管式的案例
常見管殼式換熱器的型式與結構介紹
浮頭式換熱器適用于管殼壁間溫差較大，或易于腐蝕和易于結垢的場合。但這類換熱器結構復雜，笨重，造價約比固定管板式高20%左右，材料消耗量大。管束和殼體的間隙較大，故流體易走短路而影響傳熱效果，在設計時要盡量避免這一短路。至于殼程的壓力也受到滑動接觸面的密封限制。
圖3 AES、BES浮頭式換熱器
3.U型管式換熱器
U型管式換熱器如圖4和圖5所示，U型管式換熱器僅有一塊管板。它是將管子彎成U型，管子兩端固定在同一塊管板上。由于殼體和管子分開，管束可以自由伸縮，不會因管壁、殼壁之間的溫度差而產生熱應力，熱補償性能好。管程為雙管程，流程較長，流速較高，傳熱性能好，承壓能力強。因U型管式換熱器僅有一塊管板，且無浮頭，所以結構簡單，造價比其他換熱器便宜，管束可以從殼體內抽出，管外便于清洗，但管內清洗困難，所以管內的流體必須是清潔及不易結垢的物料。由于傳熱管的結構型式關系，管子的更換除外側管了外，內部管子大部分不可能更換，管束中心部分存在間隙，所以流體易走短路，影響傳熱效果，故通常在此處設有假管或中間擋板（見圖4）以減少這一流動死區。而且管板上排列的管子較少，結構不緊湊。U型管的彎管部分曲率不同，管子長度不一，因而物料分布不如固定管板式換熱器均勻。管子因滲漏而堵死后，將造成傳熱面積的損失。
圖4 BIU U型管式換熱器
圖5 雙売程U型管式換熱器（AFU）
1一盤環形折流板環板；2一盤環形折流板盤板；3一縱向隔板；
4一換熱管；5一管箱；6-分程隔板；7一定距管；8一拉桿
U型管式換熱器，一般使用于高溫高壓的情況下。尤其使用在壓力較高的情況下，在彎管段壁厚要加厚，以彌補彎管后管壁的減薄。
如殼程需要經常清洗的管束，則要求采用正方形排列，一般情況下都按三角形排列，管程為偶數。
展開 在 COMSOL 中分析管式反應器
管式反應器是化工行業中經常使用的一種設備，用于幫助進行連續大規模的生產。通過模擬管式反應器的解離過程，可以對這些設備進行準確分析。在這篇文章中，我們通過對反應器等溫和非等溫情況下的模擬研究的比較，展示了 COMSOL 化學反應工程模塊的許多有用功能。您也可以在自己的仿真中使用這些功能。
管式反應器：化學工業中的一種常見設備
如果你觀察過管式反應器的內部，就會發現反應物在高速流動并不斷進行反應。這些反應物在管道內移動的過程中被轉化為產品。由于生產過程是連續的，這些設備通常可以有效地幫助化學和石油工業進行規模生產。
此外，管式反應器還被用在其他領域應用中，如發電廠和發動機的焚燒工藝中的廢氣處理。這種類型的反應器甚至可以用作藥物的提純，生產出價格更低的藥品。
一個管式反應器模型
為了設計出能有效地生產出盡可能多的產品的管式反應器，我們可以選擇多物理場仿真進行分析。本文，我們將使用 COMSOL Multiphysics 多物理場仿真軟件建立一個精確的反應器模型來研究氣相解離過程。在下一節，我們將分享一個用化學反應工程模塊建模的例子。示例中用來求解這個模型的許多關鍵技術都可以應用在其他化學反應工程模擬中。
模擬解離過程
我們從一個旋轉對稱的模型開始對管式反應器進行分析。由于反應器的形狀規則，因此模型使用了一個映射或結構化的網格。模型中使用了層流 和濃物質傳遞 接口，并設置了相關邊界條件。
使用這個模型我們能夠重點研究氣相解離過程。在這個過程中，A 物質發生反應并形成產物 B。每 1 摩爾 A 反應后會產生 2 摩爾 B，使混合氣體的體積發生膨脹。由于密度的變化，當混合物在反應器中移動時，氣體的速度會增加，這種情況我們可以用可壓縮的納維-斯托克斯方程來模擬。
展開 列管式固定床反應器的換熱結構都有哪些？其應用又有哪些？
纏繞管式反應器
一種纏繞管式徑向流反應器結構見圖9，該反應器換熱結構方案也適用于反應介質軸向流動的反應器。
該反應器換熱結構方案源于纏繞管式熱交換器。纏繞管式熱交換器具有結構緊湊、傳熱效率高、管束可自由膨脹及溫差應力小等特點，廣泛應用于石油化工行業多個技術領域。纏繞管式反應器實際是對分管束式反應器的一種結構變形，這種結構設計包含了對分管束式反應器管束結構的裝配難度大和溫差應力問題的綜合考慮，纏繞管束的制造過程具備獨特的便捷性，且纏繞管換熱結構應用于高溫工況時能夠有效解決溫差應力問題，因此該結構反應器的開發成為當前研究的熱點。
該反應器設計在管外裝填催化劑，換熱介質在纏繞管內流動換熱，換熱管兩端通過自由彎曲匯總連接到管箱，分別連接換熱介質進、出口。在纏繞管束所處位置從內向外方向依次設置有中心進料分布器、催化劑筐、纏繞管和外收集器，中心分布器同時作為纏繞管束的中心承載結構。纏繞管式反應器的多層繞管結構有利于提高反應介質沿徑向流動的均勻性，間接優化了流體在反應器內的分布效果。
多數纏繞管式反應器設計均需采用超長換熱管（相對于12m以下的常用換熱管長度），因此制造過程中對換熱管的質量控制和檢測要求較高。由于纏繞管束的位置也是裝填催化劑的反應空間，管束纏繞的尺寸精度直接影響催化劑裝填均勻性，因此管束纏繞過程的制造工藝控制對于反應器使用性能至關重要。
展開 【干貨】碟管式膜技術介紹！
碟管式膜組件
DT膜技術即碟管式膜技術，分為DTRO（碟管式反滲透）和DTNF（碟管式納濾）兩大類，是一種專利型膜分離設備。它的膜組件構造與傳統的卷式膜截然不同。
>> ?原液流道
碟管式膜組件具有專利的流道設計形式，采用開放式流道，料液通過入口進入壓力容器中，從導流盤與外殼之間的通道流到組件的另一端，在另一端法蘭處，料液通過8個通道進入導流盤中，被處理的液體以最短的距離快速流經過濾膜，然后180°逆轉到另一膜面，再從導流盤中心的槽口流入到下個導流盤，從而在膜表面形成由導流盤圓周到圓中心，再到圓周，再到圓中心的雙”S”形路線，濃縮液最后從進料端法蘭處流出。
DT組件兩導流盤之間的距離為4mm，導流盤表面有一定方式排列的凸點。這種特殊的水力學設計使處理液在壓力作用下流經濾膜表面遇凸點碰撞時形成湍流，增加透過速率和自清洗功能，從而有效地避免了膜堵塞和濃度極化現象，成功地延長了膜片的使用壽命；清洗時也容易將膜片上的積垢洗凈，保證碟管式膜組適用于處理高渾濁度和高含砂系數的廢水，適應更惡劣的進水條件。
>> ?透過液流道
過濾膜片由兩張同心環狀反滲透膜組成，膜中間夾著一層絲狀支架，使通過膜片的凈水可以快速流向出口。這三層環狀材料的外環用超聲波技術焊接，內環開口，為凈水出口。
滲透液在膜片中間沿絲狀支架流到中心拉桿外圍的透過液通道，導流盤上的O型密封圈防止原水進入透過液通道；透過液從膜片到中心的距離非常短，且對于組件內所有的過濾膜片均相等。
展開 
管殼式換熱器中換熱管與管板連接的工藝
按其結構形式主要有板式換熱器、浮頭式換熱器、固定管板式換熱器和U形管式換熱器等等。其中除板式換熱器外，其余幾種屬于管殼式換熱器。
由于管殼式換熱器具有單位體積上較大的換熱面積，而且換熱效果好，同時具有結構堅固、適應性強、制造工藝成熟等優點，已成為最為普遍使用的一種典型的換熱器。
二、管殼式換熱器中換熱管與管板的連接
在管殼式換熱器中換熱管和管板是換熱器管程和殼程之間的惟一屏障，換熱管與管板之間的連接結構和連接質量決定了換熱器的質量優劣和使用壽命，是換熱器制造過程中至關重要的一個環節。
大多數換熱器的破壞及失效都發生在換熱管與管板的連接部位，其連接接頭的質量也直接影響著化工設備及裝置的安全可靠性，因此對于管殼式換熱器中換熱管與管板的連接工藝就成為了換熱器制造質量保證體系中最關鍵的控制環節。目前在換熱器制造過程中，換熱管與管板的連接主要有：焊接、脹接、脹接加焊接以及膠接加脹接等方法。
1.焊接
換熱管與管板采用焊接連接時，由于對管板加工要求較低，制造工藝簡單，有較好的密封性，并且焊接、外觀檢查、維修都很方便，是目前管殼式換熱器中換熱管與管板連接應用最為廣泛的一種連接方法。
在采用焊接連接時，有保證焊接接頭密封性及抗拉脫強度的強度焊和僅保證換熱管和管板連接密封性的密封焊。對于強度焊其使用性能有所限制，僅適用于振動較小和無間隙腐蝕的場合。
采用焊接連接時，換熱管間距離不能太近，否則受熱影響，焊縫質量不易得到保證，同時管端應留有一定的距離，以利于減少相互之間的焊接應力。換熱管伸出管板的長度要滿足規定的要求，以保證其有效的承載能力。
在焊接方法上，根據換熱管和管板的材質可以采用焊條電弧焊、TIG焊、CO2焊等方法進行焊接。
展開 管殼式換熱器中換熱管與管板連接的工藝
按其結構形式主要有板式換熱器、浮頭式換熱器、固定管板式換熱器和U形管式換熱器等等。其中除板式換熱器外，其余幾種屬于管殼式換熱器。
由于管殼式換熱器具有單位體積上較大的換熱面積，而且換熱效果好，同時具有結構堅固、適應性強、制造工藝成熟等優點，已成為最為普遍使用的一種典型的換熱器。
管殼式換熱器中換熱管與管板的連接
在管殼式換熱器中換熱管和管板是換熱器管程和殼程之間的惟一屏障，換熱管與管板之間的連接結構和連接質量決定了換熱器的質量優劣和使用壽命，是換熱器制造過程中至關重要的一個環節。
大多數換熱器的破壞及失效都發生在換熱管與管板的連接部位，其連接接頭的質量也直接影響著化工設備及裝置的安全可靠性，因此對于管殼式換熱器中換熱管與管板的連接工藝就成為了換熱器制造質量保證體系中最關鍵的控制環節。目前在換熱器制造過程中，換熱管與管板的連接主要有：焊接、脹接、脹接加焊接以及膠接加脹接等方法。
1.焊接
換熱管與管板采用焊接連接時，由于對管板加工要求較低，制造工藝簡單，有較好的密封性，并且焊接、外觀檢查、維修都很方便，是目前管殼式換熱器中換熱管與管板連接應用最為廣泛的一種連接方法。在采用焊接連接時，有保證焊接接頭密封性及抗拉脫強度的強度焊和僅保證換熱管和管板連接密封性的密封焊。對于強度焊其使用性能有所限制，僅適用于振動較小和無間隙腐蝕的場合。
采用焊接連接時，換熱管間距離不能太近，否則受熱影響，焊縫質量不易得到保證，同時管端應留有一定的距離，以利于減少相互之間的焊接應力。換熱管伸出管板的長度要滿足規定的要求，以保證其有效的承載能力。
展開 殼管式換熱器快速設計系統項目案例分享
殼管式換熱器快速設計系統項目案例分享
隨著現代工業的迅速發展，以能源為中心的環境、生態等問題日益加劇。世界各國在尋找新能源的同時，也更加注重了節能新途徑的研發。強化傳熱技術的應用不但能節約能源、保護環境，而且能大大節約投資成本。換熱器由于其在化工、石油、動力和原子能等工業部門的廣泛應用，使得換熱器的強化傳熱技術一直以來受到研究人員的重視，各種研究成果不斷涌現。隨著經濟的發展，各種不同結構和種類的換熱器發展很快，新結構、新材料的換熱器不斷涌現。換熱器既可是一種單獨的設備，如加熱器、冷卻器和凝汽器等；也可是某一工藝設備的組成部分，如石化、煤炭工業中的余熱回收裝置等。
殼管式(或管殼式)換熱器作為應用最廣泛的傳統換熱器。憑借其堅固的結構，且能選用多種材料制造，適應性極強，而廣泛應用于各個行業。殼管式換熱器是一種換熱傳導裝置，由殼體、管板、管束、擋板及箱體組成。其最基本的構造是在圓形的殼體內加許多熱交換用的小管，當加熱的熱媒為蒸汽時稱為殼管汽一水換熱器；加熱的熱媒為高溫水時稱為殼管水一水換熱器，水一水換熱器由于熱交換小管內外都是水，因為小管兩側水流速接近，圓形外殼直徑不能太大，當加熱面積要求較大時，常幾段連起來，故又稱分段式水一水換熱器。該類換熱器常用于熱水供暖系統，低溫水空調系統及某些連續性用熱水的生產工藝用水。作為生活熱水供應，則需配備貯水罐。近年來，制冷市場呈現迸發趨勢，市場上的換熱設備也多種多樣。其發展與未來創新也一直是市場導向與制造廠商關注的重點。
從企業的設計角度出發，三維、信息、智能是提高設計效率，確保設計質量的必然選擇，三維設計、工藝和制造一體化是現代制造技術的發展趨勢。在如此發展形勢下，如何提高企業的設計規范以及設計效率成為企業必須要認真考慮的一個重大課題。
展開 相比管殼式換熱器，板式換熱器有哪些優勢？
2、對數平均溫差大，末端溫差小
管殼式換熱器中的流體是錯流流動，平均溫差系數小，而板式換熱器是并流或逆流方式，使得末端溫差小，對水換熱可低于1℃。
3、占地面積小
板式換熱器結構緊湊，體積內的熱換器是管殼式的2至5倍，占地面積會比管殼式換熱器小上不少
4、容易改變換熱面積或流程組合
只要增加或減少幾張板，就能相應的改變換熱面積，改變板片排列就可重新組合流程。
5、重量輕
板式的板片厚度是0.4-0.8mm左右，而管殼式的厚度為2.0-2.5mm左右，所以也就比之輕非常多了。
6、價格低
相同材料和同等換熱面積的兩種熱換器相比，板式比管殼式價格低了一半左右。
小結：以上就是關于板式換熱器原理有哪些以及與管殼式換熱器對比更有優勢之處的介紹，板式換熱器的機構非常緊湊，占地面積也是很小的，效率更好，所以選擇換熱器的話，還是板式的更有優勢。
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展開 基于ANSYS的多管式鋼內筒煙囪有限元分析
內筒前四階的振型如下：
頂部內筒，考慮風荷載，考慮地震作用的位移云圖和應力云圖如下：
中間內筒，不考慮風荷載，考慮地震作用的位移云圖和應力云圖如下：
四、結語
本文采用ANSYS對四川某地區三管集束式鋼內筒煙囪進行了結構計算。主要闡述了結構有限元計算的整體思路、結構風荷載的計算以及加載思路。分別對外筒和內筒的部分結果進行了展示，并提供了ANSYS后處理面操作的基本思路。通過對結果的分析，可以得到結構整體應力的分布規律，以及結構薄弱部位，進而指導實際配筋工作和局部加強工作。
感謝大家一直以來對水哥的支持，預祝大家國慶快樂！
遼陽石化PPT│管式加熱爐基礎知識培訓
更多培訓信息請加微信 ?
?姜老師 18842804820
原文PPT領取關鍵詞：管式加熱爐PPT
將上面紅色的領取關鍵詞，輸入到“化工活動家”公眾號對話框內，即可彈出相應的下載鏈接！
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展開 求管殼式換熱器仿真相關的案例
有沒有大佬研究管殼式換熱器仿真換熱仿真的，帶帶我吧
汽車橫梁管式內高壓成形工藝優化
本文對復雜管式零件充液成形消除起皺現象具有一定的借鑒意義。
液壓成形技術是塑性加工領域的一項成形新技術，其中管材內高壓成形由于能提供結構輕量化的零件，是近年來塑性成形的一個亮點，所成形的材料已由低碳鋼管擴展到不銹鋼管和鋁合金管及鎂合金管，已經廣泛應用于汽車零件和航空航天用零件的制造。內高壓成形的基礎理論、工藝和設備的研究，已經在轎車關鍵零件的批量生產和國防型號重要零件的研制中得到實際應用。隨著汽車、航空、航天和機械行業對結構整體化和輕量化的需求越來越高。近十年來，液壓成形技術尤其是內高壓成形技術在我國得到迅速發展，逐漸成為工業生產中制造復雜異形截面輕體構件的一種先進成形技術。在汽車結構輕量化中，采用輕質材料減重的貢獻大約為 1/3，結構減重的貢獻大約為 2/3。當材料一定時， 減重的主要方法是設計合理的輕體結構。對于承受彎扭載荷為主的結構，采用空心變截面構件，既可以減輕質量又可以充分利用材料的強度。
汽車底盤車架一般由縱梁和橫梁組成。橫梁是汽車半獨立懸掛中的一個重要組成部分，其結構簡單，占用空間較小，多用于前驅轎車的后懸掛系統。其中橫梁不僅用來保證車架的扭轉剛度和承受縱向載荷， 而且還可以支撐汽車上的主要部件。某汽車零部件廠在生產汽車橫梁（圖1）時，采用管材預壓預成形， 終壓終成形的工藝方式（圖 2），但在預成形階段， 由于型面要從中間的深 V 凹陷過渡到上表面平面，預壓時型面平面區域會被深 V 凹陷部分帶料，也變成凹陷形狀，而這凹陷在終成形內高壓脹形中，多余的料無處可去，堆積形成皺褶，如圖 3 所示。
根據現場情況制定出了優化方案：模擬現場情況→與現場實物對比→優化預成形型面→現場做零件驗證優化工藝→對比總結。
展開 FLUENT精典案例#320-管殼式換熱器仿真 ￥200
FLUENT精典案例#320-管殼式換熱器仿真
案例介紹
如下圖所示的管殼式換熱器，條件為：管程，冷水，20度，0.05ms；殼程，熱空氣，80度，0.1ms。不考慮外殼與外界的換熱，且未考慮管壁的厚度。
網格情況
使用ICEM非結構網格。
FLUENT管殼式換熱器流動模擬
本教程演示了管殼式換熱器內的流體流動和傳熱問題的設置和求解。計算域包含殼體（流體域）、管道（固體域）以及管道內流體區域（流體域）三部分組成。
1 啟動Workbench并建立分析項目
（1）在Windows系統下執行“開始”→“所有程序”→ANSYS 19.2→Workbench命令，啟動Workbench 19.2，進入ANSYS Workbench 19.2界面。
（2）雙擊主界面Toolbox（工具箱）中的Analysis systems→Fluid Flow（Fluent）選項，即可在項目管理區創建分析項目A。
2 導入幾何體
（1）在A2欄的Geometry上單擊鼠標右鍵，在彈出的快捷菜單中選擇Import Geometry→Browse命令，此時會彈出“打開”對話框。
（2）在彈出的“打開”對話框中選擇文件路徑，導入leak.agdb幾何體文件。
3 劃分網格
（1）雙擊A3欄Mesh項，進入Meshing界面，在該界面下進行模型的網格劃分。
（2）右鍵殼體入口平面，在彈出的快捷菜單中選擇Create Named Selection，輸入名稱Hot-inlet，單擊OK按鈕確認。
（3）同步驟（2）創建殼體出口，命名為Hot-outlet。
（4）同步驟（2）創建管體的出入口，分別命名為Cold-inlet，Cold-outlet。
（5）右鍵選擇殼體，在彈出的快捷菜單中選擇Create Named Selection，彈出Selection Name對話框，輸入名稱Shell。
（6）同步驟（5）選擇內部管道固體域和流體域，分別命名為Tube-solid，Tube-fluid。
展開 纏繞式輸水管優化設計
優化總結
利用OptiStruct優化軟件對纏繞式輸水管的厚度及纏繞角度進行優化，優化后各鋪層的應變均小于0.5%，最大主應力為190MPa，重量為960Kg，在進行局部補強后，完全滿足設計要求。
P.S：由于網頁自帶編輯器無法排版，建議下載附件中的pdf，可讀性會更好一些。
Altair優化大賽-纏繞式輸水管.pdf
