列管式換熱器目前廣泛使用在化工行業中,比較多的是用來生產酒精,列管式換熱器結構并不復雜,主要是由殼體主體、管板、換熱管、封頭和折流擋板構成。列管式換熱器的設計過程一般包括以下內容:
1、首先明確列管式換熱器的設計目標,包括各種設計參數,比如流體的流量、溫度、壓力、換熱器的大小尺寸、換熱器的質量等。
2、對列管式換熱器進行總體的考慮,確定所選的結構型式、流體流動的方式,確定安裝的位置。尤其要保證加熱介質,保證積垢的清除。
3、進行必要的科學計算,根據已知知識求出列管式換熱器需要的傳熱系數,同時計算傳熱面積,確定換熱器的結構參數,比如管子的長度、直徑和數量。
4、計算列管式換熱器各個部件應力的大小,進行換熱器強度的計算,尤其要明確熱應力的大小,防止應為錯誤的選擇造成換熱面損壞。當換熱器介質溫度高時,換熱器元件的熱膨脹量較大,此時壁溫也是較高的。
5、列管式換熱器的設計過程不僅僅體現在設計上,設計者需要親身參加設備的制造、安裝和實際使用情況的分析,這樣才是一個完整的設計過程。
根據給定的原始條件,確定各股物料的進出口溫度,計算換熱器所需的傳熱面積,設計換熱器的結構和尺寸,并要求核對換熱器壓強降是否符合小于30 kPa的要求。各項設計均可參照國家標準或是行業標準來完成。具體項目如下:
設計要求:
1. 某工廠的苯車間,需將苯從其正常沸點被冷卻到40℃;使用的冷卻劑為冷卻水,其進口溫度為 30℃,出口溫度自定。 2. 物料(苯)的處理量為1000 噸/日。 3. 要求管程、殼程的壓力降均小于30 kPa。