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对我国压力容器和换热器标准的一些想法

对我国压力容器和换热器标准的一些想法
对我国压力容器和换热器标准的一些想法

压力容器既是一种需接受政府部门安全监察的特种设备

压力容器既是一种需接受政府部门安全监察的特种设备,又是一门与多项技术相互关联制约的边缘学科。因此,压力容器产业的发展离不开机械、冶金、石油化工、电脑信息、经济管理和安全防护等诸多工程技术的改革创新,或者说它是在多项新材料、新技术、新工艺综合开发的基础上发展的工业产品。现试就设计、制造、材料及企业管理等有关方面,浅谈一下国内外压力容器的发展前景: 一.现代先进设计技术的开发应用 众所周知,压力容器设计单位必须持有国家质量技术监督部门颁发的相应类别“压力容器设计单位批准书”。设计人员的资格取证不仅需对应于第一、二类或第三类压力容器的要求,而且还将区分能胜任“按应力分析设计”,或只能担任"按规则设计"。现代先进设计技术在压力容器领域的开发应用,主要是指“按应力分析设计”范畴。除了已较普及的计算机辅助计算(CAC)和计算机辅助设计(CAD)外,有待进一步开发的如有限元设计、并行设计、虚拟设计和计算机辅助工程(CAE)等现代先进技术均将在21世纪取得不同程度的进展。 为了压力容器应力分类的需要,大型高参数、复杂结构压力容器(如大开孔,不连续结构和超高压厚壁容器等),一般已离不开三维有限元应力分析;在获得应力分布曲线后,如何按各种失效理论建立适当的强度设计公式尚需不断研究和探讨。尤其是弹塑性失效机理中的安定性分析及塑性失效机理中的极限载荷分析和循环载荷下的抗棘齿效应分析等,目前都还不够成熟。此外,虽然大部分压力容器都

是非标准化机械产品,较难实现CAD/CAM或CAE,但对于某些承压部件如大型旋压封头等,国外已出现CAD与CAM联网遥控的生产实践。 随着各种复合型钢材,材料多功能表面工程和非匀质功能性梯度材料的出现,在设计过程中材料的力学性能参数不再是静态值,而是随设计计算应力的变化不断调整的动态值。因此,目前常见的单系统压力容器设计计算软件包就不能适应了,新型的并行设计系统将逐步取而代之。届时,结构计算修正系统将与材料选择检索系统并行运行,相辅相成直至完成全部设计。至于虚拟设计也将成为压力容器在化工工艺流程中按危险组合工况仿真运行,以预测其有效性、可靠性和安全性的重要"后设计"验证手段。 上述现代先进设计技术都有赖于电脑信息工程的升级换代,尤其对压力容器应用软件的编制开发更是日新月异。譬如,当代压力容器中综合科技水平较高的核电站一回路反应堆容器,加氢裂化装置中的加氢反应器,深冷流程中的真空绝热超低温容器及高温脉动循环载荷的疲劳容器等都是通过各种基于电脑辅助的现代先进设计手段才得 以完成其总体和细部设计。所以,作为压力容器产业的一名设计人员,熟练掌握电脑应用技术已是不可或缺的基本技能。 二.先进制造技术理念的推广普及 压力容器制造单位必须持有国家质量技术监督部门颁发的“压力容器制造许可证”,并应建立健全的质量保证体系。但我国已取证的

铝制板翅式换热器使用说明书_secret

铝制板翅式换热器使用说明书 目录 前言第1页 1 铝板翅式换热器结构介绍第1页 2 板式安装第4页 2.1设备到达检查第4页 2.2存放第4页 2.3板式安装第4页 3 安装第5页 3.1系统试压第5页 3.2 热交换介质的要求第5页 3.3 热交换介质的要求第6页 4、技术性能、安装尺寸第6页 5、维护与保养第6页 6、制造、检验、验收标准第7页 前言 铝板翅式换热器广泛用于低温精馏装置,如空气分离与液化设备、天然气分离与液化、乙烯精馏;也用于化工处理、机车冷却和其它领域; 本使用说明为铝板翅式换热器安装、使用、维护的一般知识,对文中黑体字部份应特别注意,以免对设备或人员造成伤害。在使用过程中对不清楚的地方应向制造厂家咨询。

1. 铝板翅式换热器结构介绍 1.1 铝板翅式换热器属间壁式紧凑换热器; 1.2 铝板翅式换热器的材质为防锈铝合金;换热介质在工作温度下不能对铝合金产生腐蚀或与铝合金有化学反应;这样会降低换热器的使用寿命; 1.3 板式由接管、板束体、其它附属装置组成; 1.3.1 接管 连接换热器与外部接管,可采用焊接、法兰连接或双金属接头连接;接管与板束体相连是封头,封头用于流体分布; 接管材料通常是5A02或5083 1.3.2 板束体 板束体是热交换的场所,结构单位是层;每层由导流片、翅片、封条、隔板组成;层组合为板束体高度(厚度);整体为真空钎焊,不可拆卸; 1.3. 2.1导流片分进、出口导流片,引导流体进、出各层; 1.3. 2.2翅片为流体热交换提供扩展面积和支承强度;节距一般从1mm~4.2mm,故不清洁介质不能入内,以免堵塞,特别在试压、管道吹扫时应特别注意; 1.3. 2.3 封条在每层的四周,把介质与外界隔开;在流体进、出口处开口; 1.3. 2.4隔板把相邻两层隔开,热交换通过隔板进行,常用隔板一般厚1mm~2mm; 1.3.3 其它附属装置包括:支座、吊耳、保冷等; 1.3.3.1支座支承换热器,支架与支座相连;如果需要,支座要考虑隔热; 1.3.3.2 吊耳为换热器吊装使用; 1.3.3.3 当换热器工作温度高于、低于环境温度时换热器应保温以减少冷损。保冷通常采用聚胺脂发泡或干燥珠光砂保冷; 1.4 板式可根据需要进行并联或串联以解决装置需要与钎焊设备尺寸限制的矛盾;并联布置时应注意换热器间流量分配的均匀度; 2 板式安装 2. 1设备到达检查

列管式换热器设计方案计算过程参考

根据给定的原始条件,确定各股物料的进出口温度,计算换热器所需的传热面积,设计换热器的结构和尺寸,并要求核对换热器压强降是否符合小于30 kPa的要求。各项设计均可参照国家标准或是行业标准来完成。具体项目如下:设计要求: =0.727Χ10-3Pa.s 密度ρ=994kg/m3粘度μ 2 导热系数λ=62.6Χ10-2 W/(m.K) 比热容Cpc=4.184 kJ/(kg.K) 苯的物性如下: 进口温度:80.1℃出口温度:40℃ =1.15Χ10-3Pa.s 密度ρ=880kg/m3粘度μ 2 导热系数λ=14.8Χ10-2 W/(m.K) 比热容Cpc=1.6 kJ/(kg.K) 苯处理量:1000t/day=41667kg/h=11.57kg/s 热负荷:Q=WhCph(T2-T1)=11.57×1.6×1000×(80.1-40)=7.4×105W 冷却水用量:Wc=Q/[c pc(t2-t1)]=7.4×105/[4.184×1000×(38-30)]=22.1kg/s

4、传热面积的计算。 平均温度差 确定R和P值 查阅《化工原理》上册203页得出温度校正系数为0.8,适合单壳程换热器,平均温度差为 △tm=△t’m×0.9=27.2×0.9=24.5 由《化工原理》上册表4-1估算总传热系数K(估计)为400W/(m2·℃) 估算所需要的传热面积: S0==75m2 5、换热器结构尺寸的确定,包括: (1)传热管的直径、管长及管子根数; 由于苯属于不易结垢的流体,采用常用的管子规格Φ19mm×2mm 管内流体流速暂定为0.7m/s 所需要的管子数目:,取n为123 管长:=12.9m 按商品管长系列规格,取管长L=4.5m,选用三管程 管子的排列方式及管子与管板的连接方式: 管子的排列方式,采用正三角形排列;管子与管板的连接,采用焊接法。(2)壳体直径; e取1.5d0,即e=28.5mm D i=t(n c—1)+2e=19×(—1)+2×28.5=537.0mm,按照标准尺寸进行整圆,壳体直径为600mm。此时长径比为7.5,符合6-10的范围。

精选最新版特种设备作业人员《压力容器》完整题库(含标准答案)

2020年特种设备作业人员考试题库《压力容器》158 题(含答案) 一、选择题 1.安全附件的装设位置,应便于 C.检验和维修。 A.改造 B.排放 C.观察 2.安全阀是一种自动B装置。 A.液位报警 B.泄压报警 C.超温报警 D.计量报警 3.《压力容器定期检验规则》将压力容器的检验分为AB和C两种。 A.年度检查 B.全面检验 C.耐压试验 D.定期检验 4.《固定式压力容器安全技术监察规程》规定压力容器本体中的主要受压元件有AC。 A.壳体 B.开孔补强板 C.换热管 D.安全附件 5.压力表出现AD的情况时,压力表应禁止使用。 A.指针失灵 B.遭受冲击 C.不便于观察 D.指针模糊不清 6.有ABCD的压力容器,全面检验合格后必须进耐压试验。 A.停止使用2年后重新使用的 B.从外单位或本单位移装的

C.受压元件焊补深度大于1/2壁厚的 D.用焊接方法更换压元件的 7.压力容器通过安装B来观察容器内液面的高低。 A.温度计 B.液面计 C.压力表 D.流量计 8.压力容器的爆炸事故,按其起因有AB。 A.物理爆炸 B.化学爆炸 9.《固定式压力容器安全技术监察规程》规定介质危害性用AD表示。 A.介质毒性程度 B.介质致癌性 C.介质慢性中毒 D.爆炸危害程度 10.由于容器在使用中超压而使器壁应力大幅增加,超过材料的屈服极限而引起的断裂称为A。 A.塑性破裂 B.脆性破裂 C.疲劳破裂 D.蠕变破裂 11.《固定式压力容器安全技术监察规程》规定压力容器安全附件包括ABD。 A.安全阀 B.联锁装置 C.防静电装置 D.紧急切断装置 12.钢材中高碳钢的含碳量大于或等于C。 A.0.35% B.0.25% C.0.55% D.0.45%

换热器计算步骤

第2章工艺计算 2.1设计原始数据 表2—1 2.2管壳式换热器传热设计基本步骤 (1)了解换热流体的物理化学性质和腐蚀性能 (2)由热平衡计算的传热量的大小,并确定第二种换热流体的用量。 (3)确定流体进入的空间 (4)计算流体的定性温度,确定流体的物性数据 (5)计算有效平均温度差,一般先按逆流计算,然后再校核 (6)选取管径和管流速 (7)计算传热系数,包括管程和壳程的对流传热系数,由于壳程对流传热系数与壳径、管束等结构有关,因此,一般先假定一个壳程传热系数,以计算K,然后再校核 (8)初估传热面积,考虑安全因素和初估性质,常采用实际传热面积为计算传热面积值的1.15~1.25倍 l (9)选取管长 (10)计算管数 N T (11)校核管流速,确定管程数 (12)画出排管图,确定壳径 D和壳程挡板形式及数量等 i (13)校核壳程对流传热系数 (14)校核平均温度差 (15)校核传热面积 (16)计算流体流动阻力。若阻力超过允许值,则需调整设计。

2.3 确定物性数据 2.3.1定性温度 由《饱和水蒸气表》可知,蒸汽和水在p=7.22MPa、t>295℃情况下为蒸汽,所以在不考虑开工温度、压力不稳定的情况下,壳程物料应为蒸汽,故壳程不存在相变。 对于壳程不存在相变,其定性温度可取流体进出口温度的平均值。其壳程混合气体的平均温度为: t=420295 357.5 2 + =℃(2-1) 管程流体的定性温度: T=310330 320 2 + =℃ 根据定性温度,分别查取壳程和管程流体的有关物性数据。 2.3.2 物性参数 管程水在320℃下的有关物性数据如下:【参考物性数据无机表1.10.1】 表2—2 壳程蒸气在357.5下的物性数据[1]:【锅炉手册饱和水蒸气表】 表2—3

换热器的发展现状及前景

换热器的研究发展现状及前景 摘要:随着现代工业的迅速发展,以能源为中心的环境、生态等问题日益加剧。世界各国在寻找新能源的同时,也更加注重了节能新途径的研发。强化传热技术的应用不但能节约能源、保护环境,而且能大大节约投资成本。换热器由于其在化工、石油、动力和原子能等工业部门的广泛应用,使得换热器的强化传热技术一直以来受到研究人员的重视,各种研究成果不断涌现。随着经济的发展,各种不同结构和种类的换热器发展很快,新结构、新材料的换热器不断涌现。换热器又称热交换器,是一种将热流体的部分热量传递给冷流体的设备,也是实现化工生产过程中热量交换和传递不可缺少的设备。换热器既可是一种单独的设备,如加热器、冷却器和凝汽器等;也可是某一工艺设备的组成部分,如石化、煤炭工业中的余热回收装置等。本文主要介绍了现有换热器的分类,各种换热器的特点工作原理及应用情况,对目前换热器的存在问题和发展趋势进行分析。 关键词:换热器;强化换热;研究现状 随着现代工业的迅速发展,以能源为中心的环境、生态等问题日益加剧。世界各国在寻找新能源的同时也更加注重了节能新途径的研发。强化传热技术的应用不但能节约能源、保护环境,而且能大大节约投资成本。换热器由于其在化工、石油、动力和原子能等工业部门的广泛应用,使得换热器的强化传热技术一直以来受到研究人员的重视,各种研究成果不断涌现 1换热器的分类方式 随着科学和生产技术的发展,各种换热器层出不穷,难以对其进行具体、统一的划分。虽然如此,所有的换热器仍可按照它们的一些共同特征来加以区分,具体如下。 按照用途来分:预热器(或加热器)、冷却器、冷凝器、蒸发器等。 按照制造热交换器的材料来分:金属的、瓷的、塑料的、石墨的、玻璃的等。 按照温度状况来分:温度工况稳定的热交换器,热流大小以及在指定热交换区域的温度不随时间而变;温度工况不稳定的热交换器,传热面上的热流和温度都随时间改变。 按照热流体与冷流体的流动方向来分:顺流式、逆流式、错流式、混流式。

课程设计报告,列管式换热器设计

设计(论文)题目: 列管式换热器的设计 目录 1 前言 (3) 2 设计任务及操作条件 (3) 3 列管式换热器的工艺设计 (3) 3.1换热器设计方案的确定 (3) 3.2 物性数据的确定 (4) 3.3 平均温差的计算 (4) 3.4 传热总系数K的确定 (4) 3.5 传热面积A的确定 (6) 3.6 主要工艺尺寸的确定 (6) 3.6.1 管子的选用 (6) 3.6.2 管子总数n和管程数Np的确定 (6) 3.6.3 校核平均温度差 t m及壳程数Ns (7) 3.6.4 传热管排列和分程方法 (7) 3.6.5 壳体径 (7) 3.6.6 折流板 (7)

3.7 核算换热器传热能力及流体阻力 (7) 3.7.1 热量核算 (7) 3.7.2 换热器压降校核 (9) 4 列管式换热器机械设计 (10) 4.1 壳体壁厚的计算 (10) 4.2 换热器封头选择 (10) 4.3 其他部件 (11) 5 课程设计评价 (11) 5.1 可靠性评价 (11) 5.2 个人感想 (11) 6 参考文献 (11) 附表换热器主要结构尺寸和计算结果 (12) 1 前言 换热器(英语翻译:heat exchanger),是将热流体的部分热量传递给冷流体的设备,又称热交换器。换热器是化工、石油、动力、食品及其它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。换热器种类很多,但根据冷、热流体热量交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。 列管式换热器工业上使用最广泛的一种换热设备。其优点是单位体积的传热面积、处理能力和操作弹性大,适应能力强,尤其在高温、高压和大型装置中采用更为普遍。列管式换热器主要有以下几个类型:固定管板式换热器、浮头式换热器、U形管式换热器等。 设计一个比较完善的列管式换热器,除了能满足传热方面的要求外,还应该满足传热效率高、体积小、重量轻、消耗材料少、制造成本低、清洗维护方便和操作安全等要求。 列管式换热器的设计,首先应根据化工生产工艺条件的要求,通过化工工艺计算,确定换热器的传热面积,同时选择管径、管长,确定管数、管程数和壳程数,

列管式换热器设计

列管式换热器设计 第一节推荐的设计程序 一、工艺设计 1、作出流程简图。 2、按生产任务计算换热器的换热量Q。 3、选定载热体,求出载热体的流量。 4、确定冷、热流体的流动途径。 5、计算定性温度,确定流体的物性数据(密度、比热、导热系数等)。 6、初算平均传热温度差。 7、按经验或现场数据选取或估算K值,初算出所需传热面积。 8、根据初算的换热面积进行换热器的尺寸初步设计。包括管径、管长、管子数、管程数、管子排列方式、壳体内径(需进行圆整)等。 9、核算K。 10、校核平均温度差D。 11、校核传热量,要求有15-25%的裕度。 12、管程和壳程压力降的计算。 二、机械设计 1、壳体直径的决定和壳体壁厚的计算。 2、换热器封头选择。

3、换热器法兰选择。 4、管板尺寸确定。 5、管子拉脱力计算。 6、折流板的选择与计算。 7、温差应力的计算。 8、接管、接管法兰选择及开孔补强等。 9、绘制主要零部件图。 三、编制计算结果汇总表 四、绘制换热器装配图 五、提出技术要求 六、编写设计说明书 第二节列管式换热器的工艺设计 一、换热终温的确定 换热终温对换热器的传热效率和传热强度有很大的影响。在逆流换热时,当流体出口终温与热流体入口初温接近时,热利用率高,但传热强度最小,需要的传热面积最大。 为合理确定介质温度和换热终温,可参考以下数据: 1、热端温差(大温差)不小于20℃。 2、冷端温差(小温差)不小于5℃。 3、在冷却器或冷凝器中,冷却剂的初温应高于被冷却流体的凝固点;对于含有不凝气体的冷凝,冷却剂的终温要求低于被冷凝气体的露点以下5℃。 二、平均温差的计算 设计时初算平均温差Dtm,均将换热过程先看做逆流过程计算。

第1章 换热器设计软件介绍与入门

第1章换热器设计软件介绍与入门 孙兰义 2014-11-2

主要内容 1 ASPEN EDR软件 1.1 Aspen EDR简介 1.2 Aspen EDR图形界面 1.3 Aspen EDR功能特点 1.4 Aspen EDR主要输入页面 1.5 Aspen EDR简单示例应用 2 HTRI软件 2.1 HTRI简介 2.2 HTRI图形界面 2.3 HTRI功能特点 2.4 HTRI主要输入页面 2.5 HTRI简单示例应用

Aspen Exchanger Design and Rating(Aspen EDR)是美国AspenTech 公司推出的一款传热计算工程软件套件,包含在AspenONE产品之中。 Aspen EDR能够为用户用户提供较优的换热器设计方案,AspenTech 将工艺流程模拟软件和综合工具进行整合,最大限度地保证了数据的一致性,提高了计算结果的可信度,有效地减少了错误操作。 Aspen7.0以后的版本已经实现了Aspen Plus、Aspen HYSYS和Aspen EDR的对接,即Aspen Plus可以在流程模拟工艺计算之后直接无缝集成转入换热器的设计计算,使Aspen Plus、Aspen HYSYS流程计算与换热器详细设计一体化,不必单独地将Aspen Plus计算的数据导出再导入给换热器计算软件,用户可以很方便地进行数据传递并对换热器详细尺寸在流程中带来的影响进行分析。

Aspen EDR的主要设计程序有: ①Aspen Shell & Tube Exchanger:能够设计、校核和模拟管壳式换热器的传热过程 ②Aspen Shell & Tube Mechanical:能够为管壳式换热器和基础压力容器提供完整的机械设计和校核 ③HTFS Research Network:用于在线访问HTFS的设计报告、研究报告、用户手册和数据库 ④Aspen Air Cooled Exchanger :能够设计、校核和模拟空气冷却器 ⑤Aspen Fired Heater:能够模拟和校核包括辐射和对流的完整加热系统,排除操作故障,最大限度的提高效率或者找出潜在的炉管烧毁或过度焦化 ⑥Aspen Plate Exchanger :能够设计、校核和模拟板式换热器; ⑦Aspen Plate Fin Exchanger:能够设计、校核和模拟多股流板翅式换热器

特种设备安全技术多项选择题

特种设备安全技术多项选择题 1.特种设备是指涉及生命安全、危险性较大机械设备。属于特种设备的监管范围。 A.商场自动扶梯 B.住宅楼电梯 C.大型冲压机床 D.3t电动葫芦 E.球磨破碎机 2.压力管道,是指利用一定的压力,用于输送气体或者液体的管状设备。下列管道中不属于压力管道的是。 A.天然气管道 B.自来水管道 C.蒸汽管道 D.城市地下水管道 E.通信线路管道 3.承压容器的安全附件中,属于安全泄压装置的有。 A.压力表 B.爆破片 C.安全阀 D.易熔塞 E.超温报警和连锁保护装置 4.在压力容器的各种安全泄压装置类型中,属于非重闭式装置的有。 A.易熔塞 B.爆破帽 C.静重式安全阀 D.爆破片 E.先导式安全阀 5.对于采用爆破片作为安全泄压装置的压力容器,如果容器内工作介质为可燃易爆气体时,则爆破片的薄膜材料不宜选用。

A.铸铁 B.碳钢 C.铜 D.铝 E.以上所有材料 6.压力容器是承受压力的密闭容器,压力容器事故危害性的直接影响因素是。 A.工作介质及其状态 B.容器的容积 C.形状类型 D.工作压力 E.工作温度 7.《压力容器安全技术监察规程》将压力容器划分为第三类压力容器、第二类压力容器和第一类压力容器等3类。以下正确选项是。 A.只要是高压容器就是第三类压力容器 B.只要是中压容器就是第二类压力容器 C.只要是低压容器就是第一类压力容器 D.低温液体运输(半挂)罐式汽车是第三类压力容器 E.盛装极毒危害介质,且pv乘积为0.2MPa的低压容器是第三类压力容器 8.在用锅炉压力容器检验中,进行化学成分分析的目的是。 A.根据化学成分分析结果,制定焊接或返修补焊时的焊接工艺 B.复核和验证容器材料的元素含量与材料的技术标准符合程度 C.鉴定在用锅炉压力容器壳体材质是否发生变化 D.验证容器内介质的化学成分 E.检验容器焊缝缺陷的形貌及分布状态 9.锅炉水位高于水位表最高安全水位刻度线的现象,称为锅炉满水事故;当锅炉水位低于水位表最低安全水位刻度线时,即形成了锅炉缺水事故。采用玻璃水位表时,观察水位表判断锅炉满水还是缺水,重要的判断依据是。 A.锅炉缺水,表内发白发亮

换热器计算

换热器计算的设计型和操作型问题--传热过程计算 与换热器 日期:2005-12-28 18:04:55 来源:来自网络查看:[大中小] 作者:椴木杉热度: 944 在工程应用上,对换热器的计算可分为两种类型:一类是设计型计算(或称为设计计算),即根据生产要求的传热速率和工艺条件,确定其所需换热器的传热面积及其他有关尺寸,进而设计或选用换热器;另一类是操作型计算(或称为校核计算),即根据给定换热器的结构参数及冷、热流体进入换热器的初始条件,通过计算判断一个换热器是否能满足生产要求或预测生产过程中某些参数(如流体的流量、初温等)的变化对换热器传热能力的影响。两类计算所依据的基本方程都是热量衡算方程和传热速率方程,计算方法有对数平均温差(LMTD)法和传热效率-传热单元数(e-NTU)法两种。 一、设计型计算 设计型计算一般是指根据给定的换热任务,通常已知冷、热流体的流量以及冷、热流体进出口端四个温度中的任意三个。当选定换热表面几何情况及流体的流动排布型式后计算传热面积,并进一步作结构设计,或者合理地选择换热器的型号。 对于设计型计算,既可以采用对数平均温差法,也可以采用传热效率-传热单元数法,其计算一般步骤如表5-2所示。 表5-2 设计型计算的计算步骤

体进出口温度计算参数P 、R ; 4. 由计算的P 、R 值以及流动排布型式,由j-P 、R 曲线确定温度修正系数j ;5.由热量衡算方程计算传热速率Q ,由端部温度计算逆流时的对数平均温差Δtm ; 6.由传热速率方程计算传热面积 。 体进出口温度计算参数e 、CR ; 4.由计算的e 、 CR 值确定NTU 。由选定的流动排布型式查取 e-NTU 算图。可能需由e-NTU 关系反复计算 NTU ;5.计算所需的传热面积 。 例5-4 一列管式换热器中,苯在换热器的管内流动,流量为 kg/s ,由80℃冷却至30℃;冷却水在管间与苯呈逆流流动,冷却水进口温度为20℃,出口温度不超过50℃。若已知换热器的传热系数为470 W/(m2·℃),苯的平均比热为1900 J/(kg·℃)。若忽略换热器的散热损失,试分别采用对数平均温差法和传热效率-传热单元数法计算所需要的传热面积。 解 (1)对数平均温差法 由热量衡算方程,换热器的传热速率为 苯与冷却水之间的平均传热温差为 由传热速率方程,换热器的传热面积为 A = Q/KΔt m = = m 3 (2)传热效率-传热单元数法 苯侧 (m C ph ) = *1900 = 2375 W/℃ 冷却水侧 (m c C pc ) =(m h C ph )(t h1-t h2)/(t c1-t c2) =2375*(80-30)/(50-20)= W/℃ 因此, (m C p )min=(m h C ph )=2375 W/℃ 由式(5-29),可得

换热器分类

换热器分类 夹套式换热器 结构如图所示。夹套空间是加热介质和 冷却介质的通路。这种换热器主要用于 反应过程的加热或冷却。当用蒸汽进行 加热时,蒸汽上部接管进入夹套,冷 凝水由下部接管流出作为冷却器时,冷 却介质(如冷却水)由夹套下部接管进 入,由上部接管流出。 夹套式换热器结构简单,但由于其加热 面受容器壁面限制,传热面较小,且传 热系数不高。 二.喷淋式换热器喷淋式换热器的结构 与操作如下图所示。这种换热器多用作 冷却器。热流体在管内自下而上流动, 冷水由最上面的淋水管流 出,均匀地分布在蛇管 上,并沿其表面呈膜状自 上而下流下,最后流入水 槽排出。喷淋式换热器常 置于室外空气流通处。冷 却水在空气中汽化亦可带 走部分热量,增强冷却效 果。其优点是便于检修, 传热

效果较好。缺点是喷淋不 易均 .套管式换热 器

套管式换热器的基本部件由 直径不同的直管按同轴线相 套组合而成。内管用180 暗 幕 * Сざ任?~ 6m。若管子太长,管中间会 向下弯曲,使环隙中的流体分布不均匀 套管换热器的优点是构造简单,内管能耐高压,传热面积可根据需要增减,适当选择两管的管径,两流体皆可获得适宜的流速,且两流体可作严格逆流。其缺点是管间接头较多,接头处易泄漏,单位换热器体积具有的传热面积较小。故适用于流量不大、传热面积要求不大但压强要求较高的场合。 四.管壳式换热器 1.固定管板式结构如图所示。管子两端与管板的连接方式可用焊接法或胀接法固定。壳体则同管板焊接。从而管束、管板与壳体成为一个不可拆的整体。这就是固定 管板式名称的由来

折流板主要是圆缺形与盘环形两 种,其结构如图所示。 操作时,管壁温度是由管程与壳程 流体共同控制的,而壳壁温度只与 壳程流体有关,与管程流体无关。 管壁与壳壁温度不同,二者线膨胀 不同,又因整体是固定结构,必产 生热应力。热应力大时可能使管子 压弯或把管子从管板处拉脱。所 以当热、冷流体间温差超过50℃时应有减小热应力的措施,称“热补偿”。 固定管板式列管换热 器常用“膨胀节” 结构进行热补偿。图 所示的为具有膨胀 节的固定管板式换 热器,即在壳体上焊 接一个横断面带圆弧 型的钢环。该膨胀节 在受到换热器轴向 体伸缩,从而减小热应力。但这种补偿方式仍不适用于热、冷流体 温差较大 大于70℃)的场合,且因膨胀节是承压薄弱处,壳程流体压强不宜超过6at 。 管式列管换热 器

标准化换热站建设方案设计

标准换热站及二次网建设方案 换热站作为供热配套设施使用的永久性建筑物,关系着供热企业的长期安全运行管理及百姓的宜居生活。为提高供热管网设计的经济可行性,便于建设施工与供热运行管理,结合供热发展现状,根据相关文件要求,对供热换热站的标准化建设制定以下统一要求: 一、换热站建设标准 1.换热站站房建设标准 1.1 换热站标准化建设的施工与验收必须严格执行CJJ28-2014城镇供热管网工程施工及验收规范 1.2根据建设项目供热面积,换热站位置选择以有利于供热管网合理布置为原则,尽量设在小区的中部位置。单套换热机组供热面积不超过10万平方米为最佳。高层建筑室内采暖系统分区需按现场地形和实际供热参数综合考虑,通常按10层划分,各区配套独立设备及管网进行供热。 1.3换热站的面积、净高度及相关尺寸情况需满足使用要求,分设设备间、控制间和供热服务间。设备间内单套换热机组按使用面积不小于50平方米考虑,设备间内必须干净整洁,进、出通道畅通。地面为混凝土地面,地面刷浅蓝色油漆,内墙面刷内墙涂料,机组设备悬挂功能牌,门口设置挡鼠板。控制间按使用面积不小于12平方米考虑,配电室门刷防火涂料,要张贴配电室警示标志:禁止入内(粘贴在配电室门口处,不可贴在门上);当心触电(粘贴在配电

室内配电柜下方);配电室标识(粘贴在配电室门上方)。供热服务间主要为供热管理和服务准备,根据客户服务标准要求设办公室,面积不小于80平方米,内设独立卫生间。换热站净高度不低于3.3米,站内安置两套及以上机组的净高度不低于3.6米。 1.4 换热站的建设尽量采用独立基础,框架结构。应合理预留管道基础孔洞。 1.5 换热站的供水、供电须满足负荷要求。换热站的供水(自来水)、供电接至换热站内相应位置,在换热站外两米内设水表,在箱变内设供电专用装置。换热站主电缆为三相五线铜芯国标型号,并有可靠接地。高层建筑小区必须将二次加压自来水管道接入换热站内,并预留水表。 1.6 换热站应具备完善的排水设施,排水管道与小区雨、污水管网相连,应排水畅通,保证外部积水无法进入站内。 1.7换热站应具有良好的通风和采光。距离居民建筑较近的,外部应采取隔音措施,设备基础按《工业企业噪声控制设计规范》采取隔声减振措施。 1.8 换热站应具备方便适用的交通通道,便于整体式换热机组的安装及检修,换热器侧面离墙不小于 0.8m,周围留有宽度不小于 0.7米的通道。 1.9 换热站应设置照明设施,生活服务间、服务办公室预设电器插座。设备间照明设施应符合安全生产要求,采用防水防尘节能灯,同时应设置应急照明。

板式换热器选型与计算方法(DOC)

板式换热器选型与计算方法 板式换热器的选型与计算方法 板式换热器的计算方法 板式换热器的计算是一个比较复杂的过程,目前比较流行的方法是对数平均温差法和NTU法。在计算机没有普及的时候,各个厂家大多采用计算参数近似估算和流速-总传热系数曲线估算方法。目前,越来越多的厂家采用计算机计算,这样,板式换热器的工艺计算变得快捷、方便、准确。以下简要说明无相变时板式换热器的一般计算方法,该方法是以传热和压降准则关联式为基础的设计计算方法。 以下五个参数在板式换热器的选型计算中是必须的: 总传热量(单位:kW). 一次侧、二次侧的进出口温度 一次侧、二次侧的允许压力降 最高工作温度 最大工作压力 如果已知传热介质的流量,比热容以及进出口的温度差,总传热量即可计算得出。 温度 T1 = 热侧进口温度 T2 = 热侧出口温度 t1 = 冷侧进口温度 t2= 冷侧出口温度 热负荷 热流量衡算式反映两流体在换热过程中温度变化的相互关系,在换热器保温良好,无热损失的情况下,对于稳态传热过程,其热流量衡算关系为: (热流体放出的热流量)=(冷流体吸收的热流量)

在进行热衡算时,对有、无相变化的传热过程其表达式又有所区别。 (1)无相变化传热过程 式中 Q----冷流体吸收或热流体放出的热流量,W; mh,mc-----热、冷流体的质量流量,kg/s; Cph,Cpc------热、冷流体的比定压热容,kJ/(kg·K); T1,t1 ------热、冷流体的进口温度,K; T2,t2------热、冷流体的出口温度,K。 (2)有相变化传热过程 两物流在换热过程中,其中一侧物流发生相变化,如蒸汽冷凝或液体沸腾,其热流量衡算式为: 一侧有相变化 两侧物流均发生相变化,如一侧冷凝另一侧沸腾的传热过程 式中 r,r1,r2--------物流相变热,J/kg; D,D1,D2--------相变物流量,kg/s。 对于过冷或过热物流发生相变时的热流量衡算,则应按以上方法分段进行加和计算。 对数平均温差(LMTD) 对数平均温差是换热器传热的动力,对数平均温差的大小直接关系到换热器传热难易程度.在某些特殊情况下无法计算对数平均温差,此时用算术平均温差代替对数平均温差,介质在逆流情况和在并流情况下的对数平均温差的计算方式是不同的。在一些特殊情况下,用算术平均温差代替对数平均温差。 逆流时: 并流时:

中国换热器产业现状及发展趋势_黄庆军

第1期 中国换热器产业现状及发展趋势 黄庆军1 任俊超1 苏是2 黄蕾2 (1.四平市换热器协会, 吉林 四平 136000) (2.太原科技大学机电学院, 山西 太原 030024) [摘 要] 分析了国内换热器的市场规模、竞争格局、产业布局以及外资企业在华投资布局,介绍了国内换热器的技术现状和差距,预测了今后的产业发展趋势。 [关键词] 换热器;现状;发展趋势 1 市场规模分析 2008年,中国换热器产业市场规模在360亿元左右,主要集中在石油、化工、冶金、电力、船舶、集中供热、制冷空调、机械、食品、制药等领域。其中,石油化工领域仍然是换热器产业最大的市场,其市场规模在100亿元以上;电力冶金领域换热器市场规模在60亿元左右;船舶工业换热器市场规模在30亿元以上;机械工业换热器市场规模约为30亿元;集中供热行业换热器市场规模超过25亿元。 2 市场竞争格局 按照产品类型的不同,我国换热器产业市场竞争主要集中在以下四大产品领域。 板式换热器领域,国内外企业竞争激烈,大量外资企业已经完成在中国的布局。其中,四平巨元瀚洋、兰石换热设备公司、四平维克斯是我国板式换热器领域内资企业中的龙头企业,其板式换热器年产值都在2亿元以上。外资企业主要包括阿法拉伐(江阴)、舒瑞普(北京、苏州)、APV(上海、北京)、丹佛斯(天津)、传特(北京)、桑德克斯(上海、宁波)、风凯(常州)等企业,世界著名的板式换热器企业大都已经进入中国市场。此外,沈阳太宇、蓝科高新(原兰石所)、上海艾克森、湖北登峰、山东北辰、佛山澜石、上海南华等企业也是我国重要的板式换热器企业。 管壳式换热器领域,我国生产企业众多,且规模都较小。其中,抚顺机械设备制造有限公司、兰石集团炼化设备公司、中石化南京化工机械是我国内资管壳式换热器的龙头企业,其管壳式换热器年产值都在2亿元以上;江苏中圣集团、无锡化工装备总厂、宝钛集团南京宝色股份、西安核设备制造厂(原国营524厂)、合肥通用特种材料设备有限公司是我国特种材料换热器领域的重要企业,其特种材料管壳式换热器年产值都在1.5亿元以上;中石化镇海石化建安工程有限公司、中石化北京燕化、中石化茂名重力石化机械制造有限公司等企业依托母公司中石化的市场优势,也形成了一定的换热器生产规模,年产值在1~2亿元左右;此外,张家港化工机械、大连金重公司、湖北长江石化设备公司、大连东方亿鹏、合肥通用特种材料设备有限公司、西安大秦化工机械(原西安化工机械厂)、林德工程(大连)、天津国际机械(原天津市换热装备总厂)、大连东方亿鹏等企业也是国内管壳式换热器的主要生产企业,管壳式换热器的年产值都在1亿元以上。相对而言,管壳式换热器外资企业在华布点不多,比较知名的有日本森松(上海)、林德工程(大连)、美国艾普尔(苏州)、德国风凯(常州),这主要缘于我国石油化工领域换热器企业众多,生产能力较强,国外企业进入中国市场较为困难。 空冷式换热器领域,哈空调是我国最大的空冷式换热器生产企业。此外,江苏双良股份、国电集团北京龙源冷却技术有限公司、四川简阳空冷器、蓝科高新(原兰石所)、兰州兰石集团长征机械、西安大秦化工机械(原西安化工机械厂)、湖北长江石化设备、江阴电力设备冷却器公司等企业也具有一定的竞争力。外资企业中,基伊埃(芜湖、廊坊)、斯必克(张家口)在空冷式换热器领域具有较强的竞争力。 板翅式换热器领域,杭州杭氧股份和开封空分集团是我国石油化工领域著名的板翅式换热器企业,浙江银轮股份、贵州永红航空机械、无锡马山 作者简介:黄庆军(1967—),男,1992年毕业于燕山大学,硕士研究生学历,高级工程师。主要从事换热器行业分析及产品研究。

列管式换热器的设计

化工原理课程设计 学院: 化学化工学院 班级: | 姓名学号: 指导教师: $

目录§一.列管式换热器 ! .列管式换热器简介 设计任务 .列管式换热器设计内容 .操作条件 .主要设备结构图 §二.概述及设计要求 .换热器概述 .设计要求 ~ §三.设计条件及主要物理参数 . 初选换热器的类型 . 确定物性参数 .计算热流量及平均温差 壳程结构与相关计算公式 管程安排(流动空间的选择)及流速确定 计算传热系数k 计算传热面积 ^ §四.工艺设计计算 §五.换热器核算 §六.设计结果汇总 §七.设计评述 §八.工艺流程图 §九.主要符号说明 §十.参考资料

: §一 .列管式换热器 . 列管式换热器简介 列管式换热器又称为管壳式换热器,是最典型的间壁式换热器,历史悠久,占据主导作用,主要有壳体、管束、管板、折流挡板和封头等组成。一种流体在关内流动,其行程称为管程;另一种流体在管外流动,其行程称为壳程。管束的壁面即为传热面。 其主要优点是单位体积所具有的传热面积大,传热效果好,结构坚固,可选用的结构材料范围宽广,操作弹性大,因此在高温、高压和大型装置上多采用列管式换热器。为提高壳程流体流速,往往在壳体内安装一定数目与管束相互垂直的折流挡板。折流挡板不仅可防止流体短路、增加流体流速,还迫使流体按规定路径多次错流通过管束,使湍流程度大为增加。 列管式换热器中,由于两流体的温度不同,使管束和壳体的温度也不相同,因此它们的热膨胀程度也有差别。若两流体温差较大(50℃以上)时,就可能由于热应力而引起设备的变形,甚至弯曲或破裂,因此必须考虑这种热膨胀的影响。 设计任务 ¥ 1.任务 处理能力:3×105t/年煤油(每年按300天计算,每天24小时运行) 设备形式:列管式换热器 2.操作条件 (1)煤油:入口温度150℃,出口温度50℃ (2)冷却介质:循环水,入口温度20℃,出口温度30℃ (3)允许压强降:不大于一个大气压。 备注:此设计任务书(包括纸板和电子版)1月15日前由学委统一收齐上交,两人一组,自由组合。延迟上交的同学将没有成绩。 [ .列管式换热器设计内容 1.3.1、确定设计方案 (1)选择换热器的类型;(2)流程安排 1.3.2、确定物性参数 (1)定性温度;(2)定性温度下的物性参数 1.3.3、估算传热面积 (1)热负荷;(2)平均传热温度差;(3)传热面积;(4)冷却水用量 % 1.3.4、工艺结构尺寸 (1)管径和管内流速;(2)管程数;(3)平均传热温度差校正及壳程数;(4)

压力容器复习题年完整版

压力容器复习题年 HEN system office room 【HEN16H-HENS2AHENS8Q8-HENH1688】

特种设备作业人员(压力容器操作) 一、选择题 l、持证作业人员违章操作或管理造成特种设备事故的,应当吊销其《特种设备作业人员证》,并且在(C)内不得再次申请《特种设备作业人员证》。 A.一年终身 B 二年 C三年 D终身 2、未经定期检验或检验不合格的特种设备(B)。 A.可以继续使用 B.不得继续使用C应予以报废 D可以监督作用 3、特种设备事故造成10人以上50人以下重伤,按照《特种设备安全察条例》的规定,该事故属于(C)。 A特别重大事故 B重大事故 C较大事故 D. -般事故 4、根据《特种设备作业人员监督管理办法》(国家质检总局令第70 号_)的规定,使用非法印制伪造涂改倒卖出租出借《特种设备作业人员证》的,处(B)以下罚款。 A 500元以上 1000元以下 B 1000元以下 C 1000元以上 2000元以下 D 500元以上2000元下 5、《安全生产法》规定,我国安全生产管理的基本方针是(C)。 A企业为王,政策定传 B企业管理,政府监督 C安全第一,预防为主、综合治理 D经济效益与安全管理并重 6、特种设备重大事故应当由(D)组织组成事故调查组,对事故进行调查。 A国务院或国务院授权的部门.B_省级人民政府c市级人民政府 D国务院特种设备安全监督管理部门会同有关部门 7、末经许可或擅自从事移动式压力容器,气瓶充装活动的,由特种设备安全监督管理部门予以取缔,没收违反充装的气瓶,并处(D)罚款。 A 2000元以上2万元以下 B 2万元以上5万元以下 C 5万元以上 1O万元以下 D. 10万元以上50万元以下 8、特种设备的生产、使用单位,拒不接受特种设备安全监督管理部门依法实施的安全监察的,由特种设备安全监督管理部门责令限期改正;逾期未改正的,责令停产停业整顿。处以(C)罚款。 A 2000元以上l万元以下 B 2000元以上2万元以下 C 2万元以上10万元以下 D. 5万元以上20万元以下_ 9、特别设备事造成直接接经济损失1万元以上1000万元以下,但无人员伤亡的事故。按照《特种设备安全监察条例》的规定,该事故由(C)组织进行调查。 A国务院特种设备安全监督管理部门会同有关部门 B省级特种设备安全监督管理部门会同有关部门 C设区的市级特种设备安全监督管理部门会同有关部门 D.县级人民政府 10、压力容器拟停用l年以上的,使用单位应当封存压力容器,在封存后(C)日内向登记机关申请报停,并将使用登记证交回登记机关保存。 A、1 B、半 C、30 D、15 lI、由于容器在使用中超压而使器壁应力大幅增加,超过材料的屈服极限而引起约断裂称为(C)。 A疲劳破裂 B脆性破裂 c塑性破裂 D蠕交破裂 12、压力容器在正常使用压力范围内,无塑性变形的情况下,突然发生的爆炸称为B)。 A塑性破裂B脆性破裂C疲劳破裂D蠕变破裂 13、《特种设备安全法》规定,特种设备使用单位及其主要负责人对其使用的特种设备安全负责,应按照国家有关规定配备特种设备安全管理人员和作业人员,并对其进行必要的(C)。 A安全教育和预防培训 B管理教育和操作培训 c安全教育和技能培训 D安全教育和节能培训 14、《特种设备安全法》规定,国家鼓励投保特种设备(A )保险。 A安全责任 B安全事故 c安全强制 D安全操作 1 5、《特种设备安全法》规定,特种设备使用单位应当制定特种设备事故应急专项预案,并定期进行(D)。 A修改完善 B实战演练 c应急处理 D应急演练 16、《特种设备安全法》规定,特种设备的使用应当具有规定的(B ) A安全范围、安全地点 B安全距离、安全防护措施 C、安全场所、安全防护措施 D、附属设施 17、一起特种设备事故造成2人死亡,18人受伤,直接经济损失43万元,这起事故是(A)事故。 A、一般事故; B、严重事故;c、重大事故;D、特大事故 18、盛装易燃介质的压力容器,在气密性实验前,必须进行彻底的蒸汽清洗、置换,并且经过取样分析合格,否则严禁用(B)作为实验介质。 A水蒸气 B空气 C惰性气体 D氧气 19、碳素钢和低合金钢制压力容器,在进行气密性实验时所用的气体的温度不低于(B)。 A. 3'C B. 5'C C10 C 'D 15 C 20、常温容器的温度设计范围是(B)。 A 0C

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