管壳式换热器的课程设计课件.pptx

《管壳式换热器的课程设计课件.pptx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《管壳式换热器的课程设计课件.pptx（27页珍藏版）》请在淘文阁 - 分享文档赚钱的网站上搜索。

1、管壳式换热器的课程设计课件目录contents管壳式换热器简介管壳式换热器的设计基础管壳式换热器的传热计算管壳式换热器的流动阻力计算管壳式换热器的制造与安装管壳式换热器的案例分析01管壳式换热器简介管壳式换热器是一种在管内外进行热交换的设备，主要由管箱、管束、壳体等部件组成。定义通过加热或冷却管内和管外的流体，实现热量从一种流体传递到另一种流体的目的。工作原理定义与工作原理主要包括固定管板式、浮头式、U型管式、填料函式等类型。结构紧凑，传热效率高，适用范围广，能承受高压，对流体的适应性较强。类型与特点特点类型应用领域常用于各种油品、液化石油气、天然气的加热或冷却。用于药物的浓缩、分离和精制过程

2、中的热交换。用于果汁、乳制品、啤酒等液态食品的加热或冷却。还可应用于核能工业、船舶工业、能源工业等领域。石油化工制药行业食品工业其他领域02管壳式换热器的设计基础根据工艺要求和安全考虑，确定管壳式换热器的工作压力。工作压力根据工艺流程的温度需求，确定换热器的温度范围。温度范围根据热量交换需求，计算所需的换热面积和传热速率。换热面积与传热速率了解工艺流体（如流体类型、粘度、密度、腐蚀性等）对设计的影响。流体特性设计参数与要求耐腐蚀性高温性能机械强度经济性材料选择与注意事项01020304根据工艺流体的腐蚀性，选择具有耐腐蚀性能的材料。对于高温应用，选择具有良好高温稳定性和抗蠕变性能的材料。确保所

3、选材料具有足够的机械强度，以承受工作压力和温度变化的影响。在满足性能要求的前提下，考虑材料的经济性，降低成本。根据工作压力和温度要求，选择合适的管与管板连接方式（如焊接、胀接或螺纹连接）。换热管与管板的连接方式折流板的设计进出口接管设计支座设计合理设计折流板的位置、数量和形状，以提高换热效率和减小流体阻力。根据工艺流程的需求，合理设计进出口接管的位置和尺寸。选择合适的支座类型和数量，确保换热器的稳定性和支撑强度。结构设计要点03管壳式换热器的传热计算Q=hAt，其中Q为传热量，h为传热系数，A为传热面积，t为温度差。牛顿冷却定律(fracpartialTpartialt=alphanabla2

4、T)，其中T为温度场，t为时间，为导热系数。导热基本方程(fracpartialTpartialt=alphanabla2T+frachAm(T_s-T_b)，其中T_s、T_b分别为壳侧和管侧流体温度。对流传热方程传热基本方程根据实验数据和经验公式计算传热系数，如Dittus-Boelter公 式、Gorham-Lambert公式等。经验公式法数值模拟法实验测定法利用数值计算方法求解传热方程，得到传热系数。通过实验测定传热系数，需要建立实验装置并采集实验数据。030201传热系数的确定如ANSYS、FLUENT等，用于模拟管壳式换热器的传热过程。模拟软件如遗传算法、粒子群算法等，用于优化管壳

5、式换热器的结构参数和操作参数，提高传热效率。优化方法传热过程的模拟与优化04管壳式换热器的流动阻力计算流体流速越大，流动阻力越大。流体流速流体粘度越大，流动阻力越大。流体粘度管程数和流程数越多，流动阻力越大。管程数和流程数管内壁粗糙度越大，流动阻力越大。管内壁粗糙度流动阻力的影响因素摩擦系数法通过实验测定摩擦系数，再根据公式计算流动阻力。数值模拟法利用计算机模拟流体在管内的流动，直接得到流动阻力。流动阻力的计算方法 流动阻力的降低措施优化管程数和流程数尽量减少管程数和流程数，以减小流动阻力。提高管内壁光滑度通过采用内表面光滑的管材和加工工艺，减小管内壁粗糙度，从而减小流动阻力。选用低粘度流体尽

6、量选用粘度较低的流体，以减小流动阻力。05管壳式换热器的制造与安装质量检测与试验进行质量检测和性能试验，确保换热器符合设计要求和使用安全。热处理与防腐进行必要的热处理和防腐处理，以提高换热器的性能和使用寿命。组对与焊接将管材与管板、壳体进行组对，并进行焊接，确保焊缝质量和密封性。准备原材料根据设计要求，准备管材、管板、壳体等原材料，并进行质量检验。切割与加工按照设计尺寸，对管材、管板、壳体进行切割和加工，确保精度和表面质量。制造工艺流程对换热器的外观进行检查，确保无明显缺陷和损伤。外观检测对换热器的关键尺寸进行测量，确保符合设计要求。尺寸检测进行密封性能试验，确保换热器的密封性能良好。密封性能

7、检测采用无损检测技术，如超声波检测、射线检测等，对焊缝等关键部位进行检测，确保无缺陷。无损检测质量检测与控制使用维护手册提供使用维护手册，包括操作规程、保养方法、常见故障排除等，以帮助用户正确使用和维护换热器。安装指南提供详细的安装指南，包括安装位置、固定方式、连接管道等，以确保安装质量和安全。定期检查与维修建议定期进行检查和维修，包括清洗、更换密封件、检查焊缝等，以确保换热器的性能和使用安全。安装与使用维护06管壳式换热器的案例分析石油化工行业是管壳式换热器应用的重要领域，主要用于油品和化学品的加热、冷却、蒸发和冷凝等工艺过程。总结词在石油化工行业中，管壳式换热器广泛应用于各种类型的工艺流程

8、中。例如，在常减压装置中，管壳式换热器用于加热和冷却原油，实现油品的分离和提纯。此外，在催化裂化、加氢裂化等工艺过程中，管壳式换热器也发挥着重要作用，用于控制反应温度和物料热交换。详细描述案例一：石油化工行业的应用总结词食品工业中，管壳式换热器主要用于食品的加热、杀菌、冷却和蒸发等工艺过程。详细描述在食品工业中，管壳式换热器广泛应用于乳制品、果汁、罐头等产品的加工过程中。例如，在牛奶的巴氏杀菌过程中，管壳式换热器用于将牛奶加热至杀菌温度并保持一定时间，以确保牛奶的卫生安全。此外，在果蔬罐头的生产过程中，管壳式换热器也用于对果蔬进行加热和杀菌处理，延长产品的保质期。案例二：食品工业的应用VS制药行业中，管壳式换热器主要用于药物的提纯、结晶、浓缩和灭菌等工艺过程。详细描述在制药行业中，管壳式换热器在药物的提纯和结晶过程中发挥着重要作用。例如，在青霉素的生产过程中，管壳式换热器用于对青霉素母液进行加热和冷却，促进青霉素的结晶和提纯。此外，在中药提取和浓缩过程中，管壳式换热器也用于控制提取温度和药液的浓缩。总结词案例三：制药行业的应用THANKSFOR WATCHING感谢您的观看