热交换器选型计算

热交换器设计计算

一、基本参数

管板与管箱法兰、壳程圆筒纸之间的连接方式为e型 热交换器公称直径DN600，即Di=600mm 换热管规格φ38?2，L0=3000mm 换热管根数n=92

管箱法兰采用整体非标法兰

管箱法兰/壳体法兰外直径Df=760mm 螺柱孔中心圆直径Db=715mm 壳体法兰密封面尺寸D4=653mm

二、受压元件材料及数据

以下数据查自GB 150.2—2011；

管板、法兰材料：16Mn锻件 NB/T 47008—2010 管板设计温度取 10℃

查表9，在设计温度100℃下管板材料的许用应力：

[σ]rt?178Mpa（δ≤100mm）

查表B.13，在设计温度100℃壳体/管箱法兰/管板材料的弹性模量：

’’E’?EMpa ff?Ep?197000壳程圆筒材料：Q345R GB 713 壳程圆筒的设计温度为壳程设计温度

查表2，在设计温度100℃下壳程圆筒材料的许用应力：

t[σ]c?189Mpa（3mm＜δ≤16mm）

查表B.13，在设计温度10℃下壳程圆筒材料的弹性模量Es?197000Mpa 查表B.14在金属温度20℃~80℃范围内，壳程圆筒材料平均线膨胀系数： αs?1.137?10-5mm

热交换器设计计算

一、基本参数

管板与管箱法兰、壳程圆筒纸之间的连接方式为e型 热交换器公称直径DN600，即Di=600mm 换热管规格φ38?2，L0=3000mm 换热管根数n=92

管箱法兰采用整体非标法兰

管箱法兰/壳体法兰外直径Df=760mm 螺柱孔中心圆直径Db=715mm 壳体法兰密封面尺寸D4=653mm

二、受压元件材料及数据

以下数据查自GB 150.2—2011；

管板、法兰材料：16Mn锻件 NB/T 47008—2010 管板设计温度取 10℃

查表9，在设计温度100℃下管板材料的许用应力：

[σ]rt?178Mpa（δ≤100mm）

查表B.13，在设计温度100℃壳体/管箱法兰/管板材料的弹性模量：

’’E’?EMpa ff?Ep?197000壳程圆筒材料：Q345R GB 713 壳程圆筒的设计温度为壳程设计温度

查表2，在设计温度100℃下壳程圆筒材料的许用应力：

t[σ]c?189Mpa（3mm＜δ≤16mm）

查表B.13，在设计温度10℃下壳程圆筒材料的弹性模量Es?197000Mpa 查表B.14在金属温度20℃~80℃范围内，壳程圆筒材料平均线膨胀系数： αs?1.137?10-5mm

第三章 高效间壁式热交换器螺旋板式 板式 板翅式 热管 微尺度 能源利用角度方面对热交换器的要求 传热效率高 体积小1

高效间壁式热交换器

高效间壁式热交换器3.1 螺旋板式热交换器

3.2 板式热交换器3.3 板翅式热交换器 3.4 翅片管热交换器 3.5 热管热交换器 3.6 蒸发冷却(冷凝)器的结构2

高效间壁式热交换器 高效就是换热效率高，结构紧凑 即在增加换热器的传热面积的同时， 也要减小换热器的体积 “紧凑性”—热交换器的单位体积 中所包含的传热面积的大小，m2/m3 紧凑式热交换器：>700m2/m3 非紧凑性热交换器：<700m2/m3 通过“二次表面”来提高紧凑性3

第一节 螺旋板式热交换器

螺旋板式换热器

螺旋板式换热器由两块金属薄板焊接在一块分隔板上并卷制成螺 旋状而构成的。卷制后，在器内形成两条相互隔开的螺旋形通道， 在顶、底部分别焊有封头和两流体进出口接管。其中有一对进出 口接管是设在园周边上，而另一对进出口则设在圆鼓的轴心上。 换热时，冷、热流体分别进入两条通道，在器内作严格的逆流流 动。 4

基本构造外壳螺旋体 密封装置 进出口

中心处有隔板将板片两侧流体隔开，各通道为环状单一通 道，其截面积为矩形，进出管分别接于两通

全热交换器国内通常称为空气－空气能量回收装置（Air-to-air energy recovery equipment），是以能量回收芯体为核心，通过通风换气实现排风能量回收功能的设备组合。全热交换器的效率表征了全热交换器热回收的能力。GB 50189-2005 公共建筑节能设计标准中5.3.14要求，

5.3.14 建筑物内设有集中排风系统且符合下列条件之一时，宜设置排风热回收装置。排风热回收装置(全热和显热)的额定热回收效率不应低于60%。

1 送风量大于或等于3000 m3／h的直流式空气调节系统，且新风与排风的温度差大于或等于8℃；

2 设计新风量大于或等于4000 m3／h的空气调节系统新风与排风的温度差大于或等于8℃；

3 设有独立新风和排风的系统。

北京市地方标准《公共建筑节能设计标准》DB/11 687—2009标准中规定“设排风能量回收的系统，净能量回收效率应进行计算，并符合下列要求： 1）采用显热回收时，其净回收效率不应小于 55％； 2） 采用全热回收时，其净回收效率不应小于 48％。”

全热交换器的效率是一定内部漏风率和有效换气率指标要求
的效率，如果100%的排风都通过内部渗漏到新风侧回到室内，全热效率即使达到100%没有

很实用,不看后悔!

20卷2期200112　　　　　　　　　冶　金　能　源43

填充床蓄热式热交换器的设计计算Ξ

李朝祥

(华东冶金学院)

摘　要　依据混合扩散模型,在热交换器温度前沿扩展分析和热交换器换热效率评价的基础上,建立了保证热交换器效率最高的前提条件〔1〕。在此条件下,热交换器的结构参数不是由热交换面积求得,而是由保证换热效率最高的约束条件直接求得。关键词　蓄热　填充床　热交换　计算

THEDESIGNCALCULATIONOFFILLINGBEREGENERATIVE(China)

concentricmodel,thepremiseconditiontokeepthehighesteffi2ciencyofwasestablished,basedontheanalysisoftemperaturefrontenlargingandtheevaluationoftheefficiencyofheatexchanger.Onthiscondition,thestructuralparameteroftheheatexchangerwascalculatednotaccordingtotheheatexchangingareasbutdirectl

名称:（铝制）板翅式换热器 或 铝制板翅式热交换器（NB/T47006-2009) 作用：为冷、热流体的换热提供场所。常用于空分装置中，现在也多用于液化装置等其他场合。

翅片增强传热：1、增加扰动2、 二次表面积（可占90%）

板翅式换热器的制造工艺有如下几种：非焊接的粘接、有溶剂的盐浴钎焊、无溶剂的真空钎焊和气体保护钎焊。

板翅式换热器特点总结

真空铝钎焊机理

真空铝钎焊技术是采用比铝材熔点低的铝合金作钎料，将焊件和钎料加热到高于钎料

熔点，但低于母材熔化温度，液态钎料靠毛细管浸润作用在两工件间微小间隙填充，与母材相互扩散实现被焊工件连接的一种方法。

真空钎焊的优点：

①加热温度低，因此基体金属的物理化学性能不发生影响或影响很小

②可将复杂零件的千万条焊缝一次焊成

③零件变形小，容易保证组合件的尺寸

④真空环境下加热有利于去除工件表面的油脂及氧化膜，焊后零 件表面光亮度高 ⑤无需钎剂，焊后无需清洗

⑥钎焊和淬火（或某些热处理）可同时进行

铝合金钎焊工艺的特点和难点

由于铝合金具有独特的物理化学性能，在钎焊过程中会产生一系列困难和特点： 铝的化学性能较活泼，与氧的亲和力很强。常温空气中，铝与氧结合会生成致密的

AL2O3薄膜

名称:（铝制）板翅式换热器 或 铝制板翅式热交换器（NB/T47006-2009) 作用：为冷、热流体的换热提供场所。常用于空分装置中，现在也多用于液化装置等其他场合。

翅片增强传热：1、增加扰动2、 二次表面积（可占90%）

板翅式换热器的制造工艺有如下几种：非焊接的粘接、有溶剂的盐浴钎焊、无溶剂的真空钎焊和气体保护钎焊。

板翅式换热器特点总结

真空铝钎焊机理

真空铝钎焊技术是采用比铝材熔点低的铝合金作钎料，将焊件和钎料加热到高于钎料

熔点，但低于母材熔化温度，液态钎料靠毛细管浸润作用在两工件间微小间隙填充，与母材相互扩散实现被焊工件连接的一种方法。

真空钎焊的优点：

①加热温度低，因此基体金属的物理化学性能不发生影响或影响很小

②可将复杂零件的千万条焊缝一次焊成

③零件变形小，容易保证组合件的尺寸

④真空环境下加热有利于去除工件表面的油脂及氧化膜，焊后零 件表面光亮度高 ⑤无需钎剂，焊后无需清洗

⑥钎焊和淬火（或某些热处理）可同时进行

铝合金钎焊工艺的特点和难点

由于铝合金具有独特的物理化学性能，在钎焊过程中会产生一系列困难和特点： 铝的化学性能较活泼，与氧的亲和力很强。常温空气中，铝与氧结合会生成致密的

AL2O3薄膜

ICS 71.120.30J 75

l~EINBff 47004-2009 (JBrr 4752)

中华人民共和国行业标准

板式热交换器Plate heat exchangers

(l SO 15547-1: 2005,Part 1:

Petroleum元 petrochemical

and natural gas

industries-Plate句pe Plate-and-企ame

heat exchangers一

heat exchangers, MOD)

2009-12-01发布

2010-05-01实施

国家能源局发布

NB/T 47004--2009

(JBIτ4752)

自次

前言............................…..........…·引言…·……………….."..................................."............................................................................................…… .6

12

范围….........……………..…........……….....

第 4卷 1

增刊 1

石

油

化

工

设

备

21 0 2年 8月

PETR(- )CHEM I CAL EQUI M ENT P

Vo141 Sup e e . plm nt1 A u 201 g. 2

文章编号：1 0— 4 6 2 1 )刊 10 0— 3 0 07 6 (0 2增 - 1 00

管壳式热交换器管板与管束的检验赵伟，刘民宫振海，,赵强(.械工业兰州石油钻采炼油化工设备质量检测所有限公司，甘肃兰州 7 0 5 1机 30 02中国石油大连石化公司，宁大连 .辽 1 63 ) 1 0 3

摘要：介绍了针对管壳式热交换器管板及管束两种主要失效形式提出的检验方法。关键词：管壳式热交换器；失效形式；检验

中图分类号：TQ 0 1 5 1 5 . 0

文献标志码： B

Tu u a e t Ex h ng r Tu e Pl t n b n l n pe t o b l r H a c a e b a e a d Tu e Bu d e I s c i n

Z HAO e I M i W i,L U n,GONG h n h i,ZHAO a g Z e - a Qin ( . c ieId sr a z o iig& P o

闭式循环冷却水热交换器 安装、运行、维护、使用说明书

- 1 -

1、 适用范围：闭式循环冷却水热交换器主要用于电厂闭式循环冷却水的冷却。电厂闭式循环冷却水通过本热交换器经开式水冷却后再向闭式冷却系统的各电厂设备提供冷却水。 2、结构特点

2.1一般采用管壳式结构。

2.2闭式循环冷却水一般走壳侧、开式冷却水走管侧(特殊除外)。

2.3闭式循环冷却水热交换器接口一般设置：管壳侧流体的进出口；管壳侧安全阀接口；管壳侧排气、排液接口；管壳侧流体进出口处的测温、测压口。 3、设备的出厂

3.1 对于用户有防腐要求的换热器面积大于等于100m2的闭式循环冷却水热交换器，出厂时管，壳侧均充入纯度不小于99%压力为0.05Mpa的氮气进行防腐保护。

3.2 以下随机资料每台各一份 a. 产品合格证； b. 质量证明书； c. 竣工图；

d. 安装、运行、维护、使用说明书； e. 发货清单。 4、安装

4.1 安装前的检查

4.1.1检查设备外形是否符合图样要求，是否在运输中产生碰伤情况。 4.1.2检查各接口处是否有生锈影响密封的情况。 4.1.3检查各紧固件是否有松动、锈、斑、等现象。 4.2 场地和基础

4.2.1应根据设备的结构形式，