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热交换器的设计与计算

时间:2023-06-21 理论教育 版权反馈
【摘要】:当压降超过允许的数值时,则必须改变热交换器的某些尺寸,或者改变流速等。因而在设计热交换器时,还必须对其振动情况进行预测或校核,判断有无产生强烈振动的可能,以便采取相应的减振措施,保证安全运行。本书在叙述各种类型的热交换器时,将以热计算方面的内容为着重点;对于结构计算和流体阻力计算,则介绍它们的主要内容。

热交换器的设计与计算

在设计一个热交换器时,从收集原始资料开始,到正式绘出图纸为止,需要进行一系列的设计计算工作,这种计算一般包括下列几个方面的内容:

(1)热计算 根据给出的具体条件,例如热交换器的类型,流体的进、出口温度,压力,它们的物理化学性质,在传热过程中有无相变等等,求出热交换器的传热系数,进而算出传热面积的大小。

(2)结构计算 根据传热面积的大小计算热交换器主要部件和构件的尺寸,例如管子的直径、长度、根数,壳体的直径,纵向隔板和折流板的尺寸和数目,分程隔板的数目和布置,以及连接管尺寸等等。

(3)流动阻力计算 进行流动阻力计算的目的在于为选择泵或风机提供依据,或者核算其压降是否在限定的范围之内。当压降超过允许的数值时,则必须改变热交换器的某些尺寸,或者改变流速等。(www.xing528.com)

(4)强度计算 计算热交换器各部件尤其是受压部件(如壳体)的应力大小,检查其强度是否在允许范围内,对于在高温高压下工作的热交换器,更不能忽视这一步。在考虑强度时,应该尽量采用我国生产的标准材料和部件,按照国家压力容器安全技术标准进行计算或核算。

在热交换器向着大型化发展并对传热进行强化的情况下,有可能因流体的流速过高而引起强烈的振动,严重时甚至可使整个热交换器遭到破坏。因而在设计热交换器时,还必须对其振动情况进行预测或校核,判断有无产生强烈振动的可能,以便采取相应的减振措施,保证安全运行。

本书在叙述各种类型的热交换器时,将以热计算方面的内容为着重点;对于结构计算和流体阻力计算,则介绍它们的主要内容。振动问题,则在第2章中专列一节介绍其梗概,而强度计算因属于力学领域内专题,本书没有讨论。

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