管壳式换热器讲义
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xxxxxxx化学工程学院化工专业 课程设计成绩卧室容器设计0.075:1Ⅰ2019670000000鞍座Ⅱ6000.4750.70.530.77400220180370400400400400变换气半水煤气Q245R10.85110545000.670.97偏差为接管法兰标准abcdPN10 DN150 HG/T 20592密封面型式变换气进口平面平面平面平面PN10 DN150 HG/T 20592变换气出口PN10 DN125 HG/T 20592PN10 DN125 HG/T 20592半水煤气进口半水煤气出口2Q245R2Q245R2 Q245R拉杆Ø1062022022Q245R228888Q345R缠绕垫片2右管板δ=4492664312022026.32Q245R3030abcd2821.37000000000000
管壳式换热器 GB151-1999
一.适用范围
1.型式
固定——Pt、PS大,△t小
浮头、U形——Pt大,△t大
一般不用于MPaPD5.2,易燃爆,有毒,易挥发和贵重介质。
结构型式:外填料函式、滑动管板填料函、双填料函式(径向双道)
2.参数
41075.1,35,2600XPNDNMPaPmmDNN。参数超出时参照执行。
DN:板卷按内径,管制按外径。
3.管束精度等级——仅对CS,LAS冷拔换热管
Ⅰ级——采用较高级,高级精度(通常用于无相变和易产生振动的场合)
Ⅱ级——采用普通级精度 (通常用于再沸,冷凝和无振动场合)
不同精度等级管束在换热器设计中涉及管板管孔,折流板管孔的加工公差。
GB13296不锈钢换热管,一种精度,相当Ⅰ级;有色金属按相应标准。
4.不适用范围
受直接火焰加热、受核辐射、要求疲劳分析、已有其它行业标准(制冷、造纸等)PD<0.1MPa或真空度<0.02MPa
+
二.引用标准
1. 压力容器安全技术监察规程——监察范围,类别划分等
按管、壳程的各自条件划类,以其中类别高的为准,制造技术可分别要求。
壳程容积不扣除换热管占据容积计,管程容积=管箱容积+换热管内部容积。 壳程容积=内径截面积X管板内侧间长度。
2. GB150-1998《钢制压力容器》——设计界限、载荷、材料及许用应力、各受压元件的结构和强度计算。
3.有关材料标准。管材、板材、锻件等
4.有关零部件标准。封头、法兰(容器法兰、管法兰)紧固件、垫片、膨胀节、支座等
三.设计参数
1. 有关定义同GB150
2. 设计压力Mpa
分别按管、壳程设计压力,并取最苛刻的压力组合(一侧为零或真空)。
管板压差设计仅适用确能保证管、壳程同时升降压,如1)自换热 2)Pt Ps均较高,操作又能绝对保证同时升降压。
第页共页1设备位号设备名称修改2设备台数设备规格3工艺操作数据4名 称壳 程管 程单 位名 称单 位5流体名称总热负荷kW/h6流体流量kg/h有效传热温差oC7温度: 进口/出口oC总传热系数:-清洁状态W/m2.k8进口压力MPa (g)总传热系数:-结垢状态W/m2.k9压力降MPa (g)热虹吸式重沸器 -从塔10结垢热阻m2. K/W液位到底管板的静压头m 液柱11流速m/s釜式换热器的最小持液量m312最高操作压力MPa (g)总壳体台数:13最高工作温度℃串联/并联台数:14最低工作温度℃换热器总有效面积m215最高H2分压MPa (g)每台换热器有效面积m216最高H2S分压MPa (g)换热面积余量%17每台换热器操作介质重kg181920壳程流体物性数据21气相液相22 温度 焓值气体分率 密度比热 粘度 导热系数 密度 比热 粘度 导热系数 表面张力23℃ kJ/kg 重量% kg/m³ kJ/kg.℃ mPa.s W/m.°C kg/m³ kJ/kg.℃ mPa.s W/m.°C mN/m2425262728293031323334管程流体物性数据35气相液相36 温度 焓值气体分率 密度比热 粘度 导热系数 密度 比热 粘度 导热系数 表面张力37℃ kJ/kg 重量% kg/m³ kJ/kg.℃ mPa.s W/m.°C kg/m³ kJ/kg.℃ mPa.s W/m.°C mN/m3839404142434445464748备注:495057管壳式换热器数据表专业文件号LPEC30-01/D3n项目文件号顾客要求设计阶段
本表内容未经LPEC同意不允许扩散至第三方格式编号:LF-Ch-30D.1-04-2004 第页共页管壳式换热器数据表专业文件号LPEC30-01/D3n项目文件号顾客要求设计阶段1 结构参数2热流体位置管程壳程管子形式: 光管 翅片管 螺纹管3壳体内径mm折流板形式: 单弓形 双弓形 环盘形4管束布管限定圆直径mm折流板切口方位:横向 竖向45°5管程数/壳程数折流板切口尺寸:%直径6壳体方位水平垂直其它折流板中心间距mm7管子数/台第一块折流板间距mm8管子外径(光管)mm9管壁厚度mm折流板数量10管子长度(直管段)mm旁路挡板对数11管间距mm壳程入口设防冲挡板否?设不设12管子排列形式 30° 60° 90° 45°是否需要清洁处理管程壳程13141516开口说明17压力公称直径开口外伸高度18PN(Mpa)DN(mm)(mm)191管程入口202管程出口213壳程入口224壳程出口23524252627282930313233343536373839404142434445464748495051法兰型式备注 编号名 称数量接管等级
10.2 总传热系数推荐值
10.2.1 管壳式换热器
10.2.2
表15-36 管壳式冷却器总传热系数
高温流体 低温流体 总传热系数范围
/kcal•m-2•h-1•℃-1 备注
水
甲醇、氨
有机物黏度0.5cP以下①
有机物黏度0.5cP以下①
有机物黏度0.5~1.0 cP②
有机物黏度1.0 cP以上③
气体
水
水
硫酸
四氯化碳
氯化氢气(冷却除水)
氯气(冷却除水)
焙烧SO2气体
氮
水
20%~40%硫酸
20%盐酸
有机溶剂
水
水
水
冷冻盐水
水
水
水
冷冻盐水
冷冻盐水
水
氯化钙溶液
盐水
水
水
水
水
水t=30~60℃
水t=25~110℃
盐水
1200~2440
1200~2440
370~730
190~490
240~610
24~370
10~240
490~1000
200~500
750
65.5
30~150
30~150
200~400
57
350~1000
400~900
500~1000
150~440
污垢系数0.0006m2•h.℃•kcal-1
传热面为塑料衬里
传热面为不透性石墨,两侧传热膜系
管内流速0.0052~0.011m.s-1
传热面为不透性石墨
传热面为不透性石墨
传热面为不透性石墨
计算值
传热面为塑料衬里
冷却洗涤用硫酸的冷却
① 为苯、甲苯、丙酮、乙醇、丁酮、汽油、轻煤油、石脑油等有机物。
② 为煤油、热柴油、热吸收油、原油馏分等有机物。
③ 为冷柴油、燃料油、原油、焦油、沥青等有机物。
注:1 kcal.m-2.h-1.℃-1=1.163W.m-2.K-1;1cP=1X10-3Pa.s.
表15-37 管壳式换热器总传热系数
高温流体 低温流体 总传热系数范围
/kcal.m-2.h-1.℃-1 备注
水
水溶液
有机物黏度0.5cP以下①
有机物黏度0.5~1.0 cP②
有机物黏度1.0 cP以上③