第一篇：管壳式换热器
目录
一、管壳式换热器概述 (2)
二、换热管与管板的连接方式及特点 (2)
2.1、焊接......................................... 2 2.
2、胀接......................................... 3 2.
3、胀接加焊接................................... 3 2.3.
1、先胀后焊 (3)
2.3.2、先焊后胀 (4)
2.4、胶接加胀接 (4)
三、管壳式换热器的主要形式与结构 (4)
3.1、固定管板式换热器............................. 4 3.
2、浮头式换热器 (5)
四、换热器的主要强度计算（管板）............ 6 五.换热器的主要强度计算（圆平板）.. (8)
5.1、基于圆平板的强度计算......................... 8 5.
2、基于安置在弹性基础上的圆平板的强度计算....... 9 六．心得体会. (10)
一、管壳式换热器概述
管壳式换热器由壳体、传热管束、管板、折流板（挡板）和管箱等部件组成。壳体多为圆筒形，内部装有管束，管束两端固定在管板上。进行换热的冷热两种流体，一种在管内流动，称为管程流体；另一种在管外流动，称为壳程流体。为提高管外流体的传热分系数，通常在壳体内安装若干挡板。挡板可提高壳程流体速度，迫使流体按规定路程多次横向通过管束，增强流体湍流程度。换热管在管板上可按等边三角形或正方形排列。等边三角形排列较紧凑，管外流体湍动程度高，传热分系数大；正方形排列则管外清洗方便，适用于易结垢的流体。又称列管式换热器。是以封闭在壳体中管束的壁面作为传热面的间壁式换热器。这种换热器结构较简单，操作可靠，可用各种结构材料（主要是金属材料）制造，能在高温、高压下使用，是目前应用最广的类型。管壳式换热器具有可靠性高、适应性广等优点，在各工业领域中得到最为广泛的应用。近年来，尽管受到了其他新型换热器的挑战，但反过来也促进了其自身的发展。在换热器向高参数、大型化发展的今天，管壳式换热器仍占主导地位。
二、换热管与管板的连接方式及特点
2.1、焊接
换热管与管板采用焊接连接时，由于对管板加工要求较低，制造工艺简单，有较好的密封性，并且焊接、外观检查、维修都很方便，是目前管壳式换热器中换热管与管板连接应用最为广泛的一种连接方法。在采用焊接连接时，有保证焊接接头密封性及抗拉脱强度的强度焊和仅保证换热管和管板连接密封性的密封焊。对于强度焊其使用性能有所限制，仅适用于振动较小和无间隙腐蚀的场合。采用焊接连接时，换热管间距离不能太近，否则受热影响，焊缝质量不易得到保证，同时管端应留有一定的距离，以利于减少相互之间的焊接应力。换热管伸出管板的长度要满足规定的要求，以保证其有效的承载能力。在焊接方法上，根据换热管和管板的材质可以采用焊条电弧焊、#$%焊、&’(焊等方法进行焊接。对于换热管与管板间连接要求高的换热器，如设计压力大、设计温度高、温度变化大，以及承受交变载荷的换热器、薄管板换热器等宜采用#$%焊。常规的焊接连接方法，由于管子与管板孔之间存在间隙，易产生间隙腐蚀和过热，并且焊接接头处产生的热应力也可能造成应力腐蚀和破坏，这些都会使换热器失效。目前在国内核工业、电力工业等行业使用的换热器中，换热管与管板的连接已开始使
用内孔焊接技术，这种连接方法将换热管与管板的端部焊接改为管束内孔焊接，采用全熔透形式，消除了端部焊的缝隙，提高了抗间隙腐蚀和抗应力腐蚀的能力，其抗振动疲劳强度高，能承受高温、高压，焊接接头的力学性能较好；对接头可进行内部无损探伤，焊缝内部质量可得到控制，提高了焊缝的可靠性。但内孔焊接技术装配较难，对焊接技术要求高，制造和检验复杂，并且制造成本相对较高。随着换热器向高温、高压和大型化发展，对其制造质量要求越来越高，内孔焊接技术将会得到更加广泛的应用。
2.2、胀接
胀接是一种传统的换热管与管板的连接方法，利用胀管器械使管板与管子产生弹塑性变形而紧密贴合，形成牢固连接，达到即密封又能抗拉脱的目的。在换热器的制造过程中，胀接适用于无剧烈的振动，无过大的温度变化，无严重的应力腐蚀的场合。目前采用的胀接工艺主要有机械滚胀和液压胀接。机械滚胀胀接不匀，一旦管子与管板连接失效再用胀管来修复十分困难；采用液袋式液压胀接由电脑控制操作，精度较高，并能保证胀接紧密程度均匀一致，连接的可靠性比机械胀接要好。但对加工精度要求严格，对密布的接头要保证"##$胀接成功也有一定困难，如果失效再胀接修复也较为困难。
2.3、胀接加焊接
当温度和压力较高，且在热变形、热冲击、热腐蚀和流体压力的作用下，换热管与管板连接处极易被破坏，采用胀接或焊接均难以保证连接强度和密封性的要求。目前广泛采用的是胀焊并用的方法。胀接加焊接结构能够有效地阻尼管束振动对焊缝的损伤，可以有效地消除应力腐蚀和间隙腐蚀，提高了接头的抗疲劳性能，从而提高了换热器的使用寿命，比单纯胀接或强度焊具有更高的强度和密封性。对普通的换热器通常采用“贴胀%强度焊”的形式；而使用条件苛刻的换热器则要求采用“强度胀%密封焊”的形式。胀接加焊接按胀接与焊接在工序中的先后次序可分为先胀后焊和先焊后胀两种。
2.3.1、先胀后焊
胀接时使用的润滑油会渗透进入接头间隙，而它们对焊接裂纹、气孔等有很强的敏感性，从而使焊接时产生缺陷的现象更加严重。这些渗透进入间隙的油污很难清除干净，所以采用先胀后焊工艺，不宜采用机械胀接的方式。采用贴胀虽
不耐压，但可以消除管子与管板管孔的间隙，所以能有效的阻尼管束振动到管口的焊接部位。但是采
用常规手工或机械控制的胀接方法无法达到均匀的贴胀要求，而采用由电脑控制胀接压力的液袋式胀接方法可方便、均匀地实现贴胀要求。在焊接时，由于高温熔化金属的影响，间隙内气体被加热而急剧膨胀，这些具有高温高压的气体在外泄时对强度胀的密封性能会造成一定的损伤。
2.3.2、先焊后胀
对于先焊后胀工艺，首要的问题是控制管子与管板孔的精度及其配合。当管子与管板管孔的间隙小到一定值后，胀接过程将不至于损伤焊接接头的质量。但是焊口承受剪切力的能力相对较差，所以强度焊时，若控制达不到要求，可能造成过胀失效或胀接对焊接接头的损伤。在制造过程中，换热管的外径与管板管孔之间存在着较大的间隙，且每根换热管的外径与管板管孔间隙沿轴向是不均匀的。当焊接完成后胀接时，管子中心线必须与管板管孔中心线相重合，才能保证接头质量，若间隙较大，由于管子的刚性较大，过大的胀接变形将对焊接接头产生损伤，甚至造成焊口脱焊。
2.4、胶接加胀接
采用胶接和胀接的工艺有助于解决换热器中换热管与管板连接处经常出现的泄漏和渗漏的问题，重要的是根据被胶接件的工作条件正确选择胶接剂。在工艺实施过程中要结合换热器的结构、尺寸选择好工艺参数，主要包括固化压力、固化温度、胀紧力等，并在生产过程中严格进行控制。此工艺简单、易行、可靠，在企业的实际使用中已得到了认可，具有推广价值。
三、管壳式换热器的主要形式与结构
3.1、固定管板式换热器
固定管板式换热器的典型结构如图1.1所示。管束连接在管板上，管板与壳体焊接。其优点是结构简单、紧凑，能承受较高的压力，价格低，管程清洗方便，管子损坏时易于堵管或更换；缺点是当管束与壳体的壁温或材料的线膨胀系数相差较大时，壳体和管束中将产生较大的热应力。这种换热器适用于壳侧介质清洁且不易结垢并能进行清洗，管、壳程两侧温差不大或温差较大但壳侧压力不高的
场合。
为减少热应力，通常在固定管板式换热器中设置柔性元件（如膨胀节、挠性管板等），来吸收热膨胀差。
图1.1固定管板式换热器
1-折流挡板；2-管束；3-壳体；4-封头；5-接管；6-管板；
3.2、浮头式换热器
浮头式换热器的典型结构如图1.2所示。两端管板中只有一端与壳体固定，另一端可相对壳体自由移动，称为浮头。浮头由浮动管板、钩圈和浮头端盖组成，是可拆连接，管束可从壳体内抽出。管束与壳体的热变形互不约束，因而不会产生热应力。
浮头式换热器的优点是管间和管内清洗方便，不会产生热应力；但其结构复杂，造价比固定管板式换热器高，设备笨重，材料消耗量大，且浮头端小盖在操作中无法检查，制造时对密封要求较高。适用于壳体和管束之间壁温差较大或壳程介质易结垢的场合。
图1.2浮头式换热器
1-壳盖；2-固定管板；3-隔板；4-浮头钩圈法兰；5-浮动管板；6-浮头盖；
四、换热器的主要强度计算（管板）
管板的结构与一般的圆平板有相似之处，但差别亦不小。主要是管板上的开孔和同管板连接在一起的管束对管板强度的影响等。目前一些管板厚度设计公式因对各影响因素考虑不同而有较大差异。根据不同的设计依据，管板厚度的设计公式可概括为下列几类：
①将管板当作受均布载荷的实心圆板，以按弹性理论得到的圆平板最大弯曲应力为主要依据，并加入适当的修正系数以考虑管板开孔削弱和管束的实际支承作用。这种设计方法对管板作了很大简化，因而是一种半经验公式。但由于公式简单，便于运算，同时又有长期使用经验，结果比较安全，因而有些管板厚度设计公式仍以此作为基础。
②将管束当作弹性支承，而管板则作为放置于这弹性基础上的圆平板，然后根据载荷大小、管束的刚度和周边支承情况来确定管板的弯曲应力。由于它比较全面地考虑了管束的支承和温差等影响，因而比较精确，但计算公式较多，计算过程也较繁杂。在大力发展电子计算技术的今天，是一种有效的设计方法。
③取管板上相邻四根管子之间的棱形面积，按弹性理论求此棱形面积在均布压力作用下的最大弯曲应力。由于此法与管板实际受载情况相差甚大，仅用于粗略计算。
4.1
对管板还需进行剪切强度校核。当管板上布管区为圆形时，设最外圈管子中心圆直径为D。，根据外载和剪应力之间的平衡关系：
t1t td000.309D0P
故
t0.25D0P t t
式中：[t]t—管板材料在设计温度下的许用剪应力，取[t]t=0.8 [s]t;
t—不包括附加量的管板厚度，t=tc-C。
考虑管板开孔削弱系数为(1-do/to)，则管板按剪切强度的计算公式为：
2tD0P D0t 4
式中：to ——管孔中心距，mm；
d。——管子外径，mm；
D。——布管区最外圈管子中心圆直径，mm 当布管区不是圆形时，则D。为布管区外缘管子中心连线
所限定的周边当量直径，即：
D0
4A0 L0其中L。——最外圈管子的中心距分段测量叠加后所形成的布管周长，如图4.2和4.3给出了按典型的三角形和正方形规则布管时的周长L。（图中粗线表示），mm；
A。——周长L。所包围的总面积，mm2。
图4.2三角形布管
图4.3正方形布管
此外，为满足制造工艺要求，管板还须有足够的厚度。胀接时，为保证胀接的可靠性，管板的最小厚度（不包括厚度附加量）按GB151选取。
管子和管板采用焊按连接时，由于焊接可以达到甚至超过管子本身的强度，所以只要管子强度足够，管板最小厚度可不受此限制，而由焊接工艺及管板焊接变形等要求来确定。
管板厚度应同时考虑上述弯曲强度、剪切强度及管板最小厚度三项因素，从中取最大厚度，然后加上厚度附加量
五.换热器的主要强度计算（圆平板）
5.1、基于圆平板的强度计算
管束对管板支承作用的大小随换热器结构形式而异。固定管板式换热器管束对管板的支承作用最为显著，而U形管式换热器的管子对管板不存在支承作用，浮头式和填函式换热器的管束和壳体可以自由变形，仅由于两管板的变形通过管束相互制约而存在支承作用。管板的计算可按受均布载荷的平板考虑，并针对实际存在的管束对管板的不同支承作用，对不同类型的换热器，用不同的结构系数K予以修正。
圆平板在各种不同支承条件下，按板的弯曲强度为依据的管厚tc设计公式的一般形式为：
tc Dc
kP t C
将管板简化为圆平板按弯曲强度为依据的管板厚度tc的设计公式与上式非常相似，即:
KDctc2p t C
比较上述两式可以发现：式(2)中的K/2相当于式(1)中的，所以式(2)中的K基本上仍是取决于支承情况的系数。两式中其他各项形式上相同，整体管板＝1，但由于管板设计中需考虑开孔及温差影响，因此含义略有差异。
式(2)中：
C ——附加厚度，mm；
Dc——管板计算直径（当用螺栓与法兰连接时，取垫片平均直径；对焊接于壳体上的管板，取壳体内径，如下图1所示），mm；
K ——结构系数，与换热器型式、管板的结构有关，对管子为直管，固定管板与浮动管板K=1.0，对U 形管，找相关资料查取；
P ——设计压力（取管程压力pt与壳程压力ps中的较大者），MPa；[]t——管板材料在设计温度下的许用应力，MPa。
5.2、基于安置在弹性基础上的圆平板的强度计算
由于管板结构的复杂，影响管板强度的因素很多，所以正确地进行管板强度分析是比较困准、复杂的。现行各国规范的管板厚度计算公式，都是对实际管板作一定的假定简化而得到的近似公式。由于所采用的假定简化各不相同，与真实管板受力状况必然有程度不同的差别，造成在同样条件下用现行的各国规范计算公式算得的厚度差别很大。这些公式尽管形式各异，但其大体上是分别在以下三种基本假设的前提下得出的。
⑴将管板看成为周边支承条件下受均布我荷的圆平板，应用平板理论得出计算公式。考虑到管孔的削弱，再引入经验性的修正系数。如美国TEMA标准，日本工业标准所采用的简单而实用的公式，但其局限性较大。
⑵将管子当作管板的固定支撑而管板是受管子支撑着的平板。管板的厚度取决于管板上不布管区的范围。如西德AD规范采用的计算公式。实践证明，这种公式适用于各种薄管板的强度校核。
⑶认为管板是弹性基础上受均布载荷的多孔圆板，既考虑到管子的加强作用，又考虑到管孔的削弱作用。因此分析问题比较全面。如英国BS标准推荐的计算公式。
。
六．心得体会
通过这次作业，我知道了换热器结构的复杂与重要性，而且，我知道，在我今后的工作中我会时常和它接触，我工作的内容与它息息相关，所以我要更加努力的学习，学习和我专业有关的更多的内容，丰富自己的知识，更好的学习和理解专业知识。
第二篇：管壳式换热器技术要求
管壳式换热器技术要求
管壳式换热器技术要求
编
2015年6 月9 日汽机车间：年
月
日技术部：
年
月
日装备部：
年
月
日生产部：
年
月
日安环部：
年
月
日总
师：
年
月
日主管厂长：
年
月
日
技术类
管壳式换热器技术要求
管壳式换热器技术要求
一、换热器现状
襄阳热电厂目前使用的两台75m卧式管壳式换热器用于移动供热加热自来水，目前主要存在如下问题，需对两台换热器进行大修：
1、换热器的冬季供水量偏小：2014~2015年冬季移动供热的热电厂产能与客户需求的矛盾突出，每小时供水量约为40t/台，最大日供水量900t左右，难以满足市场要求。
2、换热器无安全阀、压力表，不符合TSG 0004-2009《固定式压力容器安全技术监察规程》要求。
二、换热器大修工作范围
1、型式：卧式管壳式换热器
2、数量：两台
注：①包含配套附件及压力表、安全阀、水位计等②供货方应承担设备的往返运输费用
2三、换热器大修后应达到的设备参数
1、换热方式：汽-水表面式换热器
2、换热面积：75 m/台
3、加热蒸汽参数：压力0.08～0.15MPa，温度150～230℃
汽机车间
技术类
2管壳式换热器技术要求
4、被加热介质：自来水，压力0.2～0.4MPa
5、换热器额定供水能力为每台50t/h，水温升为80℃
四、换热器技术要求
1、换热器在设计、原材料采购、制造、检验及运输过程
中，严格按照GB/T 151－2014《热交换器》标准执行。
2、换热器的型式为卧式，结构为单壳程双管程方式，且管束与壳体应为可拆卸式。
3、换热器中管程走水，壳程走汽。
4、换热器中水的流程为下进上出，汽的流程为上进下出。
5、换热器的进汽及出水法兰接口应尽可能根据现场管道
情况改造。
6、换热器材料的选择原则：钢材按GB150-2011《钢制压力容器》标准选用。壳体为压力容器用钢Q345R，内部管程为304材料，管板为Q345R。
7、换热管采用直管型式。
8、换热器汽侧应设置水位计接口，水位计为磁翻柱式。
9、换热管的涨口处理方式应在产品说明书中明确。
10、换热管端盖连接采用金属垫，并提供备用金属垫一套。
11、换热器的装箱资料中应有产品说明书、出厂合格证、质量保证书、压力容器检验合格证、打压试验记录、材质报告等技术文件。
汽机车间
技术类
管壳式换热器技术要求
五、安全保障
1、换热器汽侧和水侧应提供配套安全阀及压力表。
2、换热器制造应符合GB/T 151－2014《热交换器》及GB150-2011《钢制压力容器》标准。
六、工期
换热器应在自合同签订之日起40日内到货。
七、质保期
设备投运验收合格后，质保期壹年。
八、投标要求
投标方应根据上述技术要求及相关国家规范进行设备的设计、原材料采购、制造、检验、运输。
投标方应在投标文件中明确以下几项内容：
1、应明确表明是否响应招标技术要求相关条款；
2、上述技术要求是最低技术要求，投标方的承诺不得低于上述技术要求及相关国家规范；
3、投标方应提供换热器的设计图纸；
4、投标方应提供工程量清单。
汽机车间
技术类
第三篇：管壳式换热器设计大全
管壳式换热器设计
管壳式换热器的换热设计由复杂的电脑软件完成，对换热器换热原理的掌握可以更有效的使用好软件。
本文阐述了换热器设计基础，包括如下几个方面：管壳式换热器构件；根据结构和用途划分的管壳式换热器类型；换热设计所需数据；管侧设计；壳侧设计包括管子排布，折流板和壳侧压降；平均温差。管侧和壳侧的换热和阻力降方程众所周知，本文着重他们之间的相互作用以使换热器设计最优化。
管壳式换热器构件
设计者需充分了解管壳式换热器的机械构件及其对换热设计的影响。管壳式换热器的主要构件包括：壳体，壳盖，管子，管箱，管箱盖，管板，折流板，管口。
其它构件包括拉杆，定位件，通道隔板，防冲板，纵向挡板，密封条，支撑和支座。TEMA有详细的部件描述。
一个管壳式换热器包括三部分：前封头，壳体和后封头。图1给出了不同结构的TEMA名称。换热器可以表示为有三部分的字母代号，例如BFL换热器表示罩盖，纵向隔板双壳程和固定管板后封头。
换热器类别固定管板式
固定管板式换热器（图2）是垂直的管子两头固定在管板上，管板与壳体焊接在一起。这种结构包括可移动管箱盖（如AEL），罩盖型管箱盖（如BEM）和整体管板（如NEN）。
固定管板式结构简单，成本低，不需要膨胀节。固定管板式拆除管箱盖或帽后管子可以机械清洗，而且壳侧没有法兰连接壳侧流体不易泄漏。
固定管板式管束固定在壳体上，管外侧无法进行机械清洁，但可以使用化学清洁。如管侧壳侧温差太大，管板无法吸收不同的应力，则需要加膨胀节，此时不适合用固定管板式。U型管式
U型管换热器管子是U型，只有一个管板，成本也较低。
U型管换热器一端自由，管束在不同的应力下可伸缩，U型管换热器管束可以抽出，管外侧可以清洁。
U型管换热器管内无法有效的清洁，U型端须要有柔性转轴才能清洁。所以对于U型管换热器易结垢流体不易走管内。
浮头式
浮头式换热器用途广泛，价格昂贵。浮头式换热器一端管板固定于壳侧，另一端浮动。管束可以伸缩，管子内外都可以清洁。管侧壳侧都可以走脏的流体，炼油多用浮头式换热器。
浮头式换热器有多种结构。两种最常用的是可抽钩圈式浮头（TEMA S）和可抽式浮头(TEMA T)。
TEMA S在化工应用普遍，浮头盖和浮动管板通过可活动且分开的钩环用螺栓连接在一起。浮头罩位于壳体末端，包含在一个更大直径的壳盖内。拆除换热器时，先拆开壳盖，然后是分开的钩环，再拿掉浮头盖，最后管束可以从固定端抽出。
TEMA T的结构是，管束和浮头可以一起从固定端抽出，壳体直径比浮头法兰大。浮头盖与浮动管板用螺栓直接连接不需要分开的钩环。
这种结构的优势在于管束可以直接从壳体中抽出，不须移走壳盖或浮头盖，这样可以缩短维修时间。这种结构特别适合于不适合使用U型管式使用较脏热介质的釜式再沸器（不适合使用U型管式）。由于增加了壳径，这种结构在所有换热器中成本最高。
另外两种浮头式结构是填料函式浮头(TEMA P)和带套换填料函式浮头(TEMA W)。这两种结构易泄漏应用局限于壳侧流体无毒无爆炸危险的情况且中压中温（4MPa，300℃）。按用途分换热器类别
换热器，冷却器，加热器，冷凝器，再沸器等。设计数据
换热设计前，工艺供应商须提供以下数据: 1. 两侧流体的流量。
2. 两侧流体的出入口温度。
3. 两侧流体的操作压力。
当气相密度未提供时须要操作压力，液体性质不随压力变化，操作压力不是必须数据。4. 两侧流体允许压降。
允许压降是换热器设计的重要参数。液体压降50-70 kPa，粘性流体压降更高，尤其是在管侧。气体压降5-20 kPa，一般取10 kPa。 5. 两侧流体污垢系数。
如果未提供，设计者可以从TEMA标准中获得或者选取经验值。
6. 两侧流体的物理性质。进出口温度下的粘度，导热系数，密度和比热容。进出口温度的粘度必须提
供，尤其对于液体，不同温度下的粘度变化是没有规则的。7. 热负荷。壳侧和管侧的热负荷须一致。
8. 换热器类型。设计者可以根据之前提供的各种换热器类型的特点选择。9. 管子尺寸。
第四篇：管壳式换热器的制造检验要求
管壳式换热器的制造、检验要求
作为压力容器管壳式换热器制造、检验及验收应符合GB150的要求，但同时也要符合换热器本身的特
殊要求。
一、焊接接头分类
与一般压力容器类似，管壳式换热器也将主要受压部分的焊接接头分为A、B、C、D四类，如图7-1所示（教材P192）。
A类接头为筒体、前后管箱或膨胀节的轴向焊缝；
Ｂ类接头为筒体、前后管箱或膨胀节的周向焊缝或带径发兰与接管的对接环向焊缝；Ｃ类接头为筒体或前后管箱与无径发兰或无径发兰与接管的平焊环向焊缝；Ｄ类接头为接管与筒体或前后管箱的环向焊缝。
二、零部件制造要求1．管箱与壳体
壳体内径允许偏差：
对于用板材卷制的壳体，起内径允许偏差可通过控制外圆周长的方式加以控制，外圆周长的允许上偏
差为10mm，下偏差为零。2．圆度：
壳体同一断面上的最大直径和最小直径之差e应符合以下要求：
对于公称直径DN（以mm为单位）不大于1200mm的壳体：e≤min（0.5%DN，5）mm；对于公称直
径DN（以mm为单位）大于1200mm的壳体：e≤min（0.5%DN，7）mm。3．直线度：壳体沿圆周0°、90°、180°、270°四个部位（即通过中心线的水平面和垂直面处）测量的壳体直线度允许偏差应满足以
下要求：
当壳体总长L≤6000mm时，直线度允许偏差≤min (L/1000，4.5) mm；当壳体总长L＞6000mm时，直线度允许偏差≤min (L/1000，8) mm。
热处理要求`：碳钢、低合金钢制的焊有分程隔板的管箱和浮头平盖、侧向开孔超过1/3圆筒内径的管箱，焊后需作清除应力处理，有关密封面在热处理后加工。4．其它要求：
壳体在制造中应防止出现影响管束顺利安装的变形。有碍管束装配的焊缝应磨至与母材表面平齐。接管、管接头等不应伸出管箱、壳体的内表面。（解释圆度、直线度）5．换热管
（1）换热管的拼接：
当换热管需拼接时其对接接头应作焊接工艺评定。对于直管，同一根换热管的对接焊缝不得超过一条；对于U形管，对接不得超过两条，拼接管段的长度不得小于300mm，U形管段及其相邻的至少50mm直管段范围内不得有拼接焊缝。
换热管拼接接头的对接错边量不超过管壁厚度的15%，且小于0.5mm，拼接后的直线度以不影响穿管为准。对接后的换热管按表7-7选取钢球直径进行通球检查，以钢球通过为合格
换热管拼接接头应进行射线抽样检测，抽样数量应不少于接头数量的10%且不少于一条，满足JB4730中的Ⅱ级为合格，如有一条焊缝不合格，则应加倍抽样，仍出现不合格焊缝时，则应100%检查。。对接后的换热管应以2倍的设计压力为试验压力进行液压试验。
表7-7 焊接接头通球检查
换热管外径d d≤25 25＜d≤40 d＞40 钢球直径0.75di 0.8di 0.85di 注：di——换热管内径。
（2）U形管的弯制：U形管一般应采用冷弯，弯管段的圆度偏差应不大于换热管名义外径的10%，弯曲半径小于2.5倍换热管外径的U形管，弯管段圆度偏差可取不大于换热管名义外径的15%。
有耐应力腐蚀要求时，对碳钢和低合金钢管的冷弯U形管弯管及与弯管相邻的至少150mm直管段进行清除应力处理。6．管板（1）拼接：
管板允许拼接，拼接焊缝应采用焊透的对接接头，并进行100%射线或超声波检测，射线检测不低于JB4730中的Ⅱ级为合格。拼接后的管板应作清除应力处理（2）板的堆焊：
如采用堆焊复合钢板，在堆焊前要作堆焊焊接工艺评定。基层材料的待堆焊面和复层材料加工后钻孔前的表面，按JB4730进行表面检测，不得有裂纹和排气孔，并应符合Ⅱ级缺陷显示。不得采用在换热管和管板焊接后，再在桥间空隙堆焊的方法进行堆焊。（3）管孔及孔桥宽度：
管板上管孔直径及允许偏差要求见第四章。
在终钻一侧管板表面，管板上相邻两孔桥宽度B及与最小孔桥宽度Bmin，对钢制Ⅰ级管束按表7-8规定；对钢制Ⅱ级管束按表7-9规定；对其它情况按式（7-1）或（7-2）计算。
式中：S¬——相邻两管孔中心距，mm；d——管孔直径，mm；
Δ1——孔桥偏差，Δ1=2•Δ2+C，mm；Δ2——钻头偏差量，Δ2=0.0016×δ，mm；δ——管板厚度，mm；C——附加量，mm；
换热管名义外径d0＜16mm时；C=0.508mm；
换热管名义外径d0≥6mm时；C=0.762mm；C1——附加量，mm；
换热管名义外径d0≤32mm时；C1=0.1mm；换热管名义外径d0＞32mm时；C1=0mm。
换热管与管板采用胀接连接时，管孔表面不应有影响胀接紧密性的缺陷，管孔表面粗糙度Ra值不大于25μm。（4）换热管与管板连接
换热管与管板连接前，应将连接部位的换热管与管板孔桥清理干净。如为强度焊焊接接头，施焊前应作焊接工艺评定。
换热管与管板胀接时，其胀接部位不应伸出管板背面（壳程侧），且胀接部分与非胀接部分应圆滑过渡。7．折流板（支持板）折流板（支持板）的管孔要求见第四章。其外圆表面粗糙度Ra值不大于25μm,外圆表面两侧尖角倒钝.折流板(支持板)上应无任何毛刺。8．管束
在组装过程中，应避免换热管受损伤。因此要求管束组装是拉杆上的螺母必须紧固；穿管不应强行敲打；换热管除与管板相焊外不得与其它任何零件相焊。管束在吊装时应有有效措施防止管束9．压力试验
压力试验的目的
是为了检验压力容器在超工作压力下的宏观强度及焊缝及其他连接部位的致密性。管壳式换热器的试压要求与一般压力容器相同，按GB150规定，但其方法与其他压力容器有明显不同。（1）固定管板式换热器的压力试验
固定管板式换热器要按如下顺序进行压力试验：
先壳程试压，检查壳程受压元件、焊缝及连接部位，同时检查换热管与管板的连接接头。再进行管程试压，检查管程受压元件、焊缝及连接部位。
（2）U形管换热器、U形管釜式重沸器及填料函式换热器的压力试验。对这些换热器的压力试验，要按如下顺序进行：先用试压环进行壳程试压，检查壳程受压元件、焊缝及连接部位，同时检查换热管与管板的连接接头。再进行管程试压，检查管程受压元件、焊缝及连接部位。（3）浮头式换热器、浮头釜式重沸器的压力试验
对浮头式换热器、浮头釜式重沸器先用试压环和浮头专用试压工装对壳程进行试压（如为釜式重沸器还应配试压专用壳体），检查管板及换热管与管板的连接接头。再拆掉试压环，装上浮头盖，进行管程试压，检查管程受压元件、焊缝及连接部位。（4）按压差设计的换热器
对于按压差设计的管壳式换热器，应按如下顺序试压：
先按图样规定的最大试验压力差进行壳程试压，检查换热器与管板的连接接头。然后装配好换热器，按图纸规定的试验压力和步进程序对管程和壳程进行步进试压，检查管程、壳程受压元件、焊缝及连接部位。（5）管程试验压力大于壳程试验压力时的试压
当管程试验压力大于壳程试验压力时，检查换热管与管板的连接接头发生困难，通常采用如下方法处理：提高壳程试验压力：
由于设计时壳程元件都有一定的裕量，故可提高壳程压力至管程试验压力相同，然后按正常试压顺序试压。此时必须对壳程元件按提高压的压力进行压力试验校核。（6）用高渗透性介质进行壳程试压：
当管程压力比壳程压力大得多或无法提高壳程试验压力时，可采用高渗透性介质如氨、氟利昂等进行壳程试验，以检查换热管与管板的连接接头。据介绍，0.1MPa的氟利昂具有相当于2MPa的空气的检漏能力；0.1MPa的氨气具有16MPa的水的检漏能力。采用这种方法应由供需双方商定，在试压前对壳程进行正常水压试验并用压缩空气做气密性试验。改变管板设计压力：
有时也可以将管板的设计改为按压差设计的方法来解决管程压力高于壳程压力的试压问题。第三节设计图纸应提出的要求
为保证管壳式换热器的生产质量，确保换热器的使用安全性，在管壳式换热器的设计图纸上应提出相关的技术要求。
一、管壳式换热器装配上的技术要求
在管壳式换热器的装配图上，应提出换热器制造、检验、验收的依据及接受检验的规程、焊接及其检验要求、压力试验与致密性试验要求、管板密封面与壳体轴线的垂直度要求、重要的装配要求、热处理要求、包装运输要求及管口支座方位等。
管壳式换热器装配图上还应有说明换热器管程与壳程设计压力、工作压力、设计温度、工作温度、介质及其特性、换热面积等特性的技术特性表；说明换热器各管口连接尺寸、标准、密封面以及管口用途的管口表。管壳式换热器装配图技术要求、技术特性表及管口表范例可参见书后附图一。另外，以下的特殊要求也应在技术要求中反应出来：
按压差设计的换热器压力试验时升、降压的具体要求；当管程设计压力大于壳程设计压力时，检查换热器与管板连接接头的试验方法和压力；换热管不允许拼接的要求也应在技术要求中加以说明。
二、管箱的技术要求
在管箱的技术要求中应提出焊接及其检验要求、热处理要求、密封面加工要求、管口方位要求等。典型的管箱技术要求见书后附图二。
三、管板的技术要求
管板的技术要求中，应包括管板密封面与轴线的垂直度公差（按GB1184中的9级公差等级选取），管板钻孔后的孔桥宽度要求（按本章第二节中要求确定），螺栓孔要求（螺栓孔中心圆直径及相邻两螺栓孔弦长公差为，任意两螺栓孔弦长公差按表7-10）表7-10管板任意两螺栓孔弦长公差
换热器公称直径DN，mm ＜600 600～1200 ＞1200 公差，mm ±1.0 ±1.5 ±2.0
第五篇：管壳式换热器毕业答辩自述稿
尊敬的各位评委老师：
大家好！我是装备0807班的学生庞洪洲。我的论文题目是《管壳式换热器》，毕业设计指导教师是杨雪峰老师。该课题主要是关于浮头式换热器的一些相关设计计算。通过此次毕业设计，让我对专业知识有了更深的了解，相信在我以后的工作与学习中会有更多的帮助。
在着手准备论文写作的时候，我针对管壳式换热器这个命题，大量阅读相关的各种资料对其概况有了大致了解，缕清思路的基础上确定设计内容，然后与老师商讨，确定论文大致思路和设计内容。在杨雪峰导师的耐心指导和帮助下，经过阅读主要参考资料，拟定提纲，写开题报告初稿。
下面我先汇报一下毕业设计内容第一章，换热器的概述，换热器是一种实现物料之间热量传递的节能设备。换热器的特点一般换热器都用金属材料制成，其中碳素钢和低合金钢大多用于制造中、低压换热器；管壳式换热器是现在应用比较广泛的一种换热器。换热器的分类换热器按传热方式的不同可分为混合式、蓄热式和间壁式三类，其中本次设计的管壳式换热器属于间壁式换热器。
第二章，主要叙述的是浮头式换热器的结构，其中设计主要压力容器设计参数主要有设计压力，设计温度，厚度，厚度附加量，焊接接头系数和许用应力等。以及，管程，壳程的内部组成。
第三章设计计算部分，主要进行：壳体，前端管箱筒体，前端封头，外头盖封头，管板厚度以及浮头盖球冠形封头的厚度计算。同时，对壳体，筒体，封头等进行了压力，强度和水压试验的校核，均符合设计要求。除此之外，还进行了换热管的轴向应力校核，换热管与管板连接的拉脱力校核，都符合设计要求。计算的最后部分的开孔补强，通过计算，不需要另行补强。
经过本次论文写作，我学到了许多有用的东西，也积累了不少经验，但由于学生能力不足，在许多内容表述上存在着不当之处，与老师的期望相差甚远，许多问题还有待于进一步思考和探索，借此答辩机会，万分恳切的希望各位老师能够提出宝贵的意见，多指出本篇论文的错误和不足之处，我将虚心接受，从而进一步深入学习研究，使该论文得到完善和提高。在论文的准备和写作过程中，我阅读了大量的关于项目管理规划的相关书籍和学术期刊，补充了知识上的不足。在这期间，我的论文指导老师徐宏年老师对我的论文进行了详细的修改和指正，并给予我许多宝贵的建议和意见。在这里，我对他表示我最真挚的感谢和敬意！
以上就是我的答辩自述，希望各评委老师认真阅读论文并给予评价和指正。谢谢！
管壳式换热器简介及分类 概述 换热器是在具有不同温度的两种或两种以上流体之间传递热量的设备。在工业生产中，换热器的主要作用是使热量从温度较高的流体传递给温度较低的流体，使流体温度达到工艺流程规定的指标，以满足过程工艺条件的需要。换热器是化工、炼油、动力、食品、轻工、原子能、制药、航空以及其他许多工艺部门广泛使用的一种通用设备。在华工厂中，换热器的投资约占总投资的10%-20%；在炼油厂中该项投资约占总投资的35%-40%。 目前，在换热器中，应用最多的是管壳式换热器，他是工业过程热量传递中应用最为广泛的一种换热器。虽然管壳式换热器在结构紧凑型、传热强度和单位传热面的金属消耗量无法与板式或者是板翅式等紧凑换热器相比，但管壳式换热器适用的操作温度与压力范围较大，制造成本低，清洗方便，处理量大，工作可靠，长期以来人们已在其设计和加工方面积累了许多经验，建立了一整套程序，人么可以容易的查找到其他可靠设计及制造标准，而且方便的使用众多材料制造，设计成各种尺寸及形式，管壳式换热器往往成为人们的首选。 近年来，由于工艺要求、能源危机和环境保护等诸多因素，传热强化技术和换热器的现代研究、设计方法获得了飞速发展，设计人员已经开发出了多种新型换热器，以满足各行各业的需求。如为了适应加氢装置的高温高压工艺条件，螺纹锁紧环换热器、Ω密封环换热器、金属垫圈式换热器技术获得了快速发展，并在乙烯裂解、合成氨、聚合和天然气工业中大量应用，可达到承压35Mpa、承温700℃的工艺要求；为了回收石化、原子能、航天、化肥等领域使用燃气、合成气、烟气等所产生的大量余热，产生了各种结构和用途的废热锅炉，为了解决换热器日益大型化所带来的换热器尺度增大，震动破坏等问题，纵流壳程换热器得到飞速的发展和应用；纵流壳程换热器不仅提高了传热效果，也有效的克服了由于管束震动引起的换热器破坏现象。另外，各种新结构的换热器、高效重沸器、高效冷凝器、双壳程换热器等也大量涌现。 管壳式换热器按照不同形式的分类 工业换热器通常按以下诸方面来分类：结构、传热过程、传热面的紧凑程度、所用材料、
管壳式换热器（过热蒸汽0.65MPa,295℃;水0.8MPa,50℃） 摘要 本设计说明书是关于固定管板是换热器的设计，设计依照GB151-1999《钢制管壳式换热器》进行，设计中对换热器进行化工计算、结构设计、强度计算。 设计第一步是对换热器进行化工计算，主要根据给定的设计条件估算换热面积，初定换热器尺寸，然后核算传热系数，计算实际换热面积，最后进行阻力损失计算。设计第二步是对换热器进行结构设计，主要是根据第一步计算的结果对换热器的各零部件进行设计，包括管箱、定距管、折流板等。设计第三步是对换热器进行强度计算，并用软件SW6进行校核。最后，设计结果通过图表现出来。 关键词：换热器，固定管板，化工计算，结构设计，强度计算。 Abtract The design statement is about the fixed tube sheet heat exchanger .In the design of the heat exchanger ,the chemical calculation,the structure design and the strength calculation must according to GB151-1999“Steel System Type Heat exchanger ”. The first step of the design is the chemical calculation .Mainly according to the given design conditions to estimate the heat exchanger area and select heat exchanger size.Then check the heat transfer coefficient, calculate the actual heat transfer area,and finally calculate the resistance loss.The second step of the design of heat exchanger is the structural design of the heat exchanger. The design of heat exchanger parts mainly according to the first step of calculation.such as tube boxes , the distance control tube, baffled plates .The third step of the design of heat exchanger is the strength calculation and using SW6 software to check. Finally, the design results are shown in figures. Key words: heat changer, fixed tude plate, chemical calculation,structure design, strength calculation. 一、前言 管壳式换热器是目前应用最广的换热设备，它具有结构坚固、可靠性高、适用性强、选材广泛等优点。在石化领域的换热设备中占主导地位。随着工艺过程的深化和发展，换热器设备正朝着高温、高压、大型化的方向发展，而管壳式换热器的结构能够很好的完成这一工艺过程。 本次毕业设计题目为管壳式换热器设计，设计的主要内容是固定管板式换热器的工艺计算、结构设计和强度校核。在设计过程中我尽量采用较新的国家标准，做到既满足设计要求，又使结构优化，降低成本，以提高经济效益为主，力争使产品符合实际生产需要。 由于水平有限，在设计过程中一定存在许多疏漏和错误，恳请各位老师批评指正，特此致谢！ 二、管壳式换热器基本理论 （一）工作原理 管壳式换热器是以封闭在壳体内管束的壁面作为传热面的间壁式换热器。这种换热器由壳体传热管束管板折流板和管箱等部件组成。壳体多为圆筒形，内部装有管束，管束两端固定在管板上。其换热管内构成的流体通道称为管程，换热管外构成的流体通道称为壳程。进行换热的冷热两种流体，一种在管内流动，称为管程流体；另一种管在外流动，称为壳程流体。管程和壳程分别通过两不同温度的流体时，温度较高的流体通过换热管壁将热量传递给温度较低的流体，温度较高的流体被冷却，温度较低的流体被加热，进而实现两流体换热工艺目的。 （二）主要特性 一般，管壳式换热器与其它类型的换热器比较有以下主要技术特性：
毕业设计（论文）管壳式换热器的建模、换热计算和CFD模拟 专业年级2007级热能与动力工程专业 学号姓名******** 杨郭 指导教师刘巍 评阅人刘庆君 二零一一年六月 中国南京
任务书 课题名称：管壳式换热器的建模、换热计算与CFD模拟 课题类型：毕业论文 任务书内容: 1、英文资料的翻译5千个汉字字符以上（要求和热动、空调、能源、环境、新能源等本专业有关的内容，可以是英文著作、设备使用手册、英文文献检索、英文专利文献、网上专题介绍等实用性的、将来工作中可遇到的相关题材的文章，最好不要是科普类、教学类的英文） 2、使用的原始资料（数据）及设计技术要求：2.1.管壳式换热器，热交换功率100kW，200kW。2.2.温度进口350~500℃，出口温度150~200℃，流速可变；温度进口100~150℃，出口温度300~450℃，流速可变。其总流阻损失应在满足规定要求。 2.3.换热器材料可选，几何尺寸可变；工作介质可选择（空气、水、氟利昂） 2.4.换热器外壁面绝热保温； 2.5.采用CFD模拟计算与能量分析，对系统进行相关工况的模拟； 3、设计内容：3.1. 学习和消化设计任务书，按照设计任务书的设计内容，拟定工作内容和计划，拟定出设计和计算的每个过程中应该遵循设计要求与规定。 3.2.查找和收集有关管壳式换热器的历史和现状资料，查找相关管壳式换热器的运用案例，及其相关的技术条件和运行要求。 3.3.以科技文献检索，包括期刊、专利、设计标准、产品标准、设计手册、产品样本，寻找和熟悉相关的分析计算软件；熟悉设计工具软件、电脑等；3.4.根据已知参数，用ProE设计出符合要求的管壳式换热器，并学习如何导入相关软件进行网格设计；3.5.进行管壳式换热器CFD网格设计，用fluent软件对管壳式换热器进行变工况运行能量分析；3.5.分析计算换热器的流阻损失，其结果的合理性，分析提高换热效率主要手段和改进的方向。 3.6.输出的计算文件包括：3.6.1.完整的毕业设计任务书3.6.2.符合要求的算模型的结构、尺寸； 3.6.3.换热计算的过程、表格，计算结果的结论等等； 3.6. 4.规定状态的CFD模拟结果和能量分析图； 3.6. 5.毕业设计论文； 3.7.把所作的工作、学习的体会、方案的选择过程、计算方案过程等写在过程手册中，写好毕业设计论文。准备毕业答辩的PPT文稿。 任务书进度: 1、16~17周，分析、熟悉毕业设计题目、查找相关翻译资料，对“毕业设计任务书”进行分析计划；收集相关行业信息；准备电脑、办公地点，学习相关软件； 2、18~19周，基础设计，查找技术资料、确定设计方案，对方案进行初步设计与计算； 3、1~4周，进行相关计算，结果分析，编写相关计算、设计、计划文件； 4、5~9周，计算结果分析、修改、撰写毕业论文； 5、10~14周，毕业论文和设计文件的修改，准备毕业答辩。
列管式换热器的设计计算 列管式（管壳式）换热器的设计计算 1．流体流径的选择 哪一种流体流经换热器的管程，哪一种流体流经壳程，下列各点可供选择时参考(以固定管板式换热器为例) (1) 不洁净和易结垢的流体宜走管内，以便于清洗管子。 (2) 腐蚀性的流体宜走管内，以免壳体和管子同时受腐蚀，而且管子也便于清洗和检修。 (3) 压强高的流体宜走管内，以免壳体受压。 (4) 饱和蒸气宜走管间，以便于及时排除冷凝液，且蒸气较洁净，冷凝传热系数与流速关系不大。 (5) 被冷却的流体宜走管间，可利用外壳向外的散热作用，以增强冷却效果。 (6) 需要提高流速以增大其对流传热系数的流体宜走管内，因管程流通面积常小于壳程，且可采用多管程以增大流速。 (7) 粘度大的液体或流量较小的流体，宜走管间，因流体在有折流挡板的壳程流动时，由于流速和流向的不断改变，在低Re(Re>100)下即可达到湍流，以提高对流传热系数。 在选择流体流径时，上述各点常不能同时兼顾，应视具体情况抓住主要矛盾，例如首先考虑流体的压强、防腐蚀及清洗等要求，然后再校核对流传热系数和压强降，以便作出较恰当的选择。 2. 流体流速的选择 增加流体在换热器中的流速，将加大对流传热系数，减少污垢在管子表面上沉积的可能性，即降低了污垢热阻，使总传热系数增大，从而可减小换热器的传热面积。但是流速增加，又使流体阻力增大，动力消耗就增多。所以适宜的流速要通过经济衡算才能定出。 此外，在选择流速时，还需考虑结构上的要求。例如，选择高的流速，使管子的数目减少，对一定的传热面积，不得不采用较长的管子或增加程数。管子太长不易清洗，且一般管长都有一定的标准；单程变为多程使平均温度差下降。这些也是选择流速时应予考虑的问题。 3. 流体两端温度的确定 若换热器中冷、热流体的温度都由工艺条件所规定，就不存在确定流体两端温度的问题。若其中一个流体仅已知进口温度，则出口温度应由设计者来确定。例如用冷水冷却某热流体，冷水的进口温度可以根据当地的气温条件作出估计，而换热器出口的冷水温度，便需要根据经济衡算来决定。为了节省水量，可使水的出口温度提高些，但传热面积就需要加大；为了减小传热面积，则要增加水量。两者是相互矛盾的。一般来说，设计时可采取冷却水两端温差为5～10℃。缺水地区选用较大的温度差，水源丰富地区选用较小的温度差。 4. 管子的规格和排列方法 选择管径时，应尽可能使流速高些，但一般不应超过前面介绍的流速范围。易结垢、粘度较大的液体宜采用较大的管径。我国目前试用的列管式换热器系列标准中仅有φ25×2.5mm及φ19×mm两种规格的管子。 管长的选择是以清洗方便及合理使用管材为原则。长管不便于清洗，且易弯曲。一般出厂的标准钢管长为6m，则合理的换热器管长应为1.5、2、3或6m。系列标准中也采用这四种管长。此外，管长和壳径应相适应，一般取L/D为4～6(对直径小的换热器可大些)。 如前所述，管子在管板上的排列方法有等边三角形、正方形直列和正方形错列等，如第五节中图4－25所示。等边三角形排列的优点有:管板的强度高；流体走短路的机会少，且管外流体扰动较大，因而对流传热系数较高；相同的壳径内可排列更多的管子。正方形直列排列的优点是便于
一、课程设计题目 管壳式换热器的设计 二、课程设计内容 1．管壳式换热器的结构设计 包括：管子数n，管子排列方式，管间距的确定，壳体尺寸计算，换热器封头选择，容器法兰的选择，管板尺寸确定塔盘结构，人孔数量及位置，仪表 接管选择、工艺接管管径计算等等。 2. 壳体及封头壁厚计算及其强度、稳定性校核 （1）根据设计压力初定壁厚； （2）确定管板结构、尺寸及拉脱力、温差应力； （3）计算是否安装膨胀节； （4）确定壳体的壁厚、封头的选择及壁厚，并进行强度和稳定性校核。 3. 筒体和支座水压试验应力校核 4. 支座结构设计及强度校核 包括：裙座体（采用裙座）、基础环、地脚螺栓 5. 换热器各主要组成部分选材，参数确定。 6. 编写设计说明书一份 7. 绘制2号装配图一张，Auto CAD绘3号图一张（塔设备的）。 三、设计条件 气体工作压力 管程：半水煤气0.75MPa 壳程：变换气 0.68 MPa 壳、管壁温差55℃，t t ＞t s 壳程介质温度为220-400℃，管程介质温度为180-370℃。 由工艺计算求得换热面积为140m2，每组增加10 m2。 四、基本要求 1.学生要按照任务书要求，独立完成塔设备的机械设计； 2.设计说明书一律采用电子版，2号图纸一律采用徒手绘制； 3.各班长负责组织借用绘图仪器、图板、丁字尺；学生自备图纸、橡皮与铅笔； 4.画图结束后，将图纸按照统一要求折叠，同设计说明书统一在答辩那一天早上8：30前，由班长负责统一交到HF508。 5.根据设计说明书、图纸、平时表现及答辩综合评分。 五、设计安排
内容化工设备设 计的基本知 识管壳式换热 器的设计计 算 管壳式换热 器结构设计 管壳式换热器 设计制图 设计说明书的 撰写 设计人李海鹏 吴彦晨 王宜高 六、说明书的内容 1.符号说明 2.前言 （1）设计条件； （2）设计依据； （3）设备结构形式概述。 3.材料选择 （1）选择材料的原则； （2）确定各零、部件的材质； （3）确定焊接材料。 4.绘制结构草图 （1）换热器装配图 （2）确定支座、接管、人孔、控制点接口及附件、内部主要零部件的轴向及环向位置，以单线图表示； （3）标注形位尺寸。 （4）写出图纸上的技术要求、技术特性表、接管表、标题明细表等 5.壳体、封头壁厚设计 （1）筒体、封头及支座壁厚设计； （2）焊接接头设计； （3）压力试验验算； 6.标准化零、部件选择及补强计算： （1）接管及法兰选择：根据结构草图统一编制表格。内容包括：代号，PN,DN,法兰密封面形式，法兰标记，用途）。补强计算。 （2）人孔选择：PN,DN,标记或代号。补强计算。 （3）其它标准件选择。 7.结束语：对自己所做的设计进行小结与评价，经验与收获。 8.主要参考资料。 【格式要求】： 1.计算单位一律采用国际单位； 2.计算过程及说明应清楚； 3.所有标准件均要写明标记或代号； 4.设计说明书目录要有序号、内容、页码；
换热器设计 1.换热器选型说明 1.1 换热器类型 换热器类型很多，按其用途分，有加热器、冷却器、冷凝器、蒸发器和再沸器。按其结构分，有列管式、板式等。不同类型换热器，其性能各异。 管型换热器又可以分为蛇管式换热器、套管式换热器、管壳式换热器。板型换热器可分为螺旋板式换热器、板式换热器、板翘式换热器。 换热器的结构分类见下表： 表1-1 换热器的结构分类
1.2 换热器类型选择 换热器选型时需要考虑的因素是多方面的，主要有： ①流体的性质； ②热负荷及流量大小； ③温度、压力及允许压降的范围；
④设备结构、材料、尺寸、重量； ⑤价格、使用安全性和寿命。 在换热器选型中，除考虑上述因素外，还应对结构强度、材料来源、制造条件密封性、安全性等方面加以考虑。 1.3 管壳式换热器的分类与特点 在众多类型的换热器结构中，管壳式换热器是用得最广泛的一种换热设备类型。 它的突出优点是：单位体积设备所能提供的传热面积大，传热效果好，结构坚固，而且可以选用的结构材料范围也比较宽广，清洗方便，处理量大，工作可靠，故适应性较强，操作弹性较大。它的设计资料和数据比较完善，目前在许多国家已有系列化标准，因而在各种换热器的竞争发展中占有绝对优势。 综合考虑该类型换热器的优点和本次设计工艺的特点，大部分都采用的是管壳式换热器。 管壳式换热器是把管子与管板连接，再用壳体固定。它的型式大致分为固定管板式、釜式、浮头式、U型管式、滑动管板式、填料函式及套管式等几种。 表1-2管壳式换热器的性能对比表 种类优点缺点应用范围 相对 费用 耗用 金属 固定结构简单、紧凑，能 承压力高，造价低， 当管束与壳体的壁温或 材料的线膨胀系数相差 不易结垢并能清洗， 管、壳程两侧温差不 1.0 30
第一篇：管壳式换热器 目录 一、管壳式换热器概述 (2) 二、换热管与管板的连接方式及特点 (2) 2.1、焊接......................................... 2 2. 2、胀接......................................... 3 2. 3、胀接加焊接................................... 3 2.3. 1、先胀后焊 (3) 2.3.2、先焊后胀 (4) 2.4、胶接加胀接 (4) 三、管壳式换热器的主要形式与结构 (4) 3.1、固定管板式换热器............................. 4 3. 2、浮头式换热器 (5) 四、换热器的主要强度计算（管板）............ 6 五.换热器的主要强度计算（圆平板）.. (8) 5.1、基于圆平板的强度计算......................... 8 5. 2、基于安置在弹性基础上的圆平板的强度计算....... 9 六．心得体会. (10) 一、管壳式换热器概述 管壳式换热器由壳体、传热管束、管板、折流板（挡板）和管箱等部件组成。壳体多为圆筒形，内部装有管束，管束两端固定在管板上。进行换热的冷热两种流体，一种在管内流动，称为管程流体；另一种在管外流动，称为壳程流体。为提高管外流体的传热分系数，通常在壳体内安装若干挡板。挡板可提高壳程流体速度，迫使流体按规定路程多次横向通过管束，增强流体湍流程度。换热管在管板上可按等边三角形或正方形排列。等边三角形排列较紧凑，管外流体湍动程度高，传热分系数大；正方形排列则管外清洗方便，适用于易结垢的流体。又称列管式换热器。是以封闭在壳体中管束的壁面作为传热面的间壁式换热器。这种换热器结构较简单，操作可靠，可用各种结构材料（主要是金属材料）制造，能在高温、高压下使用，是目前应用最广的类型。管壳式换热器具有可靠性高、适应性广等优点，在各工业领域中得到最为广泛的应用。近年来，尽管受到了其他新型换热器的挑战，但反过来也促进了其自身的发展。在换热器向高参数、大型化发展的今天，管壳式换热器仍占主导地位。 二、换热管与管板的连接方式及特点
河南理工大学课程设计管壳式换热器设计 学院：机械与动力工程学院 专业：热能与动力工程专业 班级：11-02班 学号： 姓名： 指导老师： 小组成员：
目录 第一章设计任务书 (1) 第二章管壳式换热器简介 (1) 第三章设计方法及设计步骤 (2) 第四章工艺计算 (3) 4.1 物性参数的确定 (3) 4.2核算换热器传热面积 (4) 4.2.1传热量及平均温差 (6) 4.2.2估算传热面积 (8) 第五章管壳式换热器结构计算 (9) 5.1换热管计算及排布方式 (9) 5.2壳体内径的估算 (12) 5.3进出口连接管直径的计算 (12) 5.4折流板 (13) 第六章换热系数的计算 (17) 6.1管程换热系数 (17) 6.2 壳程换热系数 (17) 第七章需用传热面积 (19) 第八章流动阻力计算 (20) 8.1 管程阻力计算 (21) 8.2 壳程阻力计算 (22) 总结 (24)
第一章设计任务书 煤油冷却的管壳式换热器设计：设计用冷却水将煤油由140℃冷却冷却到40℃的管壳式换热器，其处理能力为10t/h，且允许压强降不大于100kPa。 设计任务及操作条件 1、设备形式：管壳式换热器 2、操作条件 （1）煤油：入口温度140℃，出口温度40℃ （2）冷却水介质：入口温度26℃，出口温度40℃ 第二章管壳式换热器简介 管壳式换热器是在石油化工行业中应用最广泛的换热器。纵然各种板式换热器的竞争力不断上升，管壳式换热器依然在换热器市场中占主导地位。目前各国为提高这类换热器性能进行的研究主要是强化传热，提高对苛刻的工艺条件和各类腐蚀介质适应性材料的开发以及向着高温、高压、大型化方向发展所作的结构改进。 强化传热的主要途径有提高传热系数、扩大传热面积和增大传热温差等方式，其中提高传热系数是强化传热的重点，主要是通过强化管程传热和壳程传热两个方面得以实现。目前，管壳式换热器强化传热方法主要有：采用改变传热元件本身的表面形状及表面处理方法，以获得粗糙的表面和扩展表面；用添加内物的方法以增加流体本身的绕流；将传热管表面制成多孔状，使气泡核心的数量大幅度增加，从而提高总传热系数并增加其抗污垢能力；改变管束支撑形式以获得良好的流动分布，充分利用传热面积。 管壳式热交换器（又称列管式热交换器）是在一个圆筒形壳体内设置许多平行管子（称这些平行的管子为管束），让两种流体分别从管内空间（或称管程）和管外空间（或称壳程）流过进行热量交换。
GB151-1999《管壳式换热器》概况作者资料 (这条文章已经被阅读了1530次) 时间：2004/09/12 01:33pm来源：tigerliu521 GB151-1999《管壳式换热器》概况 兰州石油机械研究所教授级高级工程师朱巨贤 管壳式换热器以其对温度、压力、介质的适应性，耐用性及经济性，在换热设备中始终占有约70％的主导地位。因此管壳式换热器的标准化工作为世界各工业发达国家所重视，也为ISO国际标准化组织的所重视。因此出现了TEMA、API660、JISB8249等一批管壳式换热器标准，ISO目前也正在与API联手并会同有关国家编ISO管壳式换热器标准。 我国自二十世纪七十年代开始相继编制了JB1147《管壳式换热器制造技术条件》、《钢制管壳式换热器设计规定》及GB151-89《钢制管壳式换热器》，并在历经十年后出现了修改较大、与国际先进标准接轨更好的、但同时由于出版等原因未能按时出版的GB151-1999《管壳式换热器》及其英文版，现就GB151-1999版修订概况介绍如下： 一、取消了“钢制”增加了铝、铜、钛有色金属 取消“钢制”这在我国压力容器标准体系中是个较大的变化，也是向国际先进标准靠拢迈出的重要一步。有色金属制管壳式换热器国内过去有着众多的使用业绩，而随着工业向深度发展，石油化工向深加工要效益，有色金属制管壳式换热器今后会有良好的发展前景，但过去一直没有有色金属制管壳式换热器的设计、制造、检验与验收的综合性标准，GB151-1999版解决了这一问题。下面简要地介绍一下铝、铜、钛的情况： 1.铝及铝合金a.在空气和许多化工介质中有着良好的耐蚀性；b.在低温下具有良好的塑性和韧性；c.有良好的成型及焊接性能； d.设计参数：P≤8MPa，-269oC≤t≤200oC。 2.铜及铜合金a. 有优良的耐蚀性（如海军铜具有良好的耐海水腐蚀性）；b.具有良好的导热性能；c.有良好的低温性能；d.有良好的成型性能，但焊接性能稍差；e.设计参数：纯铜t≤150oC;铜合金t≤200oC; f.有GB8890《热交换器用铜合金管》标准。 3.钛、钛合金a.具有适应面广的极佳的抗腐蚀性能；b.密度小（4510kg/m3），强度高（相当于20R）； c.有良好的低温性能（TA1可用到-268 oC）; d.表面光洁、粘附力小，且表面具有不湿润性； e.有GB3625《换热器及冷凝器用钛及钛合金管》标准； f.单位重量价格高，比一般钢材高20倍，但综合指数价格比（密度小且Φ25管可用δ=1.0或1.5mm壁厚）约为6-8倍，若设备寿命为8年时，钛及钛合金是最佳换热管。 二、扩大了适用范围 本修订版参照TEMA-1999年版，扩大了适用范围： a.PN≤35MPa； b.DN≤2600mm; c.PN×DN≤1.75×104MPa×mm 无论是TEMA-1988年版或GB151-89年版，其适用范围定得比较窄是避免浪费，因此超参数范围的换热器建议用更为精确的分析设计；从而造成了许多大直径、低压力或高压力中小直径的换热器，无法使用常规设计方法；但采用分析设计时会形成设计费用高、制造费用高的负效应，因此压力容器和的换热器究竟是用常规设计、制造，还是采用分析设计、制造，最终应落实到经济对比上。正是根据这一点，TEMA-1999、GB151-1999才扩大了DN及DN×PN的乘积，从而既解决了大直径低压力的设计问题，又解决了高压力中低直径如加氢换热器设计的问题。 三、管板计算有了较大的变化 1.给出了a，b，c，d，e，f六种管板与相关元件（换热管、壳体、法兰）的连接型式，概括了所有换热器的管板结构型式，能准确地引导设计者进行选择及计算。 2.U形管式换热器管板计算有了较大的变化：根据大量的试验研究，清华大学和北京石化工程公司推出了更为精确的计算式。
管壳式换热器广泛应用于化工、石油、电力、轻工、冶金、原子能、造船、航空、供热等工业部门。特别是在石油炼制和化学加工装置中，占有极其重要的地位[1]。由于它结构坚固，且能选用多种材料制造，适应性极强，尤其在高温、高压和大型装置中得到普遍应用。据统计，在石油化工生产中，换热器的总投资约占总设备的30%~45%[2]。管壳式换热器因其利用和回收热能的优点，在上世纪70年代的全球化能源危机之后，促使世界各国对强化传热技术进行研究、开发和应用。迄今为止，国内外对管壳式换热器的强化传热技术的研究取得了丰硕的成果。 1.管壳式换热器强化传热技术进展 一直以来，管壳式换热器的强化传热技术研究都是以实验为主。随着计算流体力学（CFD）和计算机的飞速发展，数值模拟方法以其成本低、周期短等优点成为换热器研究的一种重要手段。大量的CFD商业软件的出现，使得传热和流体问题的数值计算取得了突破性进展。强化传热主要分为有源强化传热和无源强化传热。有源强化传热技术因其受到外在能量的制约，因此工程实际中主要采用无源强化传热技术，即通过增加单位体积内的传热面积或者提高传热系数增加传热量。迄今为止，国内外的管壳式换热器强化传热技术主要从两个方面进行：管程强化传热技术和壳程强化传热技术。 1.1管程强化传热 管壳式换热器管程的强化传热主要为改变换热管的外形和管内加内插件。其中改变换热管的外形是通过对管子进行各种加工，以期在管子的壁面上形成有规律或无规律的凸起物，这些凸起物既可以对流体进行扰动，又能断续地阻断边界层的发展。这些强化传热管主要有波纹管、螺旋槽纹管、螺旋扭曲扁管等。管内内插件作为一种扰流子，以固定的形状安装在换热管内，与管壁相对固定或者随流体振动，对流体产生扰动或破坏管壁表面的液体边界层以达到强化传热的目的，而且具有防垢和除垢的效果。 1.1.1波纹管 波纹换热管是由沈阳广厦热力设备开发制造公司在上世纪90年代研制并成功投入使用，它由波纹管和两端的接头组成。其应用了强化传热理论及换热管独特的波峰与波谷的设计，使换热器的性能有了重大突破。在水——水换热器中，
五种管壳式换热器的主要类型 1、固定管板式换热器机组管束两端的管板与壳体联成一体，结构简单，但只适用于冷热流体温度差不大，且壳程不需机械清洗时的换热操作。当温度差稍大而壳程压力又不太高时，可在壳体上安装有弹性的补偿圈，以减小热应力。 2、浮头式换热器 管束一端的管板可自由浮动，完全消除了热应力;且整个管束可从壳体中抽出，便于机械清洗和检修。浮头式换热器的应用较广，但结构比较复杂，造价较高。 3、U型管换热器 每根换热管皆弯成U形，两端分别固定在同一管板上下两区，借助于管箱内的隔板分成进出口两室。此种换热器完全消除了热应力，结构比浮头式简单，但管程不易清洗。非金属材料换热器化工生产中强腐蚀性流体的换热，需采用陶瓷、玻璃、聚四氟乙烯、石墨等非金属材料制作管壳式换热器。这类换热器的换热性能较差，只用于压力低、振动小、温度较低的场合。 流道的选择，进行换热的冷热两流体，按以下原则选择流道：①不洁净和易结垢流体宜走管程，因管内清洗较方便;②腐蚀性流体宜走管程，以免管束与壳体同时受腐蚀;③压力高的流体宜走管程，以免壳体承受压力;④饱和蒸汽宜走壳程，因蒸汽冷凝传热分系数与流速无关，且冷凝液容易排出;⑤若两流体温度差较大，选用固定管板式换热器机组时，宜使传热分系数大的流体走壳程，以减小热应力。操作强化板式换热器机组当管壁两侧传热分系数相差很大时(如粘度小的液体与气体间的换热)，应设法减小传热分系数低的一侧的热阻。如果管外传热分系数小，可采用外螺纹管(低翅片管)，以增大管外一侧的传热面积和流体湍动，减小热阻。如果管内传热分系数小，可在管内设置麻花铁，螺旋圈等添加物，以增强管内扰动，强化换热，当然这时流体的流动阻力也将增大。
管式换热器 基本介绍 在管式换热器内进行换热的两种流体,一种在管内流淌,其行程称 为管程;一种在管外流淌,其行程称为壳程。管束的壁面即为传热面。为提高管外流体给热系数,通常在壳体内安装肯定数量的横向折流档板。折流挡板不仅可防止流体短路,增加流体速度,还迫使流体按规 定路径多次错流通过管束,使湍动程度大为增加。常用的挡板有圆缺 形和圆盘形两种,前者应用更为广泛.。流体在管内每通过管束一次 称为一个管程,每通过壳体一次称为一个壳程。为提高管内流体的速度,可在两端封头内设置适当隔板,将全部管子平均分隔成若干组。 这样,流体可每次只通过部分管子而来回管束多次,称为多管程。同样,为提高管外流速,可在壳体内安装纵向档板使流体多次通过壳体 空间,称多壳程。在管式换热器内,由于管内外流体温度不同,壳体和 管束的温度也不同。 常见分类 固定管板式 固定管板式换热器是将两端管板直接与壳体焊接在一起。重要由 外壳、管板、管束、封头等重要部件构成。壳体中设置有管束,管束 两端采纳焊接、胀接或胀焊并有的方法将管子固定在管板上,管板外 四周和封头法兰用螺栓紧固。固定管板式换热器的结构简洁、造价 低廉、制造简单、管程清洗检修便利,但壳程清洗困难,管束制造后 有温差应力存在。当换热管与壳体有较大温差时,壳体上还应设有膨
胀节。 浮头式 浮头式换热器一端管板固定在壳体与管箱之间,另一端管板可以在壳体内自由移动,也就是壳体和管束热膨胀可自由。故管束和壳体之间没有温差应力。一般浮头可拆卸,管束可以自由地抽出和装入。浮头式换热器的这种结构可以用在管束和壳体有较大温差的工况。管束和壳体的清洗和检修较为便利,但它的结构相对比较多而杂,对密封的要求也比较高。 U型管式 U形管式换热器是将换热管炜成U形,两端固定在同一管板上。由于壳体和换热管分开,换热管束可以自由伸缩,不会由于介质的温差而产生温差应力。U形管换热器只有一块管板,没有浮头,结构比较简洁。管束可以自由的抽出和装入,便利清洗,具有浮头式换热器的优点,但由于换热管做成半径不等的U形弯,最外层换热管损坏后可以更换外,其它管子损坏只能堵管。同时,它与固定管板式换热器相比,由于换热管受弯曲半径的限制它的管束中心部分存在空隙,流体很简单走短路,影响了传热效果。 性能对比 对比项目 浮动盘管换热器 螺纹管换热器 涡流热膜换热器
目录 化工原理课程设计任务书 设计概述 试算并初选换热器规格 1. 流体流动途径的确定 2. 物性参数及其选型 3. 计算热负荷及冷却水流量 4. 计算两流体的平均温度差 5. 初选换热器的规格 工艺计算 1. 核算总传热系数 2. 核算压强降 经验公式 设备及工艺流程图 设计结果一览表 设计评述 参考文献 化工原理课程设计任务书 化工原理课程设计任务书 一．设计任务 用初温为20℃的冷却水，将流量为（4000+200×学号）kg/h的95%（体积分率）的乙醇水溶液从70℃冷却到35℃；设计压力为1.6MPa，要求管程和壳程的压降不大于30kPa，试选用适当的管壳
式换热器。 二．设计要求 每个设计者必须提交设计说明书和装配图(A2或A3)。 1．设计说明书必须包括下述内容： 封面、目录、设计任务书、设计计算书、设计结果汇总表、符号说明、参考文献以及设计自评等。2．设计计算书的主要内容应包括的步骤: 1) 计算热负荷、收集物性常数。根据设计任务求出热流体放热速率或冷流体吸热速率，考虑了热损失后即可确定换热器应达到的传热能力Q；按定性温度确定已知条件中未给出的物性常数。 2) 根据换热流体的特性和操作参数决定流体走向（哪个走管程、哪个走壳程）；计算平均温差。 3) 初步估计一个总传热速率常数K估，计算传热面积A估。 4) 根据A估初选标准换热器； 5) 换热面积的核算。分别按关联式求出管内、外传热膜系数，估计污垢热阻，求出总传热速率常数K核，得出所需传热面积A需，将A需与A实际进行比较，若A实际比A需大15%-25%，则设计成功；否则重新计算。 6) 管程和壳程压力降的核算。 7)接管尺寸的计算。 3．符号说明的格式： 分为英文字母、希腊字母，要按字母排序，要写出中文名称和单位； 4．参考文献的格式： 按GB7714-87的要求。 一、设计题目： 设计一台换热器 二、操作条件： 1、乙醇水溶液：入口温度70℃，出口温度35℃。 2、冷却介质：循环水，入口温度20℃。 3、允许压强降：不大于30kPa。 三、设备型式： 管壳式换热器 四、处理能力：
开题报告-模板管壳式换热器-论文 一、选题背景和意义 模板管壳式换热器是一种常用的热传递设备，广泛应用于化工、电力、制药等工业领域。其通过壳程与管程之间的热交换，实现工作介质的升温、降温或加热，发挥着重要的作用。然而，在实际应用过程中，热能传递效 率低下、设备堵塞等问题常常存在。因此，对模板管壳式换热器的研究和 优化具有重要的现实意义。 二、文献综述 目前，关于模板管壳式换热器的研究主要集中在两个方面：换热器结 构设计和换热性能优化。在结构设计方面，研究者通过改变换热器的管道 排列和流动方式，以提高热交换效率。在换热性能优化方面，研究者主要 从流体运动的角度出发，优化流体的流动路径和流动速度分布，以提高换 热能力。 三、研究目标和内容 本文的研究目标是针对模板管壳式换热器存在的问题，通过改进换热 器的结构设计和优化换热性能，提高其热传递效率。具体的研究内容包括： 1.分析现有模板管壳式换热器的结构特点和工作原理，总结其存在的 问题和改进的方向； 2.改进模板管壳式换热器的结构设计，优化管道排列和流动方式； 3.通过数值模拟和实验验证，比较改进后的换热器与传统换热器的热 传递性能；
4.分析改进后的换热器在不同工况下的热传递特性，探究其应用范围和优势。 四、研究方法和技术路线 本文将采用理论分析、数值模拟和实验验证相结合的方法进行研究。具体技术路线如下： 1.通过对现有模板管壳式换热器的结构特点和工作原理进行分析，明确存在的问题和改进的方向； 2.基于数值模拟软件，建立改进后的模板管壳式换热器的数学模型，模拟和分析其热传递性能； 3.设计并搭建实验平台，验证数值模拟结果的准确性和可靠性； 4.通过对比实验数据和理论计算结果，评估改进后的换热器在不同工况下的性能表现。 五、预期成果和创新点 本文的预期成果是通过改进模板管壳式换热器的结构设计和优化换热性能，提高其热传递效率。具体的创新点包括： 1.通过改变管道排列和流动方式，优化换热器的热传递效果； 2.通过数值模拟和实验验证，验证改进后的换热器的性能提升； 3.根据实验结果和理论分析，对改进后的模板管壳式换热器在不同工况下的应用范围和优势进行评估。 六、论文的进度安排 本文计划在X年X月至X年X月期间完成，具体的进度安排如下：
完整版)HTRI管壳式换热器设计基础教程 讲解 XXX HTRI Shell and XXX XXX XXX School of Chemical Engineering and Energy November 2011 XXX HTRI The Heat Transfer Research Institute (HTRI) is a US-based XXX efficient。reliable。and low-cost heat XXX design and accounting。which includes the following components: HTRI.Xist XXX fully incremental program。Xist includes HTRI's latest point-by-point XXX。boiling。single-phase heat transfer。and pressure drop。This method is based on a wide range of shell-side and tube-side n。boiling。and single-phase heat transfer test data. HTRI.Xphe can design。account for。and XXX-based port XXX the flow rate into each plate channel.
HTRI.Xace are can design。account for。and simulate the performance of air coolers and XXX It can also simulate the performance of air coolers when a unit is shut down。This are uses HTRI's latest point-by-point XXX. XXX cylindrical and box-type n chambers。as well as the performance of the convective n。It can also design the furnace tubes of process heaters using API350 XXX. In this training。XXX HTRI. 1.Basic Design Knowledge of Heat Exchangers 1.n of Heat Exchangers According to the principle of n and the method of heat transfer。heat exchangers XXX: mixed heat exchangers。storage heat exchangers。and n heat exchangers。Among them。n heat exchangers are classified according to the shape and structure of the heat transfer surface:
板式换热器操作规程（5篇范文）【第1篇】板式换热器操作规程 启动之前的检查 1.1 启动之前检查管线连接是否符合要求。 1.2 排水（污）阀门是否关闭。 运行 2.1先缓慢打开冷介质进出口阀门后再缓慢打开热介质进出口 阀门，均应缓慢升压升温。为了稳定系统操作，可同步调整两侧流 体的量（如有中心隔板应包含隔板两侧）。 2.2 在充液时必须特别认真的排气。 2.3 依据进出口压力和温度的指示，调整阀门实现设定的工艺 参数。 2.4 在运行过程中，压力应稳定，躲避忽高忽低。 2.5 认真察看换热器的运行情况，如温度、压力、向外泄漏等。 2.6 在运行过程中，若发觉有细小泄漏，可在卸压状态下将压 紧尺寸减小2～3mm后再运行。 2.7 假如换热器运行完全依照计划运行，那么此换热器可以进 入正常使用。
停运 3.1 先关闭热介质进口阀门，然后再关闭冷介质进口阀门，全部阀门的关闭均应快速进行。 3.2 假如长时间停运，应打开管道最低处的阀门，将设备内的残液排放干净。 维护与保养 4.1故障的检测与处置 4.1.1 渗漏、泄漏 板片间渗漏、泄漏部位：泄漏槽；板片与压紧板之间渗漏，泄漏部位：压紧板内侧面。 4.1.2 串液 打开低压侧出口放空，检验是否混有第二种液体。重要原因是板片可能产生裂纹或穿孔。 4.1.3 发觉以上问题时，在渗漏区域作上标记，然后拆开换热器检查，详见下表。 检查内容处置方法压紧尺寸是否符合要求（即螺栓是否松动，各处尺寸是否均匀）按安装图册压紧尺寸把紧（在设备无压情况下进行）检查密封垫片是否粘贴好或损坏拆开换热器重新放置垫片或更换损坏的垫片检查板片表面有无异物，板片是否变形损坏清除板
第一篇：换热器的选型计算 换热器选型计算 由列管式换热器的选用原则得：物流走管程，冷却水走壳程。为选择适当的换热器，首先对换热器HX3进行相关计算。⑴计算热负荷 相关物性参数如下表所示： 表3-18 相关物性数据 物质状态 质量流量qm（kg/s）动力粘度u（Pa s）比热容Cp (J/kg K) 密度(kg/cm3) 热流体（管程） 气体57 冷流体（壳程） 液体748.47 2.4610 5 4.83103 775.4 0.4006103 4.187103 977.759 热负荷： Q qm1Cp1T1T257 4.83103450300 4.1297107W ⑵平均温度差逆流：t145071.9124378.0876 4 t2299.2822527 4.2824t1387.0876t t22，tm逆=1326.185℃t2274.28242R T1T2450299.2824t t71.912425 3.2，P210.11 t1t271.912425T1t1450 25查温度校正系数图=1，所以可行。 因此得tm tm逆=326.185℃⑶估算传热面积 2参考列管式换热器中K值表，选总传热系数K估=400W/m K，因此Q4.12977102316.m5
A估= K估tm400326.185⑷试选型号 为减少损失和成本，采用混合气体走管程，液体（水）走壳程，传热管选用25mm 2.5mm的无缝钢管，此管内径为di20mm，外径为d025mm，管壁厚度为2.5 mm，选择内流速u=0.7m/s。估算单程管子根数为： n1qm157240(根)32 1.0834100.7850.020.74d12u1根据传热面积A估估算管子长度： L A估d2n42218m 3.140.025240所以应采用4管程，则每个管程的管长选用l=6000 mm。 按换热器系列标准，初选的换热器为浮头式换热器，型号为： BJS1200 2.566104Ⅱ1.025980245根。4管总数N=980根，每管程的管数n管中心距t=25 mm，正方形错列，壳体内径为D=1000 mm，折流挡板间距h=150 mm，故折流挡板数为： NB161139，A选=253.9 m²h0.15⑸校核总传热系数①管程对流传热系数 u1qm1/57/7753.140.02224540.965m/s管内气速4dn21 由于管内组分为混合气体，则： u1um yi Mi ui yi Mi1212 2.4610 5 Pr1Cp1u114.83103 2.46 1050.9140 0.1310.0231diRe10.8Pr10.3 0.13350.8 6.02100.89100.36209W/m2K 0.0230.02②壳程对流传热系数 2 d252壳程最大流通截面积：S hD100.15110.025m t30水的流量qm2Q4.1297107210.2kg/s Cp2t2t1 4.18710371.9124 25水的流速u2qm22S210.28.6m/s 977.7590.025 3.144t2d0240.0320.025244正方形排列的当量直径0.0208m de d03.140.025 Re de2u20.0208977.7598.60.437 u20.400610313由Re NuPr u uw 0.14图查得Re Nu2Pr213u2uw0.14 2