化工原理课程设计 列管式换热器

引言

列管式换热器是化工工业中常见的一种换热设备，广泛应用于化工、石化、电力、制药、食品等行业。本文将介绍列管式换热器的原理、设计、操作、维护以及常见故障。

原理

列管式换热器是将一个介质中的热量传递给另一个介质的设备。它由一个管束和一个外壳组成，管束内流动的介质称为“管侧流体”，外壳内流动的介质称为“壳侧流体”。管侧流体和壳侧流体各自单独流动，换热时，管侧流体在管子内流动，壳侧流体在壳子内流动，通过管子和壳子的对流和传导换热，完成热量的传递。

设计与操作

列管式换热器的设计包括选型、热平衡计算、换热面积计算、壳程流体阻力计算、管程流体阻力计算等。在操作时，需要注意以下几点：

1. 检查表面脏污：换热器的表面脏污会导致换热效率的下降，因此操作前需要对表面进行清洗。

2. 控制流速：管侧和壳侧流速都要控制在一定范围内，不宜过高或过低。

3. 控制温度：管侧和壳侧流体温度不宜过高或过低，过高会导致管子爆裂，过低会降低换热效果。

4. 正确接通：将管侧流体和壳侧流体正确接通，注意方向和流量的正负。

维护和故障排除

列管式换热器在长期使用过程中，可能会出现以下故障：

1. 堵塞：由于凝结水结晶、沉淀、脏污等原因导致管子堵塞。需及时清洗管子。

2. 腐蚀：管子腐蚀，可能是由于温度过高、介质腐蚀性大、防腐措施不当等原因引起的。需及时更换管子。

3. 漏水：换热器壳体、管子泄漏，需要及时检查和处理。

4. 损坏：换热器的损坏可能是由于振动、操作不当等原因引起的，需要及时修复和更换。

维护和故障排除需要进行定期检查和维护，保持管子清洁，定期更换管子和密封件，做好换热器的油脂润滑工作，及时排除故障。

总之，列管式换热器是化工工业中常用的换热设备，工作原理简单易懂，但在使用过程中需要严谨操作和维护，以保证其正常运行。