换热器设计心得体会（共6篇）

1、换热器设计心得体会（共6篇） 第1篇：换热器心得 换热器心得.换热器机组控制是学校为地方经济服务开设的一门课程，也为学生提供了就业的另一途径，四平市被称为全国换热器之乡，在这里对于我们自动化专业的学生是比较好就业的地方。 实训的第三天，下午一点在张旭老师带领下，我们参观了四平巨元瀚洋板式换热器有限公司。首先公司员工为我们介绍公司的状况和主要生产器件。然后在师傅的带领下，我们参观了车间，我们看到制作板式换热器的全过程，师傅详细讲解了每一道制作的步骤，加深了我们对板式换热器的更深一步得了解。经介绍四平巨元瀚洋板式换热器有限公司与有着丰富资本运作经验的深圳比克公司重组，达成战略合作伙伴关系，于年6月

2、30日在美国纳斯达克实现柜台交易，并于今年7月8日借壳在美国纳斯达克成功转为主板上市，成为吉林省第一家在纳斯达克资本市场成功上市的公司。四平巨元瀚洋板式换热器有限公司的上市，是四平市进行资本运作的成功典范。通过参观板式换热器工厂，对这门课程有了感性的认识，对换热器的结构有了具体认识。在理解换热器工艺的基础上，掌握了换热器装配中常用 的技术设计要求，掌握了换热器冷热交换及设计工艺。这次实训让我明白板式换热器主要由框架和板片两大部分组成。 板片由各种材料的制成的薄板用各种不同形式的磨具压成形状各异的波纹，并在板片的四个角上开有角孔，用于介质的流道。板片的周边及角孔处用橡胶垫片加以密封。 板式换热器

3、是将板片以叠加的形式装在固定压紧板、活动压紧板中间，然后用夹紧螺栓夹 这次实训使我感受很深：一、要学会吃苦恼劳不在困难面前低头，在工作时不应耍脾气要学会适应别人与别人沟通我们工作是一个团体不是个人的。要想做好任何事，除了自己平时要有功底外，我们还需要一定的实践动手能力，操作能力，每个同学都应该完善自己的文化知识。在这个竞争如此激烈的社会中，只有努力充实自己才能不被社会淘汰。二、以前在学校对自己的未来十分迷茫，但通过这次实训我们体会到了我们这一行的艰辛和干这一行所需要必备怎样的能力，在校期间我们要明确自己未来的方向、定下目标给自己定位，并克服困难提升能力来适应自己的岗位。增强了我们对本专业的热爱

4、，培养了我们实事求是、一丝不苟的学风；培养了我们脚踏实地、团结协作的作风和敬业爱岗的精神，激励了学生的创意和创新精神；培养了我们认真、刻苦，勇于实践的工作作风，养成规范、严谨的工作态度，使我们想着具有高层次社会道德、文化修养并掌握先进技术理念与技能的工艺技术人员、助理工程人员又迈进了一步！这是一个短暂而又充实的实训，虽然结束了但是我们获益匪浅。虽然实训结束了但我们现在的学_并未结束，我们应该珍惜在学校的短短时光，多学_，把自身的弱势和不足变成优势与特长，扫清我们就业道路的阻碍，为自己的未来而努力加油!在此要感谢我们亲爱的老师是你们无私的奉献给我们更多的希望。我会努力加油，用优异的成绩来回报你和

5、社会。第2篇：换热器浮头换热器浮头式换热器一、浮头式换热器的概述浮头式换热器的一端管板是固定的。与壳体刚性连接，另一端管板是活动的，与壳体之间并不相连。活动管板一侧总称为浮头，浮头式换热器的管束可从壳体中抽出，故管外壁清洗方便，管束可在壳体中自由伸缩，所以无温差应力；但结构复杂、造价高，且浮头处若密封不严会造成两种流体混合。浮头式换热器适用于冷热流体温差较大（一般冷流进口与热流进口温差可达110），介质易结垢需要清洗的场合。二、浮头式换热器的总体结构三、浮头式换热器的特点1、浮头式换热器的优点（1）管束可以抽出，以方便清洗管、壳程。 （2）介质间温差不受限制。（3）可在高温、高压下工作，一般温

6、度小于等于450，压力小于等于6.4Mpa。 （4）可用于结垢比较严重的场合。 （5）可用于管程易腐蚀场合。2、浮头式换热器的缺点 （1）小浮头易发生内漏。（2）金属材料耗量大，成本高20%。 （3）结构复杂。三、浮头式换热器的应用浮头式换热器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。四、浮头式换热器的导流结构为使壳程进口段管束充分传热，浮头式换热器可采用内导流或外导流结构。1、内导流浮头式换热器内导流筒换热器是在换热器的壳程筒体内设置了内导流筒使换热器的前或后端未加导流筒前难以利用换热的换热管得以充分利用，从而增大换热器的有效换热面积。2、外导流浮头式换热器外导流式换热器是在原换

7、热器的壳程筒体上增加一个放大筒节用以扩散壳程流体，并使流体从换热器壳程的两端进入壳程，从而避免了在换热器布管时考虑布管弓形的高，而使增加了同规格上换热器的布管数目并有效利用了换热器前后端的换热管从而增大了有效换热面积。第3篇：换热器设计现状摘要：随着现代工业的快速发展，在保护生态环境下的能源紧缺问题逼迫着人们寻找新能源的开发，换热器是一种重要的在不同温度的 的不同介质之间实现热量交换的设备，在世界能源危机不断加剧的情形下，换热器的强化传热技术备受关注，大量的相关研究也是层出不 穷，都在努力解决能源短缺问题。而本文主要介绍了我国换热器的现状以及存在的问题，还涉及换热器的基本概念、工作原理、分类、

8、发展趋势。关键词：换热器；设计现状；管式换热器；板面式换热器前言换热器又称热交换器，是将热流体的部分热量传递 给冷流体的设备，实现热量的传递。热换器在工业领域应 用广泛，在食品、化工、石油、制药、机械等领域都有涉 及。换热器存在的形式既可以是一种单位设备，如加热 器、冷却器等，也可以不是独立存在的，比如是某一工艺 设备的组成部分。热换器的不断更新发展不仅是热换器行 业自身的发展，更是为使用热换器的各个工业行业的能源 问题的解决提供好的途径。一、换热器的国内研究现状对于各型换热器的强化换热技术的研究，主要集中在对 换热器内流体流态变化以及对各部件的参数优化研究两方 面，而对换热器部件参数的主要研

9、究对象就是换热管( 板) 排 列方式 ( 顺排或叉排)、换热管( 板) 排数、换管( 板) 间距大 小、肋片布置问距、肋片形状等。国内对于换热器肋片换热 的研究起步比较晚、经验比较少，多借鉴于国外，无论是理论 研究还是实验研究都还需进一步深入，技术创新还不够，但 是对各因素对换热器性能影响的研究也比较全面。总的来 说，仍然存在以下问题: ( 1) 换热器换热的理论研究不够完 善，可供对肋片实际应用优化设计的理论依据太少，对于换 热公式推导出的解析解较少，目前大多是通过试验、数据分 析拟和而成的经验公式; ( 2) 换热的理论体系缺乏系统性， 不够完善; ( 3) 因为试验环境、材料、仪器的精度

10、以及试验方 法不同，在同一个研究方向的某些问题的研究结论存在的分 歧较多，很难形成统一的意见，暂不能形成对实践的可靠指 导; ( 4) 目前对换热器的研究大多基于一维、二维的换热，国 内对于三维的换热模型的研究过少，同时，对于一维和二维 传热模型的前提假设条件很苛刻，得出的结论适用性不强; ( 5) 结合试验建立的部分换热理论还缺乏严谨性和局限性。一、热换器的工作原理1.工作原理 换热器按照传热原理可以分为表面式换热器、蓄热式 换热器、流体连接间接式换热器、直接接触式换热器。但 总的来说，换热器就是遵循了热平衡的原理，简而言之就 是把高温物体的热量传送给低温物体。在传热工程中，其内部有两个管道

11、回路，一个是热源温度高，另一个温度低 是被加热源，通过热源将热量传输给被加热源来提高被加 热源的温度。而且在加热源之前有个调节阀用来控制被 加热源的温度，用调节阀来控制所需的热量的程度和时间 点等。二、典型的热换器类型 1.管式换热器 管式换热器主要分为套管式换热器和管壳式换热器。 套管式换热器如字面意思，是将直径不同的管进行同心套 接，然后将多个元件用u型弯管连接而成的。而管壳式换热 器是由壳体、折流板等部分组成，管束安装在壳体内部， 再把一端或者两端固定在管板上面。而管板与管箱的连接 方式也多种多样了，可以焊接也可以用螺栓，但是连接处 的检测就需要格外严格了，要充分保障连接处无缝隙， 质量

12、确保。套管式换热器运用范围主要是用于传热面积需 求不大的地方，只能小范围运用，主要是小空间的建筑室 内。因为他的占地面积较大，管与管连接所用的接头过 多，发生泄漏的可能性也随之增大，如果工程量过大就会 使得发生泄漏的可能性也随之增大，后期的危险性大，承 担过大风险造成不必要的费用。所用材料多，物质流动的 阻力也增大，加热的效率降低，而且能覆盖的面积也减少 了。但是它的优点是组合方式简单易懂，损坏后无需专人 也能大概看懂问题所在，所需的专业知识少。维修清洗便 捷，适合高温、高压的流体物质使用。管壳式换热器依靠 其结构简易、安全性能高、承受高温高压能力强等优良性 能，所以在目前的大多数工业工程中使

13、用比例大。管壳式 换热器按照不同的分类标准可以分为不同的种类。根据其 结构不同可以分为固定管板式换热器、浮头式换热器、U 型管式换热器等等。2.板面式换热器 板面式换热器顾名思义就是通过板面进行换热的换热 器。板面一般不是平滑的表面，是有凹凸不平的纹路，流 体通过板面时造成扰动提高热效率。板面式换热器的优点 是占地面积较小，能省下更大的空间，也会对室内的美观 减少影响。相比于管壳式换热器，板面式质量更轻，所用 的材料更少，而且凹凸不平的版面使得传热效率更高。由 于其结构特点，使得流体能在较低的速度下就到达端流状 态，加强了传热，节省了不少时间，提高效率。但是板式 换热器流道狭窄，处理量小，流动

14、阻力大，承受高压高温 效果也较差的缺点。板面式换热器形式多种多样，可分为 板式换热器、板壳式换热器、螺旋板式换热器伞板式换热 器等等。螺旋式换热器由于其螺旋状的外形，能促使流体 随螺旋状自动流动，易于冲刷，不易结垢。三、换热器未来发展趋势未来工业生产上对换热器的要求是：传热效率高、流 体阻力小；强度、刚度、稳定性都要足够；结构合理，节 省材料，成本较低；制造、装拆、检修方便等。产品高效 化、节能化、大型化都将是换热器产业发展的方向。国家 要大力建设节约型环保社会，这一方面将促进换热器产业 的高速发展，国家提供足够的支持力度，刺激换热器行业 的积极性。另一方面也将引领产业向高效、环保、节能方 面

15、发展。年，国务院颁布了能源发展的“十二五” 规划，规划中的条例表明了基于石油、化工等行业的需 求将稳定增长。市场的广阔需求和国家的大力支持都推动 着换热器产业在技术上的革新和在品种上的多样化趋势。 国家的资金和政策支持引领更多的人才投入和精力投入， 必然推动换热器行业的创新发展。四、总结 随着经济发展，工业化进程加快，能源短缺问题成为 世界性难题，新能源的开发、节能环保都成为世界共同关 注的话题。近年来，国内换热器行业在节能增效、提高传 热效率、降低降压方面都取得了显著的成绩。但是在技术 上，与国外的换热器相比依然有很多难题需要去克服。我 国在换热、散热、冷却设备上都是强大的重要的市场，市 场

16、需求量大。基于国家政策的支持和市场日益增长的需求 量，我国换热器产业具有一个很好的前景，是蓬勃发展的 朝阳企业。参考文献 1祝银海,厉彦忠.板翅式换热器翅片通道中流体流动与传热的算流 体力学模拟J.化工学报,57(5):1102-1106.2陈永东，陈学东.LNG成套装置换热器关键技术分析J.天然气工 业，30(1)：96-100.3陈永东，周兵，程沛.LNG工厂换热技术的研究进展J.天然气工 业，32(10)：80-85.第4篇：换热器的总体设计第一章换热器总体设计间壁式换热器在各个工业部门中应用最为广泛。按照传热间壁的结构形状可分为管式和板式两大类，管式中又有管壳式（列管式）、套管式、蛇管

17、式以及翅片式等多种形式；板式中又有波纹板式、螺旋板式、板翅式、板壳式等多种形式。1.1 换热器的设计步骤（1）收集原始数据。原始数据是设计计算的基本依据，应根据设计任务，收集尽可能多的有关数据，并力求准确。（1）确定物性参量。安排管、壳程流体，确定定性温度，计算或查得换热介质物性参量：密度、粘度、比热等。（3）初步决定换热器流型，计算平均温差。 （4）计算热负荷（热传量）。利用热平衡计算换热器的热负荷，为估算热量损失，需要确定热损失系数或热效率。 （5）初选传热系数K0，根据换热介质，流速及流态确定K0，初算传热面积A0，利用A0选择标准型号换热器或自行设计换热器结构，确定管、壳程的主要结构尺

18、寸。 （6）管程传热及压降计算。选定允许压降P，假定管壁温度tw，根据初选结构计算管侧对流换热系数和压降。当换热系数远大于K0，且压降小于允许压降值时，方能进行壳程计算，否则，重选K0或进行结构调整。（7）壳程压降及传热计算。根据初选结构和假设的壁温tw计算壳程流通截面、流速和换热系数，若不符合要求，可变动壳程结构，调整折流板尺寸、间距乃至壳体直径直至满意。 （8）核算总传热系数。根据管、壳两侧流速和温度决定污垢热阻，最后计算传热系数Kj，当计算值与初选值满足：Kj/K0=1.101.20即符合要求。也可计算传热量Qj或传热面积Aj，并与Q0、A0比1 较，有（1010）%的过余即符合要求。

19、（9）计算壳程压降。管、壳程压降均应小于允许压降，否则调整结构重算直至满意。1.1 设计任务书表1-1 为设计一管壳式换热器的原始数据Table 1-1 for the design of a shell heat exchanger of the original data 介质 入口温度出口温度工作压力MPa 氨气 水145 1040 301.47 0.19.5 150逆 流流量(t/h)流动方式1.3 确定设计类型、结构形式及流程（1）本设计选用固定管板式换热器。 （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。 不洁净和易结垢的流体宜走管内，

20、以便于清洗管子。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。 压强高的流体宜走管内，以免壳体受压。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。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。 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。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(Re100)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，

21、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。本设计由于两流体温差大，而冷却水的换热系数大，结垢性较氨气强、工作压力高，用泵输送允许的压降较大，故使冷却水走管程较合适。2 氨气的流量较小、粘度较小、壳体强度不会产生问题，允许压降小，因而使其走壳程合适。1.4 工艺计算工艺计算包括初选结构、传热计算和压降计算，工艺计算所得的传热面积是下一步结构设计的前提。1.4.1 原始数据（1）冷却水进口温度：to2=20C；（1）冷却水出口温度：t2=30oC；（3）冷却水工作压力：P2=0.2MPa； （4）冷却水流量：G1=150000kg/h；（5）

22、氨气进口温度：t1=145oC； （6）氨气出口温度：t1=40oC；（7）氨气流量：G1=9500kg/h； （8）氨气工作压力：P1=1.47MPa； 1.4.1 定性温度和物性参数计算1（1）水的定性温度tt2+t2=20+30=25o2，t2=22C；（1）水的密度r2，查物性表r2=997kg/m3； （3）水的比热CR2查物性表CR2=4.18kJ/kgC； （4）水的导热系数K2，查物性表K2=0.609W/mC；（5）水的粘度62，查物性表2=893.710-PaS； （6）水的柏朗特数Pr1，计算或直接查得Pr1=(1000CP11)=10004.18893.710-6k10

23、.609=6.13 31-1）（7）氨气的密度r31，查物性表r1=595kg/m； （8）氨气的比热CR1，查物性表CR1=2.863kJ/kgC； （9）氨气的导热系数K1，查物性表K1=0.33W/mC； （10）氨气的粘度1，查物性表1=1.2110-5PaS； （11）氨气的柏朗特数Rr1，PrCP1110002.8631.2110-51=(1000k)=10.33=0.11.4.3 传热量及水流量（1）换热器效率，取=0.98； （1）设计传热量Q0，Q0=G1Cp1(t2-t2)1000/3600=1500004.18(30-20)0.981000/3600=1706833.3W

24、1.4.4 有效平均温差 （1）逆流平均温差tmtm=(t大-t小)/ln(t大/t小)=(145-40)-(30-20)ln(145-4030-20)=40.4C（1）参数R R=(tt1-1)/(t2-t2)=(145-40)/(30-20)=10.5 参数P，P=(t2-t2)/(t1-t2)=(30-20)/(145-20)=0.08参数j，查取j=0.89有效平均温差tm，tm=jtoN=0.8940.4=35.96C41-1）（1-3）（1-4）（1-5）（1-6）（ 1.4.5 初选结构 （1）试选传热系数K0，K0=1000W/m2C； （1）初选传热面积A0，A0=Q0/K0

25、tm=1706833.3=47.46m2；（1-7）100035.96（3）管子外径d0，选252.5无缝钢管，d0=0.025m； （4）管子内径di，di=d0-22.5/1000=0.02m； （5）管子长度l，取换热管标准长度l=3.0m； （6）总管子数，Ni=232根；（7）管程排列方式，传热管采用组合排列法，即每程内均按正三角形排列，取单壳程，1管程结构；（8）管束中心处一排管数Nc，Nc=1.1Ni=1.1232=16.8（1-8）取Nc=17；（9）壳体内径Ds，取用Ds=0.60m；（10）折流板数nB，nB=(l/B)-1=(3/0.15)-1=19块；（1-9） 1.4

26、.6 传热系数（1）水侧污垢热阻r2=0.0001m2C/W； （1）煤油侧污垢热阻r1=0.00008598m2C/W； （3）管壁热阻r，忽略不计； （4）总传热热阻r，r=d11d0+r1+r20+h1dih2di10.02510.025+0.00008598+0.0001+（1-10）2119260.0222860.02=0.0008849m2C/W（5）传热系数Kj，（1-11） Kj=1/r=1/0.0008849=1130W/m2C；（6）传热系数比值Kj/K0，Kj/K0=1130/1000=1.13，合适；（1-11）5 1.4.7 管程压降（1）管程流通面积Ai，Ai=2n

27、232 d=0.022=0.036m2 （1-13）4Np42（1）管程流速ui，ui=Vs150000 =1.16m/s（1-14）As36009970.036（3）管程雷诺数Rdiuiei，Rei=0.021.16997893.710-6=2588.1（4）管壁粗糙度=0.01m，d=0.1=0.05，查图得=0.028； i20（5）管子压降Pi，Pi=(P1+P2)FNtpPldu22=0.02830.029971.1621=2=2817.3PaPu29971.1622=2=2=670.8PaFt=0.4，Np=2P=(2871.3+670.3)1.42=9766.68Pa1.4.8

28、壳程压降（1）管子为正三角形排列，F=0.5nc=1.1n=1.1232=16.8（1）取折流板间距h=0.15mNLB=h-1=30.15-1=19（3）壳程流通面积A0A0=h(D-ncd0)=0.15(0.6-170.025)=0.026m2（4）壳程流速u，u=VsA=150000=1.16m/s s36009970.03661-15）1-16）1-17）1-18）1-19） 1-10） 1-11）（ （ （ （ （5）壳程雷诺数Re，Re=diui0.021.16997=2588.1 893.710-6-0.228-0.228f0=5Re=52089876=0.185950.172=

29、263.2Pa（1-11）所以，DP=0.50.181720 12p=N2hu2020.155950.172B(3.5-D)2=19(3.5-0.6)2=490.2Pa（6）壳程总压降：PR0=(1+P2)FsNs其中，Fs=1.15，Ns=1p=490.2+263.2=753.4MPa（7）压降校核：Dp2Dp2符合要求；Dp2Dp2符合要求；1-13）1-14）（ （第三章结构设计与强度计算结构设计的任务是根据热力计算所决定的初步结构数据，进一步设计全部结构尺寸，选定材料并进行强度校核。最后绘成图纸，现综述如下：3.1 换热器流程设计管箱是管程流体进口均匀分流和出口汇流的空间，本设计采用壳

30、方单程，管方二程的1-1型换热器，它还起着改变流体流向的作用。由于换热器尺寸不太大，可以用一台，未考虑采用多台组合使用。分程隔板选用：（1）本设计分程隔板的厚度为8mm，材料为Q135-B (GB/T 700-1988)；（1）承受脉动流体或隔板两侧压差很大时，隔板的厚度应适当增厚，或改变隔板的结构；（3）大直径换热器隔板可设计成双层结构；（4）必要时，分程隔板上可开设排净孔，排净孔的直径一般为6mm； （5）厚度大于10mm的分程隔板，密封面处应削边至10mm；3.1 换热管设计本设计采用光管，光管是管壳式换热器换热管的传统形式，它廉价，易于制造，安装，检修，清洗方便。管径采用标准管径252

31、.5，钢管标准为GB/T 8163-1987，外径偏差为0.40mm，厚度上偏差为+15%，下偏差为-10%。采用标准管径在结构上和经济上均有好处，而且252.5属于小管径，管径小，单位体积传热面积大，结构紧凑性高，金属耗量少，传热系数也高。而且循环水不属于粘度大或污浊流体，不会造成太多的沉淀。根据计算管长采用3m，壳径为0.6m，管长与壳径之比为，换热管材料采用10钢，标准为GB/T 699-1988。换热管排列形式如图3-1所示。流向图3-1 正三角形排列 Figure 3-1 With triangular 这样使得布管比较紧凑，传热系数较高，便于管板划线及钻孔。换热管中心距采用常用的方

32、式，当管径为15mm时，换热管中心距31mm。 换热管总数为131根，其传热面积为：51.8m3.3 进、出口管设计（1）管程进、出口管2按22N23000，取2N2=1750，得进、出口流通截面积为：aN2=G232400=0.00514m2 （3-1）36002N236001750进、出口管道内径：DN2=44aN2=0.00514=0.081m（3-1） 取用896mm的输送流体用无缝钢管：10钢（GB/T 8163-1987），L=50mm。 （1）壳程进、出口管按12N1 3000 mm时，取LB=（0.50.7）L； 尽量使LC和LC相近。 本次设计L=1500mm表3-1设计值汇

33、总Table 3-1 Aggregate value of design 名称 筒体壁厚 短节厚 封头厚 分程隔板厚 拉杆 定距管 法兰 折流板 管程接管 壳程接管 固定管板厚 封头厚 折流板厚 支持板厚尺寸/mm 8 8 8 8 11 15 1000 6材料 Q135-A Q135-A 16MnR Q135-A Q135-A 10 16MnR Q135-A 10 10 16MnR 16MnR Q135-A 16MnR表3-1设备结构参数Table 3-1 Equipment structural parameters 形式 壳体内径/mm 管径/mm 管长/mm 管数目/根 传热面积/m1

34、管程数766 89618 8 6 10固定管板式 600壳程数 台数 管心距/mm 换热管排列方式 折流板数/块 折流板间距/mm 材质1 1 31 正三角形 19 300 碳钢151.53000 131 51.8 1结 论换热器是重要的化工设备，其产品种类繁多、形式各异、使用广泛、技术成熟，产品的设计标准完善，同系列产品图形结构相同，尺寸变化跨度较大。开发换热器辅助制造系统，对配合换热器的技术改造，普及CAM技术，缩短产品加工和技术改造周期，提高投标反应速度和市场竞争能力有着重要的意义。本文完成的工作有以下几个方面：1.简要介绍了国内外管壳式换热器的发展和近期的研究状况；对换热器在工业中的应

35、用以及换热器的分类作了简明扼要的介绍。1.对换热器进行总体设计，确定设计类型、结构形式及流程，然后进行工艺计算。壳体形式为：单程壳体；工艺计算，包括初选结构、传热计算和压降计算，热工计算所得的传热面积是下一步结构设计的前提。3.对换热器进行结构设计与强度计算；结构设计的任务是根据工艺计算所决定的初步结构数据，进一步设计全部结构尺寸，选定材料并进行强度校核，最后绘成图纸。4.根据GB151-第6章和GB150-_第10章的有关规定，对换热器进行制造、检验与验收。16 参考文献：1 秦叔经，叶文邦.化工设备设计全书M_：化学工业出版社，1004：1-14 1 朱聘冠换热器原理及计算M_：清华大学出

36、版社，1987：150-383 3 中华人民共和国国家标准钢制管壳式换热器M_：中国标准出版社，1989：36-41 4 中华人民共和国国家标准管壳式换热器M_：中国标准出版社，1000：15-35 5 郑津洋，董其伍，桑芝富等过程设备设计M_：化学工业出版社，1005：107-183 6 中华人民共和国国家标准钢制压力容器M_：中国标准出版社，_：45-49 7 王睿，张小宁Mastercam实用培训教程M_：清华大学出版社，1001：175-167 8 魏崇光，郑晓梅化学工业部属五院校合编，化工工程制图M_：化学工业出版社，1994：3-73 9 成大先机械设计手册M_：化学工业出版社，1

37、004：1-111 10 黄振仁，魏新利过程装备成套技术M_：化学工业出版社，1004：38-155 11 钱颂文换热器设计手册M_：化学工业出版社，1001：136-190 11 潘继红, 田茂诚管壳式换热器分析与计算M_：科学出版社，：49-56 13 杨筑宁，鲍吉鹏换热器设计几个问题的分析J_：现代化学工业，1006(8)：11-1514 Muralikrshna K,Shenoy U V.Heat exchanger design targets for minimum area and costJ.Trans, _(5):1-4 15 周志安化学化工物性参数手册M_：化学工业出版社，

38、1004：11-35 16 易华杰化工容器设计M_：化学工业出版社，1001：6-13 17 刘光奇化工设备M_：化学工业出版社，1994：78-85 18 马连翔化工设备M_：设计化学工业出版社，1001：135-141 19 方子风化工设备设计基础M_：化学工业出版社，_：78-95 10 柴成敬化工原理M天津：天津大学出版社，1003：137-143 11 Tubular Exchanger Manufacturers Aociation Standards, New York, 1988：16-36 11 Centry C C, Young R K.and Small W M.The

39、1985 National Heat Transfer ConferenceJ.Power Technology, 1985(1):5-8.13 ASME Boiler and Preure Veel Code, Section , DIV.Drum granulation of NPKJ.New York, 1005(3):3-6.14 ASME Boiler and Preure Veel Code, Section , DIV.Rules for the Design of Tube17 SheetsJ.Power Technology, 1000(6):7-11.15 刘传宝换热器管板

40、胀接变形的原因分析及建议代机械J_：现代化学工业，1004(5)：11-16 16 压力容器设计技术问答Jxx：氮肥设计编辑部，1006(8)：1316第5篇：换热器毕业设计论文河南机电高等专科学校毕业设计说明书第1章浮头式换热器是管壳式换热器系列中的一种，它的特点是两端管板只有一端与外壳固定死，另一端可相对壳体滑移，称为浮头。浮头式换热器由于管束的膨胀不受壳体的约束，因此不会因管束之间的差胀而产生温差热应力，另外浮头式换热器的优点还在于拆卸方便，易清洗，在化工工业中应用非常广泛。本文对浮头式换热器进行了整体的设计，按照设计要求，在结构的选取上，即壳侧两程，管侧四程。首先，通过换热计算确定换热

41、面积与管子的根数初步选定结构,然后按照设计的要求以及一系列国际标准进行结构设计，设计的前半部分是工艺计算部分，主要设根据设计传热系数、压强校核、壳程压降、管程压降的计算；设计的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（如壳体、折流板、管箱固定管板、分程隔板、拉杆、进出口管、浮头箱、浮头、支座、法兰、补强圈）的设计。换热器是国民经济和工业生产领域中应用十分广泛的热量交换设备。随着现代新工艺、新技术、新材料的不断开发和能源问题的日趋严重，世界各国已普遍把石油化工深度加工和能源综合利用摆到十分重要的位置。换热器因而面临着新的挑战。换热器的性能对产品质量、能量

42、利用率以及系统运行的经济性和可靠性起着重要的作用，有时甚至是决定性的作用。目前在发达的工业国家热回收率已达96%。换热设备在现代装置中约占设备总重30%左右，其中管壳式换热器仍然占绝对的优势，约70%。其余30%为各类高效紧凑式换热器、新型热管热泵和蓄热器等设备。其中板式、螺旋板式、板翅式以及各类高效传热元件的发展十分迅速。在继续提高设备热效率的同时，促进换热设备的结构紧凑性，产品系列化、标准化和专业化，并朝大型化的方向发展。浮头式换热器是管壳式换热器系列中的一种。换热管束包括换热管、管板、折流板、支持板、拉杆、定距管等。换热管可为普通光管，也可为带翅片的翅片管，翅片管有单金属整体轧制翅片管、

43、双金属轧制翅片管、绕片式翅片管、叠片式翅片管等，材料有碳钢、低合金钢、不锈钢、铜材、铝材、钛材等。壳体一般为圆筒形，也可为方形。管箱有椭圆封头管箱、球形封头管箱和平盖管箱等。随着我国工业化和城镇化进程的加快，以及全球发展中国家经济的增长，国内市场和出口市场对换热器的需求量将会保持增长，客观上为我国换热器产业的快速发展提供了广阔的市场空间。从市场需求来看，在国家大力投资的刺激下，我国国民经济仍将保持较快发展。石油化工、能源电力、环境保护等行业仍然保持稳定增长，大型乙烯项目、大规模的核电站建设、大河南机电高等专科学校毕业设计说明书型风力发电场的建设、太阳能光伏发电产业中多晶硅产量的迅速增长、大型环

44、境保护工程的开工建设、海水淡化工程的日益成熟，都将对换热器产业产生巨大的拉动。未来散热器将会朝着更加节能环保和美观实用的角度不断创新与发展，短时期钢制柱式散热器和铜铝复合散热器任将会是市场主流产品与选择。换热器在工业生产和生活的各个领域都得到了广泛的应用，而且其功作性能的优劣直接影响着整个装置和系统综合性能的好坏，因此换热器的合理设计极其重要，所以一个合理的换热器应满足一下的几点要求：（1）在给定的工作条件（流体流量、进口温度等）下，达到要求的传热量和流体出口温度；（2）流体压降要小，以减小运行的能量消耗； （3）满足外形尺寸和重量要求；（4）安全可靠，满足最高工作压力，工作温度以及防腐、防漏

45、、工作寿命等方面要求；（5）制造工艺切实可行，选材合理且来源有保证，以减少初投资；（6）安装、运输以及维修方便等。按照设计要求，在结构的选取上，为了增大压差校正系数，采用了壳侧两程管侧四程。通过换热计算确定换热面积与管子的根数初步选定结构，然后按照设计的要求以及一系列国际标准进行结构设计。在结构设计时，要考虑许多因素，例如传热条件、材料、介质压力、温度、流体性质以及拆卸等等。之后对有些部件进行强度校核并进行对其优化设计。换热设备是化工、炼油、动力、食品、轻工、原子能、制药、机械及其他许多工业部门广泛使用的一种通用设备。在化工厂中，换热设备的投资约占总投资的10%-20%，在炼油厂中，约占总投资

46、的35%-40%。1.1换热设备的应用浮头式换热器由于管束的膨胀不受壳体的约束，因此不会因管束之间的差胀而产生温差热应力，另外浮头式换热器的优点还在于拆卸方便，易清洗，在化工工业中应用非常广泛。在工业生产中，换热设备的主要作用是使热量又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过程规定的指标，以满足工艺过程上的需要。此外，换热设备也是回收余热和废热，特别是低位热能的有效装置。河南机电高等专科学校毕业设计说明书图1-1浮头式换热器实物图1.2换热器设备的分类1.2.1按作用原理分类 （1）直接接触式换热器直接接触式换热器又称混合式换热器，是利用冷，热流体直接接触，彼此混合进行换热的换

47、热器。为增加两流体的接触面积，以达到充分换热，在设备中常放置填料和栅板，通常采用塔状结构。如冷却塔，冷却冷凝器等。 （2）蓄热式换热器蓄热式换热器又称回热式换热器，是借助于固体构成的蓄热体与热流体和冷流体交替接触，把热量从热流体传递给冷流体的换热器。在换热器内首先由热流体通过，把热量积蓄在蓄热体中，然后由流体通过，由蓄热体把热量释放给冷流体。由于两种流体交替与蓄热体接触，因此不可避免地会使两种流体少量混合。若两种流体不允许有混合，则不采用蓄热式换热器。 （3）间壁式换热器它又称表面式换热器，是利用间壁将进行热交换的冷热两种流体隔开，互不接触，热量由热流体通过间壁传递给冷流体的换热器。间壁式换热

48、器是工业生产中应用最为广泛的换热器，其形式多样，如管壳式换热器和板式换热器都属于间壁式换热器。 （4）中间载流体式换热器它是把两个间壁式换热器由在其中循环的载流体连接起来的换热器。载流体在高温流体换热器和低温流体换热器之间循环，在高温流体换热器中吸收热量，在低温流河南机电高等专科学校毕业设计说明书体换热器中把热量释放给低温流体，如热管式换热器等。 1.2.2按作用方式分类 （1）管式换热器管式换热器都是通过管子壁面传热的换热器。按传热管的结构形式不同大致可分为蛇管式换热器、套管式换热器、缠绕管式换热器和管壳式换热器等。蛇管式换热器一般由金属或非金属管子，按需要弯曲成所需的形状，如圆盘形、螺旋形

49、和长的蛇行等。它是最早出现的一种换热设备，具有结构简单和操作方便等优点。按使用状态不同，蛇管式换热器又可分为沉浸式蛇管和喷淋式蛇管两种。套管式换热器是由两种不同大小直径的管子组装成同心管，两端用U形弯管将他们连接成排，并根据实际需要，排列组合成传热单元，换热时，一种流体走内管，另一种流体走内外管间的环隙，内管的壁面为传热面，一般按逆流方式进行换热。两种流体都可以在较高的温度、压力、流速下进行换热。套管式换热器的优点是结构简单，工作适应范围大，传热面积增减方便，两侧流体均可提高流速，使传热面的两侧都可有较高的传热系数；缺点是单位传热面的金属消耗量大，检修、清洗和拆卸都较麻烦，在可拆连接处容易造成泄漏。管壳式换热器是目前应用最为广泛的换热设备。在圆筒形壳体中放置了许多管子组成的管束，管子的两端固定在管板上，管子的轴线与壳体的轴线平行。为了增加流体在管外空间的流速并支撑管子，改善传热性能，在筒体内间隔安装多块折流板，用拉杆和顶距管将其与管子组装在一起。换热器的壳体上和两侧的端盖上装有流体的进出口，有时还在其上装设检查孔，为了安置测试仪表用的接口管，排液孔和排气孔等。缠绕管式换热器是芯筒与外筒之间的空间内将传