锯齿形板式换热器热水冷却器.doc

该【锯齿形板式换热器热水冷却器 】是由【读书百遍】上传分享，文档一共【84】页，该文档可以免费在线阅读，需要了解更多关于【锯齿形板式换热器热水冷却器 】的内容，可以使用淘豆网的站内搜索功能，选择自己适合的文档，以下文字是截取该文章内的部分文字，如需要获得完整电子版，请下载此文档到您的设备，方便您编辑和打印。南京工业大学
《材料工程原理B》课程设计
设计题目:
专业:班级:
学号:姓名:
日期:
指引教师:
设计成绩:日期:
设计任务书
(一)设计题目
热水冷却器的设计
(二)设计任务及操作条件
(1)解决能力t/a热水
(2)设备型式锯齿形板式换热器
(3)操作条件
a热水:入口温度,出口温度
b冷却介质:循环水,入口温度,出口温度
c冷却压降:不不小于
d每年按330天计,每天24小时持续运营
(4)建厂地区:天津地区
(三)设计规定
选择合适的锯齿形板式换热器进行核算
目录
:设计方案简介
……………………………….…………………………3
…………………………….………………………3
…………………………….……3
…………………………….………………5
……………………………….…………9
……………………………….……………12
:工艺流程简图
……………………12
……………………………….14
:工艺计算和整体设备计算
……………………………….……………………14
……………………………….……………15
……………………………….…………………16
………………………………………………16
…………………………16
……………………………….………18
………………………18
………………………18
……………………………….………………19
……………………………….…………………19
……………………………….………………20
……………………………….………20
……………………………….………………21
:设计成果概要和设计一览表…………………23
:附图
:工艺流程图……………………………….…………………25
:主体设备工艺图……………………………….…………26
:设计小结……………………………….…………………27
参照文献……………………………….………………………………28
锯齿形板式换热器阐明书
第一章:设计方案简介


换热器(英语翻译:heatexchanger),是将热流体的部分热量传递给冷流体的设备,又称热互换器。换热器是化工、石油、动力、食品及其他许多工业部门的通用设备,在生产中占有重要地位。在化工生产中换热器可作为加热器、冷却器、冷凝器、蒸发器和再沸器等,应用更加广泛。换热器种类诸多,但根据冷、热流体热量互换的原理和方式基本上可分三大类即:间壁式、混合式和蓄热式。在三类换热器中,间壁式换热器应用最多。

传热性能:板式换热器有较高的传热系数,一般可达12560~20934KJ/m21h·℃一般状况下,板式换热器总传热系数比管壳式换热器大3~5倍以上;在相似换热面积时板式换热器流通面积比管壳式换热器大5倍,压降小;最小传热温差:列管式换热器为3~5℃,板式换热器为1~3℃板壳式换热器中的流体流动形式与板式换热器相似,在波纹状通道中流动的流体受到强烈扰动,临界雷诺数只有20~50,在很低的流速下就能达到湍流状态,并且可实现纯逆流换热,因此具有很高的传热效率及热回收率。
占地面积及重量:板式换热器构造紧凑,单位体积内的换热面积为管壳式换热器的2~5倍,并且不用象管壳式换热器那样要预留出管束的检修场地。紧凑度:管壳式换热器为78m2/m3,板式换热器为220m2/m3。因此实现同样的换热任务时,板式换热器的占地面积约为管壳式换热器的1/5~1/10。板式换热器的板片厚度为016~018mm,管壳式换热器的换热管厚度为210~215mm;管壳式换热
器的壳体比板式换热器的框架重得多。在完毕同样换热任务的状况下,板式换热器所需的换热面积比管壳式换热器的小,即板式换热器的重量轻,大概为管壳式换热器的1/5左右。对于由多种板片构成的板壳式换热器,可在壳体内设立隔板或筋板,使换热器形成蜂窝状构造,因而壳体钢板无需很厚,板壳式换热器平均重量和体积只有管壳式换热器的25%~40%。
许用压力和温度管壳式换热器可以用于较高的压力和温度。由于管板与壳体是刚性连接,因此在较高温度时考虑增长缓和壳体和管束变形不协调的膨胀节。板式换热器是靠垫片密封的,因此板式换热器的许用压力和温度取决于弹性垫片。老式可拆板式换热器最高许用压力为215MPa,温度为250
℃如下。板壳式换热器由于板片是通过焊接连接的,取代了板式换热器中的弹性垫片,大大提高了换热器所承受的压力和温度,并且密封性能良好。
污垢系数板式换热器由于板间流体的剧烈湍动,杂质不易沉积和不锈钢制造的板面光滑,易清洗,因此板式换热器的污垢系数比管壳式换热器的污垢系数小得多。板壳式换热器由于换热过程处在强烈的湍流状态,高剪切力克制了板画上污垢的形成,流体在波纹形通道内的停留时间均匀,因此其结垢倾向远低于管壳式换热器。
制导致本板式换热器重要用金属板材,因而原材料的价格比同样金属的管材要低廉,制造过程重要是冲压成型,机加工较少。板壳式换热器虽然采用耐腐蚀优质不锈钢材料制造,但其制导致本却与碳钢管壳式换热器相称。其因素在于:①板材的轧制过程比无缝管的挤制过程简朴,能量消耗低,材料成本也低。
②由于板片较薄,按面积算16mm厚不锈钢板与4mm厚碳钢卷板的材料价格几乎相称,而低于3mm厚的钢管。③板壳式换热器的传热效率高于管壳式换热器,完毕相似任务换热器的传热面积可减少。④板壳式换热器的模具简朴,费用低,只需2-3副模具就可用于常用的规格,初期设备投资少,生产效率高
热损失 板式换热器由于仅仅是板片周边暴露在大气中,热损失仅占总传热量的1%左右,不需要采用保温层。板壳式换热器虽然波纹板通道内的局部阻力比光滑表面要大,但由于板片数目多,并列的通道数目较多,再加上通道长度较短,因此其阻力损失较小。
应用当介质中无悬浮粒子时,无论从传热系数还是从总费用看,板式换热器都为最佳选择。但是当介质中具有悬浮粒子时,板式换热器易堵塞,老式上用管壳式换热器,其管程流动较抱负,但壳程流动的湍流限度太低,导致总传热系数低,投资高。和管壳式换热器同样,板壳式换热器较易清洗,但其传热效率却高得多,由于二侧的传热系数都较高,它的流程可任意选定,其费用比板式换热器高,但比列管
式换热器便宜。总的来看,其质价比最高

板式换热器是由一系列具有一定波纹形状的金属片叠装而成,涉及传热半片,密封垫片,压紧板,上下导杆,支柱,夹紧螺栓等重要零件。多种板片之间形成薄矩形通道,通过半片进行热量互换。它与常规的管壳式换热器相比,在相似的流动阻力和泵功率消耗状况下,其传热系数要高出诸多。
板式换热器的型式重要有框架式(可拆卸式)和钎焊式两大类,板片形式重要有人字形波纹板、水平平直波纹板和瘤形板片三种
、高效换热器,它具有如下特点:
a、高效节能:板式换热器的传热系数高,比相似平方的列管式换热器提高30%~50%。
b、构造紧凑:板式换热器体积小,占地面积小,散热损失小,重量轻,每立方米体积内约布置250平方米左右的传热面积,占地面积仅为列管式换热器的1/4-1/8。
c、拆装清洗以便:板式换热器靠夹紧螺栓将夹固板和板片夹紧,因此拆装以便,随时可以打开清洗。有时甚至可以不必完全拆开仅把压紧螺栓松开就可抽出板片清洗,更换胶垫,以至更换板片,同步由于板面光洁,湍流限度高,不易结垢。
d、使用寿命长:板式换热器的板片采用不锈钢或钛合金板片压制,可耐多种腐蚀介质。
e、合用性强:板式换热器板片为独立元件,可按规定随意增减流程,形式多样:可合用于多种不同工艺的规定。