设备塔设备塔设备我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物教学重点教学重点（1）典型管壳式换热器的选型）典型管壳式换热器的选型（2）固定管板式换热器的基本结构）固定管板式换热器的基本结构（3）管子的选用及管板的连接）管子的选用及管板的连接（4）温差应力产生的原因及补偿措施）温差应力产生的原

2、因及补偿措施教学难点：教学难点： 管、壳程的分程及隔板管、壳程的分程及隔板第七章第七章 管壳式换热器的机械设计管壳式换热器的机械设计 我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物第一节第一节 换热器概述换热器概述 一、定义一、定义 换热器是用来换热器是用来完成各种不同传热过程的设备完成各种不同传热过程的设备。 1、如：开水锅炉、冰箱、空调等。、如：开水锅炉、冰箱、空调等。2、是许多工业部门广泛应用的通用工艺设是许多工业部门广泛应用的通用工艺设备。通常，在化工厂的建设中，换热器约备。通常，在化工厂的建设中

3、，换热器约占总投资的占总投资的11 40 。那么衡量一台换热器好坏的标准是什么呢？那么衡量一台换热器好坏的标准是什么呢？我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物3.可靠性可靠性满足操作条件满足操作条件 ，强度足够强度足够，保证使用寿命保证使用寿命二、衡量标准二、衡量标准 2.合理性合理性 1.1.先进性先进性 可制造加工，成本可接受可制造加工，成本可接受 传热效率高，流体阻力小，材料省传热效率高，流体阻力小，材料省 我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我

4、也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物三、不同目的的换热器三、不同目的的换热器 冷却器（冷却器（cooler）冷凝器（冷凝器（condenser）蒸发器（发生相变）（蒸发器（发生相变）（evaporator）加热器（一般不发生相变）（加热器（一般不发生相变）（heater）再沸器（再沸器（reboiler） 废热锅炉（废热锅炉（waste heat boiler） 我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物四、换热器的基本类型四、换热器的基本类型按传热方式或工作原理分类按传热方式或工作原

5、理分类1、直接接触式直接接触式传热效果好，但不能传热效果好，但不能用于发生反应或有影用于发生反应或有影响的流体之间响的流体之间图图7-1 直接接触式换热器直接接触式换热器热流体热流体冷流体冷流体热流体热流体冷流体冷流体我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物2、蓄热式蓄热式温度较高的场合，温度较高的场合，但有交叉污染，但有交叉污染，温度波动大温度波动大图图7-2蓄热式换热器蓄热式换热器冷流体冷流体冷流体冷流体热流体热流体热流体热流体我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的

6、世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物3、间壁式、间壁式重点重点又称表面式换热器又称表面式换热器利用间壁（固体壁面）进行热交换。利用间壁（固体壁面）进行热交换。冷热两种流体隔开，互不接触，冷热两种流体隔开，互不接触，热量热量由热流体通过间壁传递给冷流体由热流体通过间壁传递给冷流体。应用最为广泛，形式多种多样，应用最为广泛，形式多种多样，如管壳式换热器、板式换热器等如管壳式换热器、板式换热器等我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物对于间壁式换热器，按间壁形状进一步分为对

7、于间壁式换热器，按间壁形状进一步分为(3)管壳式管壳式(1)管式管式(2)紧凑式紧凑式螺旋板式、板式、板螺旋板式、板式、板翅、伞板等翅、伞板等排管、蛇管、套管排管、蛇管、套管重点重点下面我们来看一看管壳式换热器的基本结构下面我们来看一看管壳式换热器的基本结构我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物接管法兰管箱容器法兰排气管膨胀节管板拉杆定距管折流板换热管壳程接管支座排污口管程接管 管壳式换热器的结构管壳式换热器的结构我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我

8、也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物图图7-3换热器构件名称换热器构件名称1-1-管箱管箱(A,B,C,D(A,B,C,D型型);2-);2-接管法兰接管法兰;3-;3-设备法兰设备法兰;4-;4-管板管板;5-;5-壳程接管壳程接管;6-;6-拉杆拉杆;7-;7-膨膨胀节胀节;8-;8-壳体壳体;9-;9-换热管换热管;10-;10-排气管排气管;11-;11-吊耳吊耳;12-;12-封头封头;13-;13-顶丝顶丝;14-;14-双头螺双头螺柱柱;15-;15-螺母螺母;16-;16-垫片垫片;17-;17-防冲板防冲板;18-;18-折流板或支承板折流板或支承板;19-;

9、19-定距管定距管;20-;20-拉杆螺拉杆螺母母;21-;21-支座支座;22-;22-排液管排液管;23-;23-管箱壳体管箱壳体;24-;24-管程接管管程接管;25-;25-分程隔板分程隔板;26-;26-管箱盖管箱盖根据我们前面学习的内容，请同学们说说序号根据我们前面学习的内容，请同学们说说序号2、3、8、12、21各代表什么零件？各代表什么零件？我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物固定管板式换热器固定管板式换热器浮头式换热器浮头式换热器U形管式换热器形管式换热器填料函式换热器填料函式

10、换热器五、管壳式换热器的分类五、管壳式换热器的分类 基本类型基本类型我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物（一）固定管板式换热器（一）固定管板式换热器优点：优点：结构简单、紧凑、能承受较高的压力，造价低，管结构简单、紧凑、能承受较高的压力，造价低，管程清洗方便，管子损坏时易于堵管或更换。程清洗方便，管子损坏时易于堵管或更换。缺点：缺点：不易清洗壳程，壳体和管束中可能产生较大的不易清洗壳程，壳体和管束中可能产生较大的热应力。热应力。图图7-4固定管板式换热器固定管板式换热器结构三维图结构三维图我吓了

11、一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物为减少热应力，通常在固定管板式换热器中为减少热应力，通常在固定管板式换热器中设置柔性元设置柔性元件（如膨胀节、挠性管板等）件（如膨胀节、挠性管板等），来吸收热膨胀差。，来吸收热膨胀差。图图7-5带膨胀节的固定管板式换热器带膨胀节的固定管板式换热器图7-2 固定管板式换热器图7-3 带补偿器的固定管板式换热器适用场合：适用场合：适用于壳程介质清洁，不易结垢，管程需清适用于壳程介质清洁，不易结垢，管程需清洗以及温差不大或温差虽大但是壳程压力不大的场合。洗以及温差不大或温

12、差虽大但是壳程压力不大的场合。我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物补偿圈补偿补偿圈补偿：在外壳上焊上一个补偿圈。当在外壳上焊上一个补偿圈。当外壳和管子热外壳和管子热胀冷缩时，补偿圈发生弹性形变胀冷缩时，补偿圈发生弹性形变，达到补偿的目的。，达到补偿的目的。我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物特特点点1.1.一个大管板，一个小管板，小管板在壳体内滑动一个大管板，一个小管板，小管板在壳体内滑动无温差应

13、力；无温差应力；2.2.管束可以抽出，清洗；管束可以抽出，清洗；3.3.结构复杂，浮头内漏不便检查；结构复杂，浮头内漏不便检查；4.4.管束与壳体间隙较大管束与壳体间隙较大影响传热。影响传热。. .（二）浮头式换热器（二）浮头式换热器我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物优点：优点： 管内和管间清洗方便，不会产生热应力。管内和管间清洗方便，不会产生热应力。缺点：缺点： 结构复杂，设备笨重，造价高，浮头端小盖在结构复杂，设备笨重，造价高，浮头端小盖在 操作中无法检查。操作中无法检查。适用场合：适用场

14、合：壳体和管束之间壁温相差较大，或介质易壳体和管束之间壁温相差较大，或介质易 结垢的场合。结垢的场合。图图7-6浮头式换热器浮头式换热器图7-4 浮头式换热器看看二维图我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物浮头补偿浮头补偿：换热器两端管板之一不固定在外壳上（此端称为：换热器两端管板之一不固定在外壳上（此端称为浮头），浮头），当管子受热或受冷时，连同浮头一起自由伸缩，当管子受热或受冷时，连同浮头一起自由伸缩，而与外壳的膨胀无关而与外壳的膨胀无关。我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在

15、这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物1.1.只有一个管板，结构简单；只有一个管板，结构简单；2.2.管子可以抽出，管间易清洗；管子可以抽出，管间易清洗；3.3.管子可以自由膨胀；管子可以自由膨胀；4.4.管内不便清洗，不易更换；管内不便清洗，不易更换；5.5.结构不紧凑。结构不紧凑。（三）（三）U形管式换热器形管式换热器我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物图图7-8U型管式换热器型管式换热器优点：优点：结构简单，价格便宜，承受能力强，不会产生热应力。

16、结构简单，价格便宜，承受能力强，不会产生热应力。缺点：缺点：布板少，管板利用率低，管子坏时不易更换。布板少，管板利用率低，管子坏时不易更换。适用场合：适用场合：特别适用于管内走清洁而不易结垢的高温、高压、腐蚀特别适用于管内走清洁而不易结垢的高温、高压、腐蚀 性大的物料。性大的物料。图7-6 U形管式换热器看看二维图我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物U U形管补偿形管补偿：将管子两端都固定在同一管板上，每根管子可将管子两端都固定在同一管板上，每根管子可以自由伸缩，与其他管子和外壳无关。以自由伸缩

17、，与其他管子和外壳无关。我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物特点：1.一端可自由伸缩 不产生热应力；2.管束可以抽出，管内外均易清洗；3.填料将壳程介质与外界隔开，易外漏，介质受限制；（四）填料函式换热器（四）填料函式换热器我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物优点：优点：结构简单，加工制造方便，造价低，管内和管间清洗方便。结构简单，加工制造方便，造价低，管内和管间清洗方便。 缺点：缺点：填料处易泄

18、漏。填料处易泄漏。 适用场合：适用场合： 4MPa 4MPa 以下，且不适用于易挥发、易燃、易爆、有毒及以下，且不适用于易挥发、易燃、易爆、有毒及 贵重介质，使用温度受填料的物性限制。贵重介质，使用温度受填料的物性限制。填料函式密封填料函式密封图图7-9填料函式换热器填料函式换热器看看二维图我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物（一）工艺计算（一）工艺计算 六、管壳式换热器设计内容六、管壳式换热器设计内容 选型；确定管、壳程；通过化工工艺计算，确定换热器的选型；确定管、壳程；通过化工工艺计算，确定

19、换热器的传热面积，同时选择管径、管长，决定管数、管程数和壳传热面积，同时选择管径、管长，决定管数、管程数和壳程数程数 。（二）机械设计（二）机械设计 1）壳体直径的决定和壳体厚度的计算；）壳体直径的决定和壳体厚度的计算；2）换热器封头选择，压力容器法兰选择；）换热器封头选择，压力容器法兰选择；3）管板尺寸确定；）管板尺寸确定；4）折流板的选择与计算；）折流板的选择与计算；5）管子拉脱力的计算；）管子拉脱力的计算；6）温差应力计算。）温差应力计算。我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物小小 结结说出

20、换热器类型说出换热器类型固定管板式换热器固定管板式换热器浮头式换热器浮头式换热器U形管式换热器形管式换热器填料函式换热器填料函式换热器我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物第二节第二节 管子的选用及其与管板的连接管子的选用及其与管板的连接一、管子的选用一、管子的选用 （一）直径（一）直径 粘性大或污浊的流体粘性大或污浊的流体大管径大管径单位体积传热面积增大、单位体积传热面积增大、结构紧凑、结构紧凑、金属耗量减少、传热系数提高金属耗量减少、传热系数提高阻力大，不便清洗，易结垢堵塞阻力大，不便清洗，易

21、结垢堵塞用于较清洁的流体用于较清洁的流体小管径小管径我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物（二）规格（二）规格 （外径外径壁厚壁厚），长度按规定决定），长度按规定决定 换热管尺寸换热管尺寸192、252.5和和382.5mm无缝钢管无缝钢管252和和382.5mm不锈钢管不锈钢管标准管长标准管长1500、2000、3000、4500、6000、7500、9000、12000m等等 换热器的换热管长度与公称直径之比，一般在换热器的换热管长度与公称直径之比，一般在4 42525之间，常用的为之间，常用

22、的为6 61010。立式换热器，其比值多为。立式换热器，其比值多为4 46 6。我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物（三）结构型式（三）结构型式 换热管型式换热管型式光管光管强化传热管强化传热管螺旋槽管螺旋槽管螺纹管螺纹管翅片管（在给热系数低侧）翅片管（在给热系数低侧） 多用光管，因为结构简单，制造容易多用光管，因为结构简单，制造容易，为强化传热，也采用强化传热管。为强化传热，也采用强化传热管。我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我

23、的猜测没有错：表里边有一个活的生物（四）材料（四）材料由压力、温度、介质的腐蚀性能决定。主要有由压力、温度、介质的腐蚀性能决定。主要有碳素碳素钢、合金钢、铜、钛、塑料、石墨钢、合金钢、铜、钛、塑料、石墨等。等。金属材料金属材料碳素钢碳素钢低合金钢低合金钢不锈钢不锈钢铜铜铜镍合金铜镍合金铝合金铝合金钛等钛等非金属材料非金属材料石墨石墨陶瓷陶瓷聚四氟乙烯等聚四氟乙烯等我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物二、管子与管板的连接二、管子与管板的连接 （一）胀接（一）胀接 利用胀管器挤压伸入管板孔中的管子端

24、部，使利用胀管器挤压伸入管板孔中的管子端部，使管端发生塑性管端发生塑性变形，管板孔同时产生弹性变形变形，管板孔同时产生弹性变形，取去胀管器后，取去胀管器后，管板与管管板与管子产生一定的挤压力，贴在一起子产生一定的挤压力，贴在一起达到密封紧固连接的目的。达到密封紧固连接的目的。 图图7-14 胀管前后示意图胀管前后示意图（a）胀管前）胀管前（b）胀管后）胀管后我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物胀管结束后：胀管结束后： 管板孔边缘弹性回复，管板孔边缘弹性回复，挤压管端并贴紧挤压管端并贴紧。胀管过程

25、发生：胀管过程发生：管子端部管子端部塑性变形；塑性变形；管板孔边缘管板孔边缘弹性变形弹性变形。我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物适用范围：适用范围：换热管为碳素钢，管板为碳素钢或低换热管为碳素钢，管板为碳素钢或低合金钢，合金钢，设计压力设计压力4MPa，设计温度，设计温度300，且且无特殊要求的场合。无特殊要求的场合。原因：原因：温度升高，残余应力减小，使管子与管板温度升高，残余应力减小，使管子与管板间的胀接密封性能、紧固性能都下降，故设计温间的胀接密封性能、紧固性能都下降，故设计温度度300

26、 。要求要求管板硬度大于管子硬度管板硬度大于管子硬度，否则将管端退火，否则将管端退火后再胀接。后再胀接。胀接时胀接时管板上的孔可以是光孔，也可开槽管板上的孔可以是光孔，也可开槽(开槽开槽可以增加连接强度和紧密性可以增加连接强度和紧密性)。我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物优点：工艺简单方便；优点：工艺简单方便； 消除间隙消除间隙避免间隙腐蚀避免间隙腐蚀。缺点：温度升高时，管端会发生松弛缺点：温度升高时，管端会发生松弛 泄漏泄漏。适用条件：适用条件：p4.0MPa , t300。 注意：管端硬度

27、管板硬度。注意：管端硬度管板硬度。为什麽？为什麽？ 如何实现？如何实现？我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物 保证紧密性的方法保证紧密性的方法：管板孔开槽；管板孔开槽；胀接周边保证清洁；胀接周边保证清洁；管子硬度低于管板孔周边管子硬度低于管板孔周边硬度。硬度。保证管端硬度较低并且低于保证管端硬度较低并且低于管板硬度的方法：管板硬度的方法：管端退火处理。管端退火处理。选材考虑。选材考虑。我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有

28、错：表里边有一个活的生物（二）焊接（二）焊接 优点：优点：在在高温高压条件高温高压条件下，下，焊接连接能保持连接的紧密焊接连接能保持连接的紧密性，管板加工要求可降低，性，管板加工要求可降低，节省孔的加工工时，工艺较节省孔的加工工时，工艺较胀接简单，压力较低时胀接简单，压力较低时可使可使用较薄的管板用较薄的管板。缺点：缺点：在焊接接头处产生的在焊接接头处产生的热应力可能造成应力腐蚀开热应力可能造成应力腐蚀开裂和疲劳破裂裂和疲劳破裂，同时，同时管子、管子、管板间存在间隙，易出现间管板间存在间隙，易出现间隙腐蚀隙腐蚀。 图图7-16 焊接间隙示意图焊接间隙示意图管板管板间隙间隙换热管换热管0d0d我

29、吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物 图图7-17 焊接接头的结构焊接接头的结构图7-14 焊接接头的结构图7-14 焊接接头的结构(a)图7-14 焊接接头的结构c图7-14 焊接接头的结构(c)(b)(d)我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物（三）胀焊并用（三）胀焊并用胀焊并用连接主要有：胀焊并用连接主要有：强度焊贴胀强度焊贴胀先焊后胀先焊后胀强度胀密封焊强度胀密封焊先胀后焊先胀后焊概念解释：概

30、念解释：密封焊密封焊不保证强度，只防漏；不保证强度，只防漏； 强度焊强度焊既防漏，又保证抗拉脱强度；既防漏，又保证抗拉脱强度； 贴胀贴胀只消除间隙，不承担拉脱力；只消除间隙，不承担拉脱力； 强度胀强度胀既消除间隙，又满足胀接强度。既消除间隙，又满足胀接强度。主要优点：主要优点：连接紧密，提高抗疲劳能力；连接紧密，提高抗疲劳能力；消除间隙腐蚀和应力腐蚀；消除间隙腐蚀和应力腐蚀；提高使用寿命。提高使用寿命。我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物目前，先焊后胀与先胀后焊两派学说仍处于争议之中。目前，先焊

31、后胀与先胀后焊两派学说仍处于争议之中。 先焊后胀先焊后胀 胀接使用的润滑油，在焊接时形成气体，恶胀接使用的润滑油，在焊接时形成气体，恶化焊缝质量化焊缝质量 控制胀管过程控制胀管过程先胀后焊先胀后焊 胀接使管壁紧贴管板孔壁，可防止产生裂纹胀接使管壁紧贴管板孔壁，可防止产生裂纹 不使用润滑油不使用润滑油我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物第三节第三节 管板结构管板结构一、换热管排列方式一、换热管排列方式 三角形排列紧凑，传热效果好，同一板上管子比正方形多三角形排列紧凑，传热效果好，同一板上管子比正方

32、形多排排10%10%左右，同一体积传热面积更大。适用于左右，同一体积传热面积更大。适用于壳程介质污壳程介质污垢少，且不需要进行机械清洗垢少，且不需要进行机械清洗的场合。的场合。 （一）正三角形和转角正三角形排列（一）正三角形和转角正三角形排列 图图7-18 正三角形排列的管子正三角形排列的管子流体流动方向流体流动方向流体流动方向流体流动方向正三角形排列正三角形排列转角正三角形排列转角正三角形排列我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物（二）正方形和转角正方形排列（二）正方形和转角正方形排列 管间小桥

33、形成一条直线通道，便于机械清洗。管间小桥形成一条直线通道，便于机械清洗。要经常要经常清洗管子外表面上的污垢时清洗管子外表面上的污垢时，多用正方形排列。，多用正方形排列。 图图7-19 正方形排列的管子正方形排列的管子流体流动方向流体流动方向流体流动方向流体流动方向转角正方形排列转角正方形排列正方形排列正方形排列我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物（三）组合排列法（三）组合排列法 在多程换热器中多采在多程换热器中多采用组合排列方法。即用组合排列方法。即每一程中都采用三角每一程中都采用三角形排列法，

34、而在各程形排列法，而在各程之间，为了便于安装之间，为了便于安装隔板，则采用正方形隔板，则采用正方形排列法，如图排列法，如图720。图图7-20 组合排列法组合排列法我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物二、管间距二、管间距 （一）定义（一）定义（二）要求（二）要求 管间距指管间距指两相邻换热管中心的距离两相邻换热管中心的距离。 管间距管间距1.25d0，符合表，符合表7-1规定，便于管子规定，便于管子与管板间的连接，因为对于胀接或焊接来与管板间的连接，因为对于胀接或焊接来讲，管子间距离太近，那么都

35、会影响连接讲，管子间距离太近，那么都会影响连接质量。质量。最外层管壁与壳壁之间的距离为最外层管壁与壳壁之间的距离为10mm，主要是为折流板易于加工，不易损，主要是为折流板易于加工，不易损坏。坏。我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物表表7-1 常用换热管中心距常用换热管中心距/mm 最外层换热管中心至壳体内表面的距离不应小于最外层换热管中心至壳体内表面的距离不应小于(换换热管外径的一半热管外径的一半)10mm。我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感

36、到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物简单的套管换热器简单的套管换热器 把流体把流体流经管束流经管束称为称为管程管程，该流体称为，该流体称为管程流体管程流体；把流体把流体流经管间环隙流经管间环隙称为称为壳程壳程，该流体称为，该流体称为壳程流体壳程流体。管程管程流体在管束内来回流过几次，就称为流体在管束内来回流过几次，就称为与次数相同与次数相同程数程数的换热器。的换热器。 管程的分程及管板与隔板的连接管程的分程及管板与隔板的连接我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物三、管程的分程及管板与隔

37、板的连接三、管程的分程及管板与隔板的连接 当当换热器所需的换热面积较大换热器所需的换热面积较大，而管子做得太长时，就得，而管子做得太长时，就得增大壳体直径，排列较多的管子。此时，增大壳体直径，排列较多的管子。此时，为了增加管程流为了增加管程流速，提高传热效果，须将管束分程速，提高传热效果，须将管束分程，使流体依次流过各程，使流体依次流过各程管子。管子。 （一）分程原因（一）分程原因 我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物（二）分程原则（二）分程原则 （三）分程隔板（三）分程隔板 图图7-21 双层

38、隔板与管板的密封双层隔板与管板的密封 各程换热管数应大致相等；各程换热管数应大致相等； 相邻程间平均壁温差一般不应超过相邻程间平均壁温差一般不应超过28； 各程间的密封长度应最短；各程间的密封长度应最短； 分程隔板的形状应简单。分程隔板的形状应简单。图图7-22 单层隔板与管板的密封单层隔板与管板的密封图7-20 双层隔板与管板的密封隔板图7-19单层隔板与管板的密封s+2管板s封头隔板管板隔板隔板管板管板封头封头隔板隔板管板管板我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物隔板：单层及双层隔板：单层及双

39、层隔板隔板挡板挡板管束管束壳体壳体我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物管程数：单管程、双管程、多管程壳程数：单壳程、双壳程、多壳程 t1T1 T2 t2 单管程、单壳程 t1T2 T1 t2 双管程列管式 t1T2 T1 t2 双管程、双壳程管壳式换热器管壳式换热器我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物管箱分程：分程举例：分程举例： 2程4程我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样

40、一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物（四）分程方式（四）分程方式 表表72管程布置表管程布置表图序管箱隔板介质返回侧隔板管程数流动顺序214612123414231432213546146325bacdefg我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物4.4.分程隔板及其与管板间的密封分程隔板及其与管板间的密封管箱结构：我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物五、管板

41、与壳体的连接结构五、管板与壳体的连接结构 （一）不可拆的焊接式（一）不可拆的焊接式 固定管板式换热器管板与壳体的连接固定管板式换热器管板与壳体的连接兼做法兰兼做法兰不兼做法兰不兼做法兰我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物图图7-23 -01 兼作法兰时管板与壳体的连接结构兼作法兰时管板与壳体的连接结构我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物图图7-23 -02 兼作法兰时管板与壳体的连接结构兼作法兰时

42、管板与壳体的连接结构我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物图图7-23 -03 兼作法兰时管板与壳体的连接结构兼作法兰时管板与壳体的连接结构我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物图图7-24 不兼作法兰时管板与壳体的连接结构不兼作法兰时管板与壳体的连接结构我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物（二）可拆式

43、（二）可拆式 浮头式、浮头式、U型管式及填型管式及填料函式换热器料函式换热器固定端管固定端管板与壳体的连接板与壳体的连接图图7-25 管板与壳体可拆连接管板与壳体可拆连接我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物第四节第四节 折流板、支承板、折流板、支承板、旁路挡板及拦液板的作用和结构旁路挡板及拦液板的作用和结构 一、折流板及支承板一、折流板及支承板 1、作用、作用提高壳程内流体的流速提高壳程内流体的流速 加强湍流强度加强湍流强度 提高传热效率提高传热效率 支撑换热管。支撑换热管。 我吓了一跳，蝎子是

44、多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物 当当工艺上无折流板要求而管子较细长时，工艺上无折流板要求而管子较细长时，应考虑有一定数量的支承板应考虑有一定数量的支承板，以便安装和，以便安装和防止管子变形；支撑板的尺寸、形状可与防止管子变形；支撑板的尺寸、形状可与折流板相同。折流板相同。 我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物2、结构、结构弓形、圆盘圆环形和带扇形切口弓形、圆盘圆环形和带扇形切口 我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐

45、怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物折流板的常用形式折流板的常用形式 弓形折流板弓形折流板我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物3、尺寸、尺寸 厚度厚度与壳体直径和折流板间距有关与壳体直径和折流板间距有关 折流板最小厚度按下表选取折流板最小厚度按下表选取 表表7-3 折流板的厚度折流板的厚度我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物弓形

46、折流板间距弓形折流板间距 最小间距最小间距 max Di，50mm51最大间距：不超过下表规定，且最大间距：不超过下表规定，且Di表表7-4 折流板和支承板最大间距厚度折流板和支承板最大间距厚度我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物 间隙间隙 折流板外径与壳体之间的间隙要适当，因为折流板外径与壳体之间的间隙要适当，因为过小给过小给安装带来困难，过大又影响传效率安装带来困难，过大又影响传效率。详见表。详见表7-5表表7-5 折流板和支承板的外径折流板和支承板的外径我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东

47、西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物 折流板的固定折流板的固定 折流板和支承板的固定是通过折流板和支承板的固定是通过拉杆和定距管拉杆和定距管来实现来实现的的 图图7-29 折流板的组装折流板的组装我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物通过通过拉杆和定距管拉杆和定距管来实现。来实现。我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物接管法兰管箱容器法兰

48、排气管膨胀节管板拉杆定距管折流板换热管壳程接管支座排污口管程接管我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物二、旁路挡板二、旁路挡板 壳体与管束之间存在有较大间隙时，为壳体与管束之间存在有较大间隙时，为避免流体走避免流体走短路短路，沿纵向设置板条，沿纵向设置板条，迫使流体穿过管束迫使流体穿过管束进行热进行热交换。交换。我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物加工成规则加工成规则的长条状，的长条状，长度等于折长

49、度等于折流板或支承流板或支承板的板间距板的板间距，两端焊在折两端焊在折流板或支承流板或支承板上。板上。 2 2、结构及安装、结构及安装 图图7-30 旁路挡板的结构旁路挡板的结构我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物折流板旁路挡板旁路挡板旁路挡板折流板折流板图图7-31 旁路挡板的结构旁路挡板的结构我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物三、拦液板三、拦液板 立式冷凝器中起到截拦液膜作用。在立式冷凝器中

50、为减立式冷凝器中起到截拦液膜作用。在立式冷凝器中为减薄管壁上的液膜而提高传热膜系数。薄管壁上的液膜而提高传热膜系数。图图7-32 拦液板拦液板我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物第五节第五节 温差应力温差应力一、管壁与壳壁温度差引起的温差应力一、管壁与壳壁温度差引起的温差应力 1、温差应力产生的原因、温差应力产生的原因 如图所示如图所示,固定管板式固定管板式换热器的壳体与管子换热器的壳体与管子,在安装温度下在安装温度下,它们的它们的长度均为长度均为L(图图a);图图7-33 壳体与管子的膨胀与压