固定管板式换热器型式与基本参数
课程设计-固定管板式换热器
课程设计-固定管板式换热器固定管板式换热器是一种常见的热交换设备，广泛应用于化工、食品、制药等行业中。
它通过固定在换热器中的管板，将两种介质进行热交换，实现能量的传递。
固定管板式换热器的结构简单明了，由固定板、活动板、管束等组成。
其中，固定板上固定有许多管束，而活动板上则有相应数量的管孔。
两个板通过一些连接部件相互连接，形成一个完整的换热器。
固定管板式换热器的工作原理是基于换热原理的基础上，利用介质之间的温差和流体之间的流动导致的传热和传质。
当介质1进入管束，通过管子的内壁与介质2进行换热，然后再从管束的另一端流出。
在这个过程中，热量从介质1传递到介质2，实现热交换。
固定管板式换热器有许多优点。
首先，它可以承受较高的压力和温度，适用于工作环境较恶劣的情况。
其次，由于管子和板的结构相对简单，清洗和维护比较方便。
此外，固定管板式换热器的热效率较高，可以实现较大的传热面积。
在使用固定管板式换热器时，需要注意以下几点。
首先，要根据工艺要求选择合适的材料。
对于较高的腐蚀性介质，可以选择耐腐蚀性能较好的材料，如不锈钢。
其次，按照设计要求进行换热器的放置，以确保介质之间的良好接触。
此外，还应定期检查换热器的工作状态，及时清洗和维护，以保证其正常运行。
固定管板式换热器作为一种常见的热交换设备，在化工、食品、制药等行业中有着广泛的应用。
通过合理的设计和使用，它可以提高工艺流程的效率，降低能源消耗，为产业发展做出贡献。
在进行固定管板式换热器的课程设计时，可以选取一个实际的工业案例进行研究。
首先，需要对工艺要求进行了解，并确定换热器的工作参数，如温度、流量等。
然后，进行换热器的设计，包括选择合适的材料、计算传热面积等。
最后，可以进行实验验证，验证设计的合理性和性能。
固定管板式换热器的课程设计不仅可以加深对热交换原理和设备的理解，还能培养学生的实际操作和问题解决能力。
通过设计和实验过程，学生可以了解到换热器的实际应用和工程实践中的挑战，为将来的工作做好准备。
固定管板式换热器
固定管板式换热器一 换热管1换热管外径取换热管外径为25*2.5。
2换热管数量及长度*(0.1)An d L π=-A 换热面积D 换热管外径l 换热管长度A=402m取安全系数1.125，1*1.12546A A == 140*1.125248*(0.1) 3.14*0.02*(30.1)A n d L π==≈--n=248L=33布管（1）换热管排列方式采用正三角形排列（2）换热管中心距查阅课本139页表5-3确定换热管中心距是32mm 。
二换热器壳体1换热器内径计算0*(1)(2~3)*D t b d =-+t 管心距d 0 换热管外径D 壳体内径17.32281b ===0*(1)(2~3)*D t b d =-+t=32mm32*(17.322811)2*25572.32992D =-+=取D=600mm2筒体壁厚计算水蒸气工作压力1.27Mpa ，脱盐水工作压力1.28Mpa 。
材料选16MnR工作温度T=150/170℃查阅课本32页确定设计设计温度T W =170/190℃脱盐水走壳程，水蒸气走管程。
*2*[]*c i t c p D p δσφ=-δ 圆筒的计算壁厚c p 圆筒的计算压力[]t σ 许用应力φ 焊接接头系数[]t σ 156查阅课本32页确定c p =1.28+0.18=1.46MpaGB150规定焊接接头系数容器受压元件焊接接头的工艺特点以及无损检测的抽查率确定，查阅课本38页确定φ=0.85。
* 1.46*600 3.322*[]*2*156*0.86 1.46c i t c p D mm p δσφ==≈--d C δδ=+查阅课本40也确定C 2=1.5mm 。
查阅课本39页确定C 1=0.3mmC= C 1 + C 2=1.8mm3.321 1.8 5.121d C mm δδ=+=+=元整后6n mm δ=(3)布管限定圆查阅GB15132*L i D D b =-L D 布管限定圆i D 圆筒内直径3b 最外层换热管外表面至壳体内壁的最短距离，30.25*b d =30.25* 6.25b d ==3b 一般不小于8mm32*6002*8584L i D D b mm =-=-=三管板设计1管板厚度GB151-1999规定00250.75*d mm d δ≤≥时018.75d mm ≥020d mm =2管板与换热管的连接胀结受到压力和温度的限制。
固定管板式换热器型式与基本参数
固定管板式换热器型式与基本参数【文章标题】固定管板式换热器型式与基本参数：深入探讨热传递效率提升的关键【引言】固定管板式换热器作为一种常见的热交换设备，被广泛应用于各个行业中。
它以其高效的热传递性能和广泛的适应性受到了深度关注。
本文将对固定管板式换热器的不同型式和基本参数进行全面评估，并探讨如何提高热传递效率和优化换热器设计。
【正文】一、固定管板式换热器的基本原理固定管板式换热器是一种热流体之间进行热负荷传递的设备，其基本原理是通过管束和板束之间的接触面积来实现热量的传递。
其主要由管板、固定板和密封垫片构成。
不同的固定管板式换热器型式在结构和工作原理上存在一定的差异，但都遵循热量传递的基本规律。
二、固定管板式换热器的不同型式1. 平行流型平行流型固定管板式换热器是一种常见的型式。
其主要特点是冷热流体在管束和板束之间进行平行流动，热量沿着流体流动方向逐渐传递。
这种型式具有较高的对流换热系数和较小的传热温差。
由于冷热流体的温度差不大，适用于传递温度差较小的热负荷。
2. 逆流型逆流型固定管板式换热器在结构上与平行流型有所不同。
冷热流体在管束和板束之间呈相反的流动方向，从而使热量传递更为均匀。
这种型式适用于传递温度差较大的热负荷，但对流换热系数较平行流型略低。
3. 混流型混流型固定管板式换热器是上述两种型式的结合，冷热流体在不同部分呈不同的流动方向，从而提高了热量传递效率。
这种型式适用于传递温度差较小且对换热器体积有限的情况。
三、固定管板式换热器的基本参数与热传递效果1. 管与板之间的间隙管与板之间的间隙大小直接影响着热传递效果。
间隙太小会导致流体堵塞，影响换热器的正常运行；间隙太大则会减弱热传递效果。
在换热器设计中需要合理确定间隙大小，以确保热传递效率的最大化。
2. 管束和板束的布置方式管束和板束的布置方式对热传递效果有重要影响。
不同的布置方式会导致管束流体的流动模式、传热特性和压力损失不同。
常见的管束和板束布置方式有对称布置、交叉布置和平行布置等。
换热器设计固定管板式
化学工程基础课程设计设计题目：管壳式换热器（固定管板式）学生姓名：X X X专业班级：1001学号：1115020126指导教师：西安科技大学化学与化工学院2013年1月14日管壳式换热器设计任务书一、设计目的培养学生综合运用本门课程及有关选修课程基础理论和基本知识去完成换热单元操作设备设计任务的实践能力二、设计目标设计的设备必须在技术上是可行的，经济上是合理的，操作上是安全的，环境上是友好的三、设计题目管壳式换热器设计——固定管板式四、设计任务及操作条件1. 设计任务设备型式：管壳式换热器 ——固定管板式处理任务：物 料：原油 处理量 4900kg/h2. 操作条件（1）热流体(原油)：入口温度140℃; 出口温度40℃ （2）冷却介质：水（入口30℃，出口40℃） （3）允许压降：不大于0.1MPa （4）物性数据原油定性温度下的物性数据()()Cm W C kg kJ c s Pa m kg o o opo o o ⋅=⋅=⋅⨯==-/128.0/2.2100.3/81533λμρ导热系数定压比热容粘度密度水的定性温度35℃下的物性数据：)(10725.0)/(626.0)/(08.4)/(99433s Pa k m w k Kg KJ C m Kg p ⋅⨯=⋅=⋅==-μλρ目录一、设计概述 (2)1、换热器的简单介绍 (2)2、设计的目的及意义 (3)二、方案设计 (4)1、工艺设计计算 (4)1.1确定设计方案 (4)1.2确定物性数据 (4)1.3计算总传热系数 (5)1.4计算传热面积 (6)2、换热器设备结构设计计算 (6)2.1管径和管内流速 (6)2.2管程数和传热管数 (6)2.3传热管排列和分程方法 (7)2.4壳体内经 (7)3、换热器的核算 (8)3.1面积核算 (8)3.2换热器内流体的流动阻力核算 (10)三、设计结果一览表 (12)四、参考文献 (13)五、主要符号说明 (14)六、设计感想 (15)一、设计概述1、换热器的简单介绍换热器（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。
固定管板式换热器设计
固定管板式换热器设计摘要在工业生产中，为了适现物料之间热量传递过程中的一种设备，统称为换热器，它是化工炼油，动力，原子能和其它许多工业部门广泛应用的一种通用工艺设备，对于迅速发展的化工，炼油等工业生产来说，换热器尤为重要，换热器随着使用目的的不同可以把它分为：热交换器，加热器，冷却器，冷凝器，蒸发器和再沸器等。
本设计的主要任务是完成满足某一生产要求的管壳式换热器，它是属于列管式换热器的一种，是利用间壁使高温流体和低温流体进行对流传热从而实现物料间的热量传递。
换热器的工艺设计计算有两种类型，即设计计算和校核计算，包括计算换热面积和造型两方面。
设计计算的目的是根据给定的工作条件及热负荷，选择一种适当的换热器类型，确定所需的换热面积，进而确定换热器的具体尺寸。
校核计算的目的则是对已有的换热器校核它是否满足预定要求，这是属于换热器性能计算问题。
无论是设计计算还是校核计算，所需的数据包括结构数据、工艺数据和物性数据三大类。
其中结构数据的选择在换热器设计中最为重要。
对于列管式换热器的设计包括壳体型式、管程数、管子类型、管长、管制排列形式、折流板型式、冷热流体流动通道等方面的选择。
工艺数据包括冷热流体的流量、进出口温度、进口压力、允许压力降及污垢系数。
物性数据包括冷热流体在进出口温度或定性温度下的的密度、比热容、粘度、导热系数等。
本设计针对苯冷却的问题设计一换热器。
本设计包括三个部分：说明部分；计算部分；绘图部分。
本任务书主要是说明部分。
说明部分主要是通过对兰州地区水资源情况、常年气温情况、水价、水质等综合考虑，最后确定冷却水的用量、进出口温差等及最后的产品说明书，说明了此换热器的工作环境，工作条件，适用范围及技术要求等。
计算部分主要是针对说明部分的分析进行相应的计算，主要是对针对所选的换热器在满足生产要求的情况下进行工艺核算，最大可能的减小投入和增加收益，本设计就是为完成以上任务而进行的计算。
绘图部分主要是遵照计算的要求在绘图纸上按照一定的比例要求把所设计的换热器反映到图纸上来，同时要反映出管口方位以及所使用的部件的材料，规格等。
固定管板式换热器型式与基本参数
固定管板式换热器型式与基本参数
1.换热面积：换热器的换热效率与换热面积有关，换热面积越大，换
热效果越好。
根据工业生产的需求，固定管板式换热器的换热面积可以从
几平方米到几千平方米不等。
2.管子类型：固定管板式换热器的管子有各种不同的类型，包括钢管、铜管等。
选择合适的管子类型可以满足不同的工艺需求和介质特性。
3.管板材料：固定管板式换热器的管板材料通常是金属材料，如碳钢、不锈钢等。
根据介质的腐蚀性和温度等要求，选择合适的材料可以保证换
热器的安全和可靠运行。
4.进出口温度和压力：固定管板式换热器在设计过程中要考虑进出口
温度和压力的变化。
这些参数直接影响到换热器的工作状态和换热效果。
5.冷却介质类型：根据工业生产过程的需求，固定管板式换热器可以
使用不同类型的冷却介质，如水、蒸汽等。
选择合适的冷却介质可以提高
换热效率。
6.整体结构：固定管板式换热器的整体结构通常由上盖、下盖、管板
等组成。
合理设计和制造这些部件可以确保换热器的结构强度和密封性能。
7.热量传递方式：固定管板式换热器有多种传热方式，包括对流传热、辐射传热和传导传热等。
根据工艺需求，选择合适的传热方式可以提高换
热效率。
8.清洁方式：固定管板式换热器在运行中会产生污垢和垃圾，影响换
热效果。
选择合适的清洁方式，如机械清洗、化学清洗等，可以保持换热
器的高效率运行。
换热器规格型号说明
前端管箱形式：A：平盖管箱；B：封头管箱；C：用于可拆管束与管板制成一体的管箱；N：与管板制成一体的固定管板管箱；D：特殊高压管箱；壳体形式：E：单程壳体；F：具有纵向隔板的双程壳体；G：分流；H：双分流；I：U形管式换热器；J：无隔板分流（或冷凝器壳体）；K：斧式重沸器；O：外导流；后端结构型式：L：与A相似的固定管板结构；M：与B相似的固定管板结构；N：与C相似的固定管板结构；P：填料函式浮头；S：钩圈式浮头；T：可抽式浮头；U：U形管式；W：带套管填料函式浮头；管壳式换热器型号及标记管壳式换热器分为Ⅰ级和Ⅱ级。
Ⅰ级换热器采用较高级冷拔换热管，适用于无相变传热和易产生振动的场合；Ⅱ级换热器采用普通级冷拔换热管，适用于重沸、冷凝传热和无振动的一般场合。
换热器的型号按如下方式表示。
XXX DN——Pt/ Ps——A——LN/d——Nt/NsI（或Ⅱ）I级或Ⅱ级换热器管/壳程数，单壳程时只写NtLN—公称长度/m，d—换热管外径/mm公称换热面积/m2管/壳程设计压力/MPa，压力相等时只写Pt公称直径/m，对釜式重沸器为：管箱内直径/圆筒内直径第一个字母表示前端管箱形式第二个字母表示壳体形式见上表第三个字母表示后端结构形式换热器类型标记示例：平盖管箱，公称直径500mm，管程和壳程设计压力均为1.6MPa，公称换热面积54m2，较高级冷拔换热管，外径25mm、管长6m，4管程单壳程的浮头式换热器，标记为：AES 500—1.6—54—6/25——4I封头直径，公称直径700mm，管程设计压力2.5MPa。
壳程设计压力1.6MPa,公称换热面积200m2，较高级冷拔换热管，外径25mm、管长9m，4管程单壳程的固定管板式换热器，标记为：BEMB 700—2.5/1.6—200—9/25—4 I管堵材料的硬度应不超过管子材料的硬度，堵死的管子总数不得超过该管程总管数的10％。
固定管板式换热器的设计
固定管板式换热器的设计固定管板式换热器是一种常用的换热设备，常用于化工、石油、制药、食品等行业。
它由一组固定的平行管道（管板）组成，介质在管道内流动，实现热量的传递。
下面将从设备的选择、设计要点、计算、材料选用等方面介绍固定管板式换热器的设计。
设备选择在选择固定管板式换热器时，需根据工艺要求确定换热器的类型、规格和数量。
常见的固定管板式换热器有单通道、多通道和多联通道等，其中多联通道换热器适用于多介质间进行热交换的场合。
根据流体的物理性质和换热效果要求，选择合适的换热器材质。
设计要点1.流量计算：根据工艺要求，确定流体的流量，以及设计压力、温度差等参数。
2.温度差计算：根据传热区域的温度差和传热系数，计算设计的热负荷。
3.传热面积估算：根据热负荷和换热系数，估算换热器的传热面积。
4.换热器的形式：根据工艺要求、介质性质和换热面积，选择合适的固定管板式换热器形式。
5.材料选用：根据介质性质、工艺要求和经济性等因素，选择合适的材质。
计算方法1.热负荷计算：根据流体的流量、温度差和物性参数，计算热负荷。
2.传热系数计算：根据不同的传热机理（对流、传导或辐射），采用不同的计算方法计算传热系数。
3.传热面积计算：根据热负荷和传热系数，计算换热器的传热面积。
4.尺寸计算：根据传热面积、管子的数量和布局，计算出换热器的尺寸。
材料选用根据介质的性质，选择耐腐蚀性能良好的材料。
常见的材料有不锈钢、碳钢、铜、钛等。
同时，还需考虑经济性和可焊性等因素，选择合适的材料。
在设计固定管板式换热器时，需要综合考虑流体流动特性、传热效率和设备的经济性等因素。
合理的设计能够提高换热器的效率，降低能耗；同时，合适的材料选用和良好的制造工艺能够保证设备的可靠性和安全性。
因此，在设计固定管板式换热器时，需进行充分的热力学计算和工艺分析，确保设计的合理性和可行性。
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【固定管板式换热器型式与基本参数】
【导读】
换热器作为石油、化工、电力等工业生产中常用的热交换设备，承担
着热能的传递和交换任务。
在众多换热器型式中，固定管板式换热器
因其结构简单、制造安装方便、适用范围广泛等特点而备受关注。
本
文将对固定管板式换热器的型式与基本参数进行深入探讨，以帮助读
者全面理解和掌握这一重要的工业设备。
【1】描述固定管板式换热器的结构
固定管板式换热器，是指换热管束和管板为一个整体且不可拆卸，且
支撑件与壳体之间是固定的结构。
其主要结构包括壳体、管板、管束、管束固定件等部件。
管束通过管板固定在换热器的两端，实现热媒的
交换。
【2】分析固定管板式换热器的型式
固定管板式换热器通常分为单级和多级两种型式。
单级换热器适用于
对热媒温差要求不高的场合，而多级换热器则适用于热媒温差较大的
场合，其优势在于能够有效利用热能。
【3】展示固定管板式换热器的基本参数
固定管板式换热器的基本参数包括换热面积、设计压力、设计温度等。
其中，换热面积是衡量换热器换热性能的重要指标，设计压力和设计
温度则直接关系到设备的安全运行。
【4】总结与回顾
通过本文的介绍，读者了解了固定管板式换热器的结构、型式和基本
参数。
在实际工程应用中，根据不同的工艺条件和要求，选择合适的
固定管板式换热器至关重要。
为了确保换热器的安全稳定运行，我们
还需要仔细考虑和掌握其设计参数，从而实现高效的热能传递和利用。
【5】个人观点和理解
作为一名专业的文章写手，我个人认为固定管板式换热器在工业生产
中具有非常重要的地位。
其结构简单、可靠性高，在石油、化工等行
业的热能传递中发挥着不可替代的作用。
然而，在选择和使用固定管
板式换热器时，我们需要充分了解其型式和参数，才能确保其安全、
高效地运行。
通过今天的阅读，希望读者已经对固定管板式换热器的型式与基本参
数有了更深入的理解。
在今后的工作中，希望大家能在实践中不断积
累经验，提高对这一重要设备的运用水平。
【感谢您的阅读，如果对
固定管板式换热器还有任何疑问，欢迎交流讨论。
】固定管板式换热器是一种常见的工业热交换设备，其结构简单、制造安装方便、适用范围广泛，因此备受关注。
在实际应用中，人们往往需要根据不同的工艺条件和要求来选择合适的固定管板式换热器，以实现高效的热能传递和利用。
下面我们将进一步深入探讨固定管板式换热器的工作原理、设计参数、以及在实际应用中需要注意的问题。
固定管板式换热器的工作原理是利用换热管束和管板固定在换热器的两端，通过管束内外的介质对流、传热实现热媒的交换。
当不同温度的介质通过管束内外时，实现了热能的传递和交换。
固定管板式换热器的结构简单，适用于各种介质之间的换热，其设计参数包括换热面积、设计压力、设计温度等，而这些参数直接影响到设备的安全运行和热能传递效率。
根据不同的工艺条件和要求，固定管板式换热器通常分为单级和多级两种型式。
单级换热器适用于对热媒温差要求不高的场合，而多级换热器则适用于热媒温差较大的场合，可以有效利用热能。
在选择固定管板式换热器型式时，需要充分考虑工艺条件和要求，以满足生产的实际需求。
固定管板式换热器的设计参数是非常重要的，其中换热面积是衡量换热器换热性能的重要指标。
换热面积的大小直接关系到换热器的传热效率，因此在设计和选择换热器时，需要根据介质的流速、温度、压
力等因素来确定合适的换热面积。
设计压力和设计温度也是固定管板
式换热器的关键参数，直接关系到设备的安全运行。
在实际应用中，
需要根据工艺条件和介质的特性来确定合适的设计压力和设计温度，
以确保设备的安全稳定运行。
除了以上的基本参数之外，固定管板式换热器还涉及到诸如管束固定件、壳体材质、密封形式等方面的内容。
在实际应用中，需要根据介
质的性质、流速、温度等因素来选择适合的材质和密封形式，以保证
设备的可靠性和稳定性。
在工业生产中，固定管板式换热器承担着热能的传递和交换任务，其
性能直接关系到生产的效率和质量。
在选择和使用固定管板式换热器时，需要仔细考虑其型式和参数，以确保其安全、高效地运行。
另外，定期的维护保养和合理的运行管理也是确保换热器正常运行的关键。
固定管板式换热器在工业生产中有着非常重要的地位，其结构简单、
可靠性高，适用范围广泛。
通过今天的阅读，相信读者已经对固定管
板式换热器有了更深入的理解。
希望通过不断学习和实践，能够提高
对固定管板式换热器的理解和运用水平，为工业生产的热能传递和利
用做出更大的贡献。
【如果对固定管板式换热器还有任何疑问，欢迎
交流讨论。
】。