固定管板式换热器设计说明书
固定管板式换热器设计说明
固定管板式换热器设计说明1.设计原则在设计固定管板式换热器时，应遵循以下原则：(1)合理分配流体的进出口位置，以确保有效的传热。
(2)在满足传热换热要求的前提下，尽可能减小设备的体积和重量。
(3)确保设备结构的牢固性和安全性，以避免泄漏和故障。
2.设计步骤(1)确定换热器的工作条件，包括流体的物理性质、流量、温度和压力等参数。
(2)根据流体的特性，选择合适的换热系数，以及考虑流体侧和壳侧分别允许承受的压力损失。
(3)确定换热面积，一般通过计算来确定，也可以根据经验值进行选择。
(4)根据换热器的尺寸要求和流体特性，选择合适的管子和管板材料，以及密封材料。
(5)进行换热器的结构设计，包括确定管子的布置形式、管子和管板的连接方式等。
(6)进行换热器的强度计算和优化设计，确保换热器的结构稳定和安全。
(7)进行热力学计算，包括确定换热器的传热系数、温度场分布等。
(8)进行换热器的细节设计和施工图纸制作。
3.设计要点(1)管子的选择：根据流体的特性和工艺要求，选择合适的管子材料和规格。
通常使用不锈钢或碳钢管子。
(2)管板材料的选择：根据流体的特性和工艺要求，选择合适的管板材料。
常见的有碳钢、不锈钢和钛材料等。
(3)管子布置形式：通常有正方形布管、三角形布管和菱形布管等形式。
根据流体的特性和传热要求，选择合适的布管方式。
(4)管板和管子的连接方式：通常有焊接、膨胀和机械连接等方式。
根据传热要求和工艺要求，选择合适的连接方式。
(5)密封结构的设计：确保换热器的两边流体不发生泄漏，常用的密封结构有橡胶垫片和金属密封等。
4.设计注意事项(1)确保换热器的流体通道清洁和畅通，避免杂质和沉积物的堆积。
(2)定期检查换热器的工作状态，确保设备的正常运行和安全性。
(3)根据实际情况，采取适当的防腐措施，延长换热器的使用寿命。
(4)根据实际传热要求，选择合适的换热器型号和规格。
综上所述，固定管板式换热器的设计是一个复杂的过程，需要考虑流体的特性、工艺要求、结构稳定性和安全性等因素。
固定管板式换热器工艺计算毕业设计说明书
摘要换热器是进行热交换操作的工艺设备。
广泛应用于化工、石油、石油化工、电力、轻工、原子能、造船、航空、供热等工业部门中。
特别是在石油的炼制和化学加工装置中，占有非常重要的地位。
固定管板式换热器的管束连接在管板上，管板与换热器壳体焊接。
其结构设计简单、制造方便、能承受较高压力、造价低；但材料的利用率不高；本设计严格按照要求，主要对固定管板式换热器进行工艺计算，结构设计和强度计算，采用的方法分别为：根据两流体的温度变化情况和物料性质，选择换热器类型；再根据物料操作条件，估算换热器的传热面积，然后求出总传热系数 K,核算传热面积；按照GB150-1998分别对换热器的各个部分结构进行选择、设计；严格按照 GB151-1999分别对封头、筒体、管板法兰进行强度计算和校核。
然后再结合石油、化工、制药、食品等行业实际而进行优化设计，解决了换热器设计中多目标之间相互矛盾的问题，以及提高材料的利用率，增强换热效果，节省了材料。
本换热器适用性强，用途广泛，具有非常广阔的发展前景。
关键词：换热器；管板；筒体；折流板；工艺计算；结构设计；强度计算AbstractHeat excha nger for heat excha nge operati on is a com mon process equipme nt. Widely used in chemical, petroleum, petrochemical, power, light in dustry, metallurgy, nu clear, shipbuildi ng, aviati on, heat ing and other in dustrial sectors. Particularly in the oil refi ning and chemical process ing un it, occupies an extremely importa ntpositi on. Fixed tube plate heat excha nger tubes conn ected to the tube sheet, tube sheet and shell weldi ng. Its simple structure, convenience, able to withstand high pressure, low cost; but the material utilization is not high; designed in strict accordance with the requirements of the standard GB151-1999, mainly on the fixed tube heat excha nger for process calculatio n, structural desig n and stre ngth calculati ons, the methods used were: two-fluid temperature cha nges accord ing to circumsta nces and n ature of the materials, select the type of heat excha nger; accord ing to the operating conditions of the material, estimate the heat transfer area, and then find the overall heat tran sfer coefficie nt K, acco un ti ng for heat tran sfer area; accordi ng to GB150-1998, were all part of the structure of the heat excha nger select ion and desig n; in strict accorda nce with GB151-1999, respectively, on the head, cylinder, pipe flange for strength calculation and check ing. Then comb ine the oil, chemical, pharmaceutical, food and other in dustries to optimize the desig n of practical and solve multi-objective desig n of heat excha nger betwee n the conflicting issues, and improve material utilization, enhanced heat transfer effect, savings in materials. The heat exchanger applicability, versatility, and has broad prospects for developme nt.Keywords: heat exchanger; bundle; tube plate; head; cylinder; flange; process calculation; structural desig n; stre ngth calculati on目录摘要 (I)Abstract .................................................... Il第一章绪论 (1)1.1选题背景和意义 (1)1.2国内外研究现状 (1)第2章设计方案 (3)2.1选择换热器的类型 (3)2.2物料流程安排 (3)第3章工艺计算 (4)3.1确定物性参数 (4)3.2估算传热面积 (4)3.3.1热流量 (4)3.3.2平均传热温差 (4)3.3.3传热面积 (5)3.3.4冷却水用量 (5)3.4工艺结构尺寸 (5)3.4.1管径和管内流速 (5)3.4.2管程数和传热管数 (5)3.4.3平均传热温差校正及壳程数 (6)3.4.4传热管排列和分程方法 (6)3.4.5壳体内径 (7)3.4.6折流板 (7)3.4.7接管 (7)3.5换热器核算 (8)3.5.1热流量核算 (8)3.5.1.1壳程表面传热系数 (8)3.5.1.2管内表面传热系数 (9)3.5.1.3污垢热阻和管壁热阻 (9)3.5.1.4计算传热系数 (9)3.5.1.5换热器的面积裕度 (10)3.5.2换热器内流体的流动阻力 (10)3.5.2.1管程流体阻力 (10)3.5.2.2壳程流体阻力 (10)3.5.3壁温核算 (11)3.6换热器主要结构尺寸和计算结果表 (12)第4章强度计算 (13)4.1壳体、管箱壳体和封头的设计 (13)4.1.1壁厚的确定 (13)4.1.2封头的设计 (14)4.1.3进出口的设计 (14)4.1.3.1接管外伸长度 (14)4.1.3.2接管与筒体、管箱壳体的链接 (14)4.1.3.3接管位置 (15)4.2管板与换热管 (15)4.2.1管板 (15)4.2.1.1管板结构 (15)4.2.1.2管板最小厚度 (16)4.2.1.3管板尺寸 (16)4.3壳体与管板、管板与法兰及换热管的连接 (16)4.3.1壳体与管板的连接结构 (16)4.3.2管板与法兰的连接 (17)4.3.3管子与管板 (17)4.4螺栓法兰连接设计 (17)4.4.1垫片选择 (18)4.4.2螺栓设计 (18)4.5管板设计 (18)第5章其他各部件结构 (20)5.1折流板 (20)5.1.1折流板管孔 (20)5.1.2折流板的布置 (21)5.2拉杆 (21)5.3防冲板 (21)5.4支座 (22)5.5膨胀节 (22)5.6鞍座的选择 (24)5.7各种可能情况下的应力校核 (27)5.7.1只有壳程设计压力而管程设计压力 (27)5.7.2只有管程设计压力而壳程设计压力 (34)结论 (41)参考文献 (42)致谢 (43)第一章绪论1.1选题背景和意义换热器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。
管板式换热器设计说明书
管板式换热器设计说明书管板式换热器设计说明书一、概述管板式换热器是一种高效的换热设备，广泛应用于化工、石油、制药、食品等多个领域。
本设计说明书旨在介绍管板式换热器的设计原理、结构特点、选型方法、安装注意事项等相关内容。
二、设计原理管板式换热器采用管道和板式换热器结合的方式进行换热。
其主要原理是利用热流体在管道中流动时，通过管壁和板片与低温流体进行换热。
同时，管道和板片的结构也能使热流体均匀地流过，从而增强换热效果。
三、结构特点1.结构紧凑：管板式换热器体积小，结构紧凑，占用空间少，适用于场地狭小的场合。
2.换热效率高：管板式换热器采用多层板片进行换热，有效增加了换热面积，提高了换热效率。
3.应用广泛：管板式换热器适用于多种流体之间的换热，如液-液、气-液等。
4.可靠性高：管板式换热器采用优质材料制造，工艺先进，具有耐腐蚀、耐压等特点，具有较高的可靠性。
四、选型方法1.按照工艺要求确定换热参数：如换热量、流量、温度等。
2.确定流体性质：如流体介质、流速、粘度等。
3.进行换热器设计：选择合适的板片组合，计算换热器换热面积，确定尺寸和数量。
4.选择合适的材料：选择耐腐蚀、耐高温的合金材料，同时考虑生产成本。
五、安装注意事项1.在安装前，应仔细检查产品是否完好，检查连接处是否严密，以确保安装质量。
2.安装时应注意管路连接方式的选择，可选用法兰连接或焊接连接。
3.在碰到易燃易爆介质时，应注意防火防爆措施。
4.安装后应进行效验，检查管道连接是否泄漏，实验前应做好相应的准备工作。
六、总结管板式换热器具有结构紧凑、换热效率高、应用广泛、可靠性高等特点，是目前工业中使用的一种高效节能的换热设备。
在选型和安装过程中，应注意流体性质、工艺要求的确定，材料的选择和安装质量的保证。
精品文档固定管板式换热器毕业设计说明书
摘要本设计说明书是是针对固液两相流降温换热设计,据要求设计为PN15DN400固定管板式换热器，主要进行了换热器的工艺计算、换热器的结构和强度设计。
设计首先根据给定的设计条件确定换热器总体设计方案--设计为三组换热器，然后对于每一级进行具体的设计。
每一级的设计过程为：前半部分为工艺计算，估算换热面积，计算传热系数，计算出实际的换热面积，最后进行压力降和壁温的计算；后半部分则是关于结构和强度的设计，主要是根据已经选定的换热器型式进行设备内各零部件（如接管、折流板、定距管、管箱等）的设计，包括：材料的选择、具体尺寸确定、确定具体位置、管板厚度的计算、开孔补强计算等。
关键词：固液两相流管壳式换热器管板封头膨胀节Abstracttechnology calculate of Mainly, the process of technology calculate is according to the given design conditions to estimate the heat exchanger area, and then, calculate is about the structure and intensity of the design. This part is just on the selected type of heat exchanger to design the heat exchanger’s components and parts ,such as identify specific size, the the 前言毕业设计是完成教学计划实现专业培养目标的一个重要的教学环节；是教学计划中综合性最强的实践性教学环节。
它对提高学生综合运用专业知识分析和解决实际问题的能力以及培养学生的工作作风、工作态度和处理问题等方面具有很重要的意义。
本次毕业设计的题目是液固两相流降温问题，针对此问题设计了三组换热器。
固定管板式换热器设计说明书
0000000000000000000000000000000000000000000000000000000 0000000000000000000000000000000000000000000摘要固定管板式换热器是管壳式换热器的一种典型结构，也是目前应用比较广泛的一种换热器。
这类换热器具有结构简单、紧凑、可靠性高、适应性广的特点,并且生产成本低、选用的材料范围广、换热表面的清洗比较方便。
固定管板式换热器能承受较高的操作压力和温度，因此在高温高压和大型换热器中，其占有绝对优势。
本次设计的题目是乙二醇塔底进料换热器的设计，课题预期达到的目标为：换热器面积的计算（实际换热面积：92.6mm2），管程壳程压力降的计算（小于等于0.4MPa），工艺结构尺寸的计算：管程数（1管程），换热管的确定（内径：19mm 数量：500根），壳体内径（600mm），壳程数（1壳程）的计算，折流板的选型（形式：弓形折流板，数量：13）等。
换热器的强度计算：对筒体、管箱厚度的计算和校核，对壳体及管箱各处开孔补强，对延长部分兼做法兰的计算及强度核算。
经水压试验、压力校核后显示结果全部合格。
换热器的结构设计：折流板、法兰（甲型平焊法兰）、换热管、支座（鞍式支座）、垫片（石棉橡胶板垫片）的规格及选型。
完善设计图纸及设计说明书。
关键词：换热器；工艺；结构；强度IAbstractFixed tube plate heat exchanger is a typical structure of the shell and tube heat exchanger and a wide range of heat exchanger. This type of heat exchanger has the characteristics of a simple structure, compact, high reliability and wide adaptability , and low cost of the production, wide choice of used materials, more convenient of cleaning heat exchanger the surface . Fixed tube plate heat exchanger can withstands the higher operating pressure and temperature, so it has the absolute advantage in the possession of high temperature and high pressure heat exchangers and large,.This design topic is naphtha condenser design, the goal which the topic anticipated achieved:The craft design of heat exchanger:the heat transfer area computation(actual heat transfer area:322.2mm2);tube side pressure drop computation(≤0.4MPa);the craft structure size computation:number of tube passes(2 tube passes),the number of heat exchange tube(inside diameter:19mm,number:900),the inside diameter of shell(1000mm), number of shell passes(1 shell passes),the lectotype of baffle board(form:segmental baffle,number:13)etc The strength calculation of heat exchanger:the computation and check of cylinder thinckness and channel thinckness,the shell and the reinforcement for opening supplements the intensity,the extension part concurrently makes the flange the computation and the intensity calculation. Examinatation part carried on the hydraulic pressure test, the pressure examination and so on, in which all results has been all qualifiedThe structural design of the heat exchanger:The specification and lectotype of baffle plate、flange(type A manhole weded flange)、heat exchange tube、suppot(saddle support)、gasket(paronite gasket)Consummates the design paper and the design instruction bookletKeywords: heat exchanger; craft;structure; intensity目录摘要 (I)Abstract (II)第1章引言 (1)1.1 换热器的用途 (1)1.2换热器的分类 (1)1.3 换热器的发展趋势 (1)第2章固定管板式换热器的工艺计算 (3)2.1 估算换热面积 (3)2.1.1 选择换热器的类型 (3)2.1.2 流程安排 (3)2.1.3 确定物性数据 (3)2.1.4 估算传热面积 (4)2.2 工艺结构尺寸 (5)2.2.1 管径和管内流速 (5)2.2.2 管程数和传热管数 (5)2.2.4 传热管排列和分程方法 (7)2.2.5 壳体内径 (7)2.2.6 折流板 (8)2.2.7其他附件 (8)2.2.8 接管 (9)2.3 换热器核算 (9)2.3.1 热流量核算 (9)2.3.2 壁温核算 (13)2.3.3 换热器内流体的流动阻力 (14)2.4 换热器的主要结构尺寸和计算结果 (17)第3章强度计算 (19)3.1 筒体壁厚计算 (19)3.2 管箱短节、封头厚度的计算 (20)3.2.1 管箱短节厚度的计算 (20)3.2.2 封头厚度的计算 (20)3.3 管箱短节开孔补强的校核 (21)3.4壳体接管开孔补强校核 (22)3.5 管板设计及校核 (23)3.5.1 管板计算的有关参数的确定 (23)3.5.2 计算法兰力矩 (27)3.5.3管板的计算的相关参数 (28)3.5.4 确定 和G (29)23.5.5 对于其延长部分兼作法兰的管板计算 (29)3.5.6 设计条件不同的组合工况 (30)第4章结构设计 (36)4.1折流挡板 (36)4.2 法兰 (36)4.3 换热管 (37)4.4 支座 (37)4.5 压力容器选材原则 (38)4.6 垫片 (39)第5章结论 (40)参考文献 (41)致谢 (43)第1章引言1.1 换热器的用途换热器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说明
固定管板式换热器设计说明设计说明：固定管板式换热器一、引言固定管板式换热器是一种常见的换热设备，广泛应用于工业领域的热交换过程中。
它由管束、管板、外壳、支撑件、密封件等组成，可用于液体-液体、气体-气体、气体-液体和气体-固体等多种介质之间的换热。
本设计说明将详细介绍该换热器的设计要求、结构特点、性能计算及选型等内容。
二、设计要求1.设计压力：根据实际使用条件和介质特性确定设计压力，确保换热器在工作条件下安全可靠。
2.设计温度：根据介质的最高工作温度和最低工作温度，确定设计温度范围。
3.热传导系数：根据介质的热传导特性，选择合适的管材和板材，确保换热器具有良好的传热性能。
4.流体速度：根据介质的流动性质和换热需求，确定流体在管内和管外的速度范围，避免过高或过低的速度对换热效果的影响。
5.密封性能：选用合适的密封件材料和结构，确保换热器在工作条件下密封可靠，避免介质泄漏。
6.清洁性能：设计合理的结构和管板间距，方便清洗和维护，确保换热器在长期使用后能够保持良好的换热效果。
三、结构特点1.管束：选用高热传导性能的金属管材，如不锈钢、铜、铝等，通过滚压、扩管等工艺加工成合适的形状，提高换热效率。
2.管板：根据换热器的设计要求和介质流动情况，设计合理的管板布置，确保介质在管内和管外的流动均匀，最大限度地提高传热效果。
3.外壳：选用耐腐蚀、耐高温的材料制作，通过焊接、搭接等工艺连接，确保换热器在高温、高压下的使用安全。
4.支撑件：根据换热器的尺寸和重量确定支撑件的数量和材料，确保换热器的稳定性和可靠性。
5.密封件：选用符合工作条件的耐温、耐腐蚀的密封件，通过预紧、密封等工艺确保换热器的密封性能。
6.清洁孔：在设计过程中合理设置清洁孔，方便清洗和检修，保证换热器的长期使用效果。
四、性能计算1.传热计算：根据换热器的换热管内径、管外径、管长、管板间距、流体流速等参数，使用传热计算软件进行传热计算，得到换热器的传热面积、传热系数等参数。
固定管板式换热器设计结构设计说明
固定管板式换热器设计结构设计第一章绪论1研究的目的和意义随着现代工业的发展，以能源为中心的环境、生态等问题日益加剧。
世界各国在寻找新能源的同时，也更加注重了节能新途径的研发。
强化传热技术的应用不但能节约能源、保护环境，而且能大大节约投资成本。
换热器由于其在化工、石油、动力和原子能等工业部门的广泛应用，使得换热器的强化传热技术一直以来受到研究人员的重视，各种研究成果不断涌现[1]。
换热器是一种实现物料之间热量传递的节能设备 , 在石油、化工、冶金、电力、轻工、食品等行业应用普遍。
在炼油、化工装置中换热器占总设备数量的 40%左右,占总投资的 30%一 45%。
近年来随着节能技术的发展 ,换热器的应用领域不断扩大 , 带来了显著的经济效益[2]。
目前,在换热设备中 , 管壳式换热器使用量最大。
因此对其进行研究就具有很大的意义。
换热器换热过程是为了实现下列目的：⑴通过减小设计传热面积来减小换热器的体积和质量⑵．提高已有换热器的换热能力⑶．使换热器能在较低额温差下正常工作⑷．通过减小换热器的流体阻力来减少换热器的动力消耗2国内外发展状况2.1管程强化传热研究进展换热管是管壳式换热器的主要组成部分，以下是列举的集中国内外新型高效换热管以及它们的作用2.1.1螺旋槽管螺旋槽管是一种管壁上具有外凸和内凸的异形管 , 管壁上的螺旋槽能在有相变和无相变的传热中明显提高管内外的传热系数 , 起到双边强化的作用。
根据在光管表面加工螺旋槽的类型螺旋槽管有单头和多头之分 , 其主要结构参数有槽深 e、槽距p 和槽旋角β。
美国、英国、日本从1970 年至1980 年间对螺旋槽管进行了大量的研究[1]2.1.2横纹管华南理工大学曾研究过 1974 年前苏联提出的一种换热管，研究表明：在相同流速下，横纹管的流体阻力较单头螺旋槽管的流要小[2]体阻力2.1.3螺旋扁管梁龙虎[3]经实验研究 , 表明螺旋扁管管内膜传热系数通常比普通圆管大幅度提高 , 在低雷诺数时最为明显 , 达 2～3 倍; 随着雷诺数的增大, 通常也可提高传热系数 50%以上。
固定管板式换热器手册
固定管板式换热器手册固定管板式换热器是一种常见且重要的换热设备，广泛应用于工业生产过程中的热交换领域。
本手册旨在提供详细的使用和维护指南，以确保换热器的高效运行和长期可靠性。
1. 换热原理和工作过程：固定管板式换热器是一种传热效率高、紧凑型结构的装置。
它由一系列排列整齐的管道和板片组成，通过管道中的工作介质进行热量传递，实现冷热介质之间的热交换。
2. 设备安装和调试：在安装固定管板式换热器之前，必须仔细阅读生产商提供的安装说明，确保设备的正确摆放和固定。
安装过程中，需要特别注意与管道系统的连接、密封及电气接线等关键细节。
安装完成后，进行系统调试和泄漏检查，确保设备能够正常工作。
3. 换热器操作和维护：换热器操作前，需要检查并清理管道和板片，确保其清洁无阻。
运行过程中，要定期检查压力、温度和流量等参数，及时排除故障。
同时，定期对换热器进行维护，包括清洗、检修和更换磨损的部件等。
维护过程中，应遵循生产商提供的保养手册。
4. 故障排除和常见问题：固定管板式换热器可能会出现一些常见问题，如泄漏、堵塞、温度不稳定等。
对于这些问题，手册提供了一些排除方法和解决方案的指导，以帮助用户快速解决故障。
5. 安全注意事项：在使用固定管板式换热器时，必须遵循相关的安全操作规程。
手册列出了一些常见的安全注意事项，包括防止热介质泄漏、定期检查设备及周围环境的安全性，并提供了应急处理措施。
本手册作为固定管板式换热器的使用和维护指南，将帮助用户正确操作设备、确保其高效运行和延长使用寿命。
用户应认真阅读并按照手册的指导进行操作，同时定期进行维护和检修，以保障设备的安全稳定运行。
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摘要本设计是关于固定管板式换热器的结构设计，主要进行了换热器的工艺计算、换热器的结构和强度设计。
本设计的前半部分是工艺计算部分，按照GB150-2011以及GB151-2014等国家标准以及技术标准等根据给定的设计条件进行换热器的选型，校核传热系数，计算出实际换热面积。
设计的后半部分主要是关于结构和强度的设计，根据已选定的换热器型式进行设备内部各零部件（如接管、定距管折流板、折流板、管箱等）的设计，包括：材料的选择、具体的尺寸、确定具体的位置、管板厚度计算等。
本设计以本着安全可靠、经济性好、传热效率高以及保护环境为原则进行的设计，符合工厂中的实际应用。
关于固定管板换热器设计的各个环节，本设计书中均有详细说明。
关键词：固定管板；管壳式换热器；结构设计AbstractThe design is fixed with respect to the structural design of the tube plate heat exchanger, mainly for the process to calculate heat exchanger, heat exchanger structure and strength design.The first half of this design is part of the calculation process, in accordance with GB150-2011 GB151-2014 and other national standards and technical standards in accordance with a given design conditions of the heat exchanger selection, check the heat transfer coefficient, to calculate the actual heat area. The second half of the design is mainly on the structure and strength of design, internal equipment all parts have been selected according to the type of heat exchanger (such as receivership, spacer tube baffles, baffles, pipe boxes, etc.) Design including: choice of materials, specific dimensions, determine the specific location of the tube plate thickness calculation.On all aspects of the fixed tube sheet heat exchanger design, the design specification is described in detail.Key Words: fixed tube plate; shell and tube heat exchanger；Structural Design目录摘要 (Ⅰ)Abstract (Ⅱ)第1章设计任务、思想 (1)1.1 设计任务 (1)1.2 设计思想 (1)第2章换热器的工艺设计 (2)2.1换热器的工艺条件 (2)2.2估算设备尺寸 (2)2.2.1计算传热管数N T (2)2.2.2计算壳程直径D (3)第3章换热器零部件的结构设计 (4)3.1换热管 (4)3.1.1换热管的型号和尺寸 (4)3.1.2换热管的材料 (4)3.1.3换热管排列方式以及管心距 (4)3.2折流板 (5)3.2.1折流板的主要几何参数 (5)3.2.2折流板和壳体间隙 (6)3.2.3折流板厚度 (6)3.2.4折流板的管孔 (6)3.2.5材料的选取 (6)3.3拉杆、定距管 (6)3.3.1拉杆的结构形式 (7)3.3.2拉杆直径、数量和尺寸 (7)3.3.3拉杆的布置 (8)3.4防冲板 (8)3.5接管 (8)3.5.1接管（或接口）的一般要求 (8)3.5.2接管高度（伸出长度）确定 (8)3.6管箱 (9)3.7管板结构尺寸 (10)3.8封头 (11)3.9法兰结构类型 (12)3.10垫片的选取 (12)3.11鞍座的选取 (12)第4章换热器的机械结构设计 (14)4.1传热管与管板的连接 (14)4.2管板与壳体的连接 (14)4.3 管板与管箱的连接 (16)第5章换热器的强度设计与校核 (17)5.1壳体、管箱的壁厚计算 (17)5.1.1 壳体 (17)5.1.2 管箱 (18)第6章部分管件零部件的校核计算 (19)6.1壳程圆筒 (19)6.2 管箱圆筒 (19)6.3 换热管 (20)6.4 管板 (20)6.5 管箱法兰 (21)6.6 壳体法兰 (21)6.7 系数 (22)6.8 计算管板参数 (22)第7章换热器的制造、检验、安装与维护 (24)7.1换热器的制造、检验与验收 (24)7.1.1筒体 (24)7.1.2 换热管 (24)7.1.3管板 (25)7.1.4 折流板、支持板 (25)7.1.5 管束的组装 (25)7.1.6 换热器的组装 (25)7.1.7 压力试验 (25)7.2 换热器的安装、试车与维护 (25)7.2.1安装 (25)7.2.2 试车 (26)7.2.3 维护 (26)结束语 (27)参考文献 (28)致谢 (29)第1章设计任务、思想1.1 设计任务本设计的课题为固定管板式冷却器结构设计，设计包括结构设计和强度设计。
其中结构设计需要选择既合理又经济的结构形式，同时又可以满足制造、检修、装配、运输和维修等要求；而强度计算的内容则应包括换热器材料，确定主要结构尺寸，满足强度、刚度和稳定性等要求，再根据设计压力确定壁厚，使换热器能有足够的腐蚀强度。
1.2 设计思想本设计尽可能采用先进的技术、国家与行业标准，使生产既能达到技术先进，经济合理的要求，又能符合优质、高产、安全、低消耗的原则，具体有以下几点：(1)根据GB150—2011《钢制压力容器》和GB151—2014《管壳式换热器》以及JB/T 4715—1992等国家标准作为基础进行设计。
(2)应满足工艺还有操作要求，所设计出来的流程和设备能可以保证得到质量稳定的产品，设计的流程与设备需要一定操作弹性，可方便进行流量和传热的调节。
(3)应满足经济上的要求，设计应节省然热能和电能的消耗、减少设备与基础的费用，选择比较合理的回流比，节省水蒸气，设计应要全面考虑，力求总费用尽可能的低一些。
(4)应保证生产安全，保证换热器具有一定刚度还有强度。
根据设计压力确定壁厚，再校核其他零部件的强度，进行水压试验，确定容器是否有足够的腐蚀裕度。
第2章 换热器的工艺设计2.1换热器的工艺条件壳程（进/出） 管程（进/出） 物料名称 泵用冷却水 循环水 物料状态液/液 液/液 设计压力 MPa1.1 0.6 最高工作压力 MPa1.0 0.5 设计温度 ℃ 150 60 工作温度 ℃63/52 28/38 以下为参考数据 换热面积 m 2400 换热管规格及管束级别φ25×2.5×6000；Ⅰ类 程数1 4 标准规范 GB150-2011; GB151-20142.2估算设备尺寸2.2.1计算传热管数N T本设计拟用传热管规格为φ25×2.5，管长为6m ，传热管数N T 为N T =dL πA =6025.0400⨯⨯π=850根 公式中符号：d 0 —换热管外径。
mmA P —所需换热面积。
M 2L —换热管长。
MN T —换热管总数。
根2.2.2若将传热管若将传热管按正三角形排列，计算壳程直径D根据GB151-2014的规定，管心距定为32mm横过管束中心线的管数N c =1.1850=33根本设计采用四管程结构，则壳程内径为D=t（n c-1）+（1.5）d0=32×（33-1）+1.5×25=1061.5mm圆整得D= 1100mm第3章换热器零部件的结构设计3.1换热管3.1.1换热管的型号和尺寸除光管外，换热器还可采用各种各样的强化传热管，如翅片管、螺纹管、螺旋槽管等。
当管内直径两侧给热系数相差较大时，翅片管的翅片应布置在给热系数低的一侧。
本设计选用光管。
换热管常用的尺寸（外径x壁厚）主要为Φ19mmx2mm、Φ25mmx2.5mm和Φ38mmx2.5mm的无缝钢管以及Φ25mmx2mm和Φ38mmx2.5mm的不锈钢管。
选用管径时，本设计给出换热管规格φ25×2.5规格。
3.1.2换热管的材料常用材料有碳素钢、低合金钢、不锈钢、铜、铜镍合金、铝合金、钛等。
此外还有一些非金属材料，如石墨、陶瓷、聚四氟乙烯等。
设计时应该根据工作压力、温度和介质腐蚀性等选用合适的材料。
根据钢材标准GB/T700-2006中20号钢完全可以满足要求，因此本设计换热器可以选用材料为20号钢。
3.1.3换热管排列方式以及管心距管子在管板上的排列有正三角形、正方形和正方形错列三种，如图所示。
传热管的排列应使其在整个换热器圆截面上均匀分布，同时还要考虑流体的性质，管箱结构及加工制造等方面的问题。
正三角形排列的优点：管板的强度高；流体走短路的机会少，但是管外流体扰动较大，因而对流传热系数较高；相同的壳径内可排列更多的管子；但是正三角形排列管外不易清洗。
正方形排列的优点是便于清洗列管的外壁，适用于壳程流体易产生污垢的场合；但是在同样的管板面积上可排列的管子数量较少。
同心圆排列方式优点靠近壳体的地方管子分布较均匀，，在壳体直径较小的换热管可以排列的传热管数比正三角形排列还多[2]。
由于本换热器流体性质属于比较结晶和不易结垢，因此可以采用正三角形排列，如图（a）所示：图3-1 管子排列形式管板上两传热管的中心距为管心距，管心距的大小主要与传热管和管板的连接方式有关，此外还应该考虑管板强度和清洗管外表面时所需的空间。
根据GB151-2014规定，管心距定为32mm。
3.2折流板折流板顾名思义是用来改变流体流向的板，常用于管壳式换热器设计壳程介质流道，根据介质性质和流量以及换热器大小确定折流板的多少。
折流板被设置在壳程，它既可以提高传热效果，还起到支撑管束的作用。
常用的折流板和支持板的形式有弓形和圆盘-圆环形两种。
弓形折流板有单弓形、双弓形和三弓形三种。