【《管壳式换热器结构计算设计》10000字】

摘要随着人类科技文明的不断发展，逐渐形成了一个普遍共识就是节约能源，它具体是指尽量减少能源消耗，同时要增加能源利用率的行为。换热器在这节能方面有着广泛的应用，通过设计出一个技术上可行、经纪上合理的换热器来降低热能消耗，减少热能损失，将物质所含热能尽可能利用起来，对节约能源，经济发展以及环境保护都有积极作用。

本文的主要内容是依据设计任务书中给定传热工况下的参数和相关工艺要求来设计一个可以满足实际需求的管壳式换热器。本次设计的换热介质是过热蒸汽和冷却水，它们都是无毒无害的流体介质，整个换热过程无相变。首先根据任务书中所给的传热工况进行传热工艺计算，并确定所设计管壳式换热器的型式，本次设计选定的是管壳式换热器中的固定管板式。然后依据国家标准进行结构设计和强度其中包括选择法兰、接管、垫片以及鞍式支座等，所有设计必须都满足国际标准和工程实际需求。最后进行接管补强并完成相应的水压试验，其结果符合要求。最终具体设计细节在装配图和零件图中表示出来，则设计完成。

本次设计熟悉了换热器的功能和结构，掌握了换热器的常规设计知识，将所学的理论知识与工程实际结合了起来。关键词：管壳式换热器换热效率结构设计强度校核目录目录摘要 11.概述 61.1研究背景 61.2换热器的设计理念 71.3设计要求 71.3.1设计参数表 71.3.2设计任务要求 82.工艺计算 92.1选取一组数据进行热量衡算： 92.2冷热流体的物性参数 92.3换热器尺寸计算 102.3.1由传热量Q，假设K来计算实际换热面积 102.3.2估算管内流通截面 112.3.3换热管个数的计算 112.3.4换热管长度的计算 112.3.5估算壳体内径 112.3.6实际换热管管数下的流通截面 122.3.7实际换热面积的计算 122.4传热系数的确定 122.4.1管内的传热系数 122.4.2管外的传热系数 132.4.3总传热系数 142.4.4计算传热面积 142.5流体阻力的计算 152.5.1管程流体阻力 152.5.2管间阻力损失 152.6换热器的壁温计算 162.6.1管程壁温计算 162.6.2壳体壁温的计算 173.管壳式换热器结构设计 183.1壳体、管箱壳体和封头的设计 183.1.1壳体壁厚的确定 183.1.2管箱壳体壁厚的计算 183.1.3封头的确定 193.1.4管板厚度的确定 193.2换热器各零部件结构 203.2.1容器法兰的选定 213.2.2接管法兰的确定 213.2.3支座的确定 223.2.4垫片的选取 233.2.5法兰紧固件的选取 243.2.6拉杆的选取 253.2.7折流板 263.2.8接管的选取 263.2.9定距管 274.强度校核 284.1液压试验 284.2开孔补强校核 285.经济性分析 315.1从选材的方面分析 315.2从使用寿命的方面分析 315.3从管板失效的方面分析 325.4从换热管管束失效的方面分析 325.5从换热器操作，维修的方面分析 336.总结 34参考文献 361.概述1.1研究背景从近现代以来，我国取得了飞速的发展，单位能源消耗很高，所以减少能源耗损，提高能量使用效率，同时加大力度开发研究新能源的使用，使之广泛应用到社会生活中以保护环境，成了当务之急，并且我国乃至世界发展的共同主题也是节能减排。当前，日益严峻的环境问题引起了全社会的关注，工业废水废气的排放，以及随处可见二氧化碳的排放都在威胁着我们的生存环境，所及节能减排以保护环境已经是重中之重，发展的同时要保护环境，绿水青山就是金山银山。换热器在生产生活中应用及其广泛。所以只有对对换热器进行深入研究以提高换热效率，才能有效减低能源消耗。换热器在传热的过程中，由于热边界层以及速度边界层的以及换热材料本身的影响，传热表面的具有相当大的热阻，再加上由于介质腐蚀结垢等因素，在金属表面结垢，产生污垢热阻，其对热量传递的阻挡远大于金属，我们可以采用破坏边界层亦或是增加流体扰动的方法都可以有效提高换热效率。但是当流体的流量过大的时候，就会造成压降的增大，这样也会加剧能量耗损，减少了经济效益。所以在设计换热器的过程中，这些问题都必须充分考虑，在热阻最大的哪一环节下功夫，减少该热阻能够最明显的增大换热效率，结构设计时因考虑换热器的清洗问题，因为污垢产生热阻也大大影响换热效率。早期的换热器设计由于受生产制造水平的限制，虽然考虑到的提高效率的设计想法很多，却往往难以付诸实际，使最终生产出的换热器传热效率依旧很低，最终导致的结果是经济效益始终无法提升上去。几十年以来，随着科技社会的不断发展，各种新材料的研发使用以及零件制造水平的大大提升，大大推动了换热器的发展与应用，单位体积下拥有较大的换热面积以及换热效率高都是管壳式换热器的特点，因为这些优点它得到了社会生产的广泛认可，最终才能迅速发展起来。1920年以前，换热器的应用主要以管式换热器和管壳式换热器为主；到了1960年生产制造工业得到了大大的提升和进步，使得板式换热器蓬勃发展，它因结构紧凑得到了广泛应用。从那以后，管式换热器也从中受益，得到了长期的发展。1.2换热器的设计理念首先，实现所给定的工艺条件必须合情合理。单位时间的传热量，冷热流体介质的压力，温度，流量，还有相态变化，这些都是工艺所规定的条件。我们作为设计者，应该按照这些条件，遵循标准，反复试算，把每次的结果放在一起相比较，最终选出的结果换热面积应该较小，又具有足够高的换热效率的那组方案。其次，所设计的换热器各零部件的尺寸以及间距必须合理，以便于拆装；在底部以及顶部应设计有排气孔和排液孔，并设置相应的保温层。所有结构都必须遵照相关标准和规范进行强度校核，这样换热器才能安全可靠。最后，所设计换热器应经济合理。换热器是用于工业生产的常用工具，它的存在必须是带来一定的经济效益。在设计换热器时，要注意材料的选择，在满足工艺要求的同时，应选择价格更为低廉的材料，应考虑到换热器的使用寿命以及维修成本。1.3设计要求本次设计任务的题目是管壳式换热器的设计（225℃，0.35MPa），换热介质是高温过热蒸汽和冷却水，在汽-水的换热中，最为常用的是固定管板式换热器。换热器在换热过程中，介质流体的流速，换热系数，等因素都能对换热效率造成影响。从结构上来说，固定管板式换热器可以为单管程，也可设计为多管程，它取决于换热量以及具体的安装环境等因素，可以用于不同的工作场合。当下，管壳式换热器得到了迅速的发展，在各种领域都有广泛的应用1.3.1设计参数表压力（绝）3.5bar7.0bar入口温度（℃）22570出口温度（℃）饱和蒸汽序号传热量Q×（kJ/h）水流量（kg/h）11.7313020625.1939063938.653151031412.12211546515.58271959619.04332371722.50392784824.234229901.3.2设计任务要求 1.8个热负荷系列工况下的传热工艺计算；2.优化热负荷范围并选出2～3台换热器进行绘图；3.进行换热器的结构设计、强度设计、施工图设计；4.所设计的换热器须按照国家最新规范、标准设计，设计的施工图能付制造厂制造；5.翻译相关的英文文献（1～3万印刷字符）；6.应有相应的计算机CAD绘图；7.详尽的设计说明书（不少于1.5万字）；2.工艺计算2.1选取一组数据进行热量衡算：取设计任务书中第三组数据进行手工计算，由热量衡算公式得：传热量水流量查表取水的定压比热按照公式计算出冷却水的出口温度:即则冷却水出口温度查表的给定压力下饱和蒸汽的温度（即过热蒸汽的出口温度）为可得冷热流体的平均温度为：2.2冷热流体的物性参数查《水和蒸汽的性质》表，根据冷热流体的平均温度，得到物性参数： 冷热流体的特性参数 1.70615.35832.8562.1060.985 976.023402.6126684.1182.4822.3换热器尺寸计算2.3.1由传热量Q，假设K来计算实际换热面积先忽略热损失来计算蒸汽流量，由热量衡算公式可得：由此可以得到过热蒸汽的质量流量：计算逆流対数平均温差，由公式可得传热温差：由传热学知识可知对数平均温差为：因为后面计算得出为单管程，且管长不超过，无需校正。此处假定。根据对流传热计算公式，可以求得实际换热面积为：2.3.2估算管内流通截面我们在设计换热器时，过热蒸汽走管程，它在管内进行流动，而冷却水在壳程进行流动，查阅换热器设计手册可知管内流速在之间，所以假设管内的流速，选定换热管的基本尺寸为，其内径为。2.3.3换热管个数的计算根据选定的传热管内径和管内流速确定单程管数，取其中的选定由管子定，该换热管的基本尺寸为，它的内径为。2.3.4换热管长度的计算按单管程设计，利用管长计算公式可得：管长圆整为，换热管选用的换热管，管程数为1。2.3.5估算壳体内径已知换热管规格和数量，估算出来壳体直径为：:管子的中心距，的换热管中心距为中心排管数，对于正三角形排列中心线上最外层管的中心线至壳体内壁的距离，选定换热管为正三角形排列，求出中心排管数为：根将壳体内径圆整为。用制图软件对管子进行排列，求得管子数为根，因为需要安装个拉杆，故实际管数根。2.3.6实际换热管管数下的流通截面单程管的流通截面：根据换热器设计手册中的标准，可以设定布管圆。选定换热管圆心到壳体内壁的距离为，确定限定圆的直径为。图1正三角形布管2.3.7实际换热面积的计算2.4传热系数的确定2.4.1管内的传热系数管程流通界面积：流速为：雷诺数为：计算传热系数：2.4.2管外的传热系数无折流时：当量直径为正三角形排列时壳程流体流通截面积：壳程流体流速为：由于壳程流速过低，考略增设折流板。采用弓形折流板，取折流板圆缺高度为壳体内径的，。折流板间距折流板块数3块换热管为正三角形排列且有折流板，求得当量直径：有折流板时，管间的流通截面为：流速雷诺数计算传热热系数为2.4.3总传热系数先取污垢热阻和管壁热阻管外侧污垢热阻：查经验数据，取管内测污垢热阻：查经验数据，取总的实际传热系数为： 2.4.4计算传热面积根据已知数据，求得理论换热面积为：换热器的面积裕度为：符合要求。2.5流体阻力的计算通过计算压力降来反映流体流动式客服摩擦的阻力损失。2.5.1管程流体阻力2.5.2管间阻力损失液体流经管数阻力：折流板间距，折流板数=3块，管间阻力总损失为：满足要求。 2.6换热器的壁温计算因为换热管内部的污垢阻力会降低换热管的壁面温度，从而减小换热管与壳体之间的温度差。计算中必须按照最不利的因素来考虑。2.6.1管程壁温计算求蒸汽侧温度：求冷却水侧的温度：则两侧温差为：因为两侧温差没有超过，所以不需要设计膨胀节。2.6.2壳体壁温的计算由已知计算结果可知，冷却水前后温差不是太大，于是壳体的壁温就可以认为等于冷却水的平均温度:3.管壳式换热器结构设计3.1壳体、管箱壳体和封头的设计3.1.1壳体壁厚的确定设计压力：设计温度：由于工作温度为，考虑到安全性，取设计温度为。因为设计直径为，采用了板材卷制壳体，壳体材料选用。查压力容器得出许用应力为。壳体厚度负差值为，在无特殊的腐蚀条件下，腐蚀裕量为，最后取腐蚀裕量。由中径公式得：焊接方式：单面焊接接头,无损检测，故焊接系数为。则设计厚度为:则名义厚度为:圆整之后取,查取碳素钢和低合金钢，最小厚度的要求，其腐蚀余量为，取名义厚度。则有效厚度为：3.1.2管箱壳体壁厚的计算设计压力：设计温度：最高的工作温度是，所以取。取腐蚀余量为。管箱材质为。壳体厚度负差值为，在没有特殊腐蚀的条件下，腐蚀裕量,选取腐蚀裕量为。焊接方式：单面焊接接头,无损检测，故焊接系数为。由中径公式得：则设计厚度为：则名义厚度为：圆整后名义厚度为：3.1.3封头的确定设计压力设计温度：最高的工作温度是，所以取。封头的材料选用。壳体厚度负差值为，在没有特殊腐蚀条件下，腐蚀裕量，选取腐蚀裕量为。焊接方式：单面焊接接头，无损检测，故焊接系数。由中径公式得：则设计厚度为：则名义厚度为：圆整后得：则有效厚度为：3.1.4管板厚度的确定设计压力设计温度：最高的工作温度是，所以取。管板的最小厚度既要满足强度计算的要求，又要满足结构设计和制造的要求。允许腐蚀。管板材质为。焊接方式：单面焊接接头，无损检测，故焊接系数为。根据公式算得管板计算厚度：对于管板的设计，管板的厚度取三个中的最大值，它的厚度应尽量与连接法兰厚度一致，这样才能满足强度要求。查去换热器的设计手册，圆整取。在选用时，板密封面尺寸与螺栓中心孔尺寸不符合相应法兰标准的，以法兰标准为准。图2左管板3.2换热器各零部件结构3.2.1容器法兰的选定本次设计，同时应该考虑到介质对于密封性的要求，应选用凸面密封。查NB/T47021~47023中的法兰标准可以得到要尺寸如下：表2 1.04005154804504404373018M1620图3法兰结构由于法兰的厚度为36mm，为保证管板强度，则确定管板厚度为36mm。图43.2.2接管法兰的确定确定接管法兰的公称直径为和，查阅标准选择板式平焊法兰。表3DN150159285240228M2024170.56253211585144M1216335图53.2.3支座的确定根据标准NB/T47065.1-2018本次设计选择120°包角重型有垫板的鞍式支座。由于当换热器长度为2600mm，鞍座间距应为公称长度的0.4~0.6倍，取1060mm。表4DN400弧长6020038012088968480200648图63.2.4垫片的选取因为是过热蒸汽和冷却水的换热，所以介质没有腐蚀性等有害的物理性质，所以查阅相关标准之后，就可以按照规定选用石棉橡胶板垫片。表5PNDNDd1.0400439403图73.2.5法兰紧固件的选取根据设计任务的要求，查选用型螺，和其相应的螺母。表6M164026图8表7M161624.129.315.712.526.16图93.2.6拉杆的选取根据选定为，所以选用拉杆直径是，由于为，查表就可得知当公称直径为时候，拉杆的数量应为4个，直径为。表8162024图103.2.7折流板在设计折流板时，壳程介质为冷却水，所以应该在最低处设计排液孔，它是一个深度为，角度的开槽。折流板缺口弦高h值应为壳体内径的倍。本次设计中取，则折流板高度就为308，折流板间距为。图113.2.8接管的选取选用无缝钢管根据管程内走过热蒸汽，它的速度，依据相关设计标准可得接管内的流速，它需要满足管程的介质流速的倍，即为，所以取管内的流速为时，接管的直径为：，将接管直径圆整，选取接管即无缝钢管的直径是，外径是，厚度是。已知壳程测的流速为，所以取为，则接管为选用无缝钢管，圆整到无缝钢管的尺寸标准，取接管直径为，外径为，厚度为。表93.2.9定距管选用与换热管外径相同的碳钢管作为定距管。间隔管的尺寸一般与换热管的尺寸相同，间隔管的长度根据实际需要确定。图12

4.强度校核在强度校核时，可使用工艺设备强度计算软件sw6-2011对换热器筒体及各部件进行强度校核。（SW6管板校核见附录1）4.1液压试验换热器的液压试验用水作为介质，而水压试验可以用来验证设备的耐压和密封性性能。水压试验压力一般情况下为设计压力的1.25倍。依据中对于水压试验计算办法，可以用以下公式计算：水压试验时要求因为内压力满足上限要求，所以选用的材料就是符合强度标准的。4.2开孔补强校核根据等面积法可得到补强计算过程如下：有效宽度因为要符合强度标准，所以选取较大值，则。有效高度因为要符合强度标准，所以选取较小值，则。依据计算就可以得出5.经济性分析管壳式换热器在我们的日常生活中得到了广泛的应用。在化工生产中，它扮演着极其重要的角色。有一些换热器由于换热效率比较低，使热能大量损耗，使能量凭空浪费不能为我们所用。所以，不管是出于经济上的考虑，还是为了节约能源，亦或是为了保护环境，都必须要做到的一点就是将消耗考虑进去，设法提高效率，降低能源的无益消耗。以此同时，任何器械都有其使用寿命，超出使用寿命就可能产生泄露，甚至是安全问题，换热器也不例外，在设计或购买换热器时，一定要慎重考虑它的使用寿命是否符合工程需求。设备寿命一般分为两种，第一种是技术寿命，第二种是经济寿命，通常情况下我们通过最大总收益发来计算得到换热器的最大的收益寿命，并以此为主要依据设计出对应的满足要求的换热器。另外，除了以上考虑，在设计时要尽可能的使用标准零件，部件，这样换热器很多零部件不需要特意制造，可以直接市场购买，大大降低经济成本。所以对于换热器的经济性分析主要有以下几点：5.1从选材的方面分析在选择换热器的制造材料时，可能不同的零部件有所不同，在容易破坏或泄露的地方可以考虑使用较好的材料来达到生产以及安全方面的要求，其余地方可以使用较为经济的材料，可以达到使用要求，可以完成生产需要即可。所以，我们设计换热器时应该在提高换热效率，满足工程需要的基础上，尽可能的选择价格更加经济合理的材料。对于本次换热器的设计来说，壳程流体为冷却水，管程流体为过热蒸汽，这两种介质的特点是都没有腐蚀性，所以选择Q245R作为壳体的制造材料，使用这种材料既可以满足强度上的要求，又比较经济，费用低。管程可以选择20钢作为换热管的材料，管程介质为过热蒸汽，这种材料可以满足基本的换热要求，与此同时价格也相对低廉，经济实用。5.2从使用寿命的方面分析换热器是一种中小型机械设备，一旦选择安装，更换的频率一般较低，所以这就要求换热器具有足够长的使用寿命，才能够满足实际工程的需求。我们可以根据换热器的总收益计算法加上国家标准中所规定的要求得出，一般的换热器具有十年左右的使用寿命。还有一点需要考虑的是换热器较长时间处在空气中，而周围环境的空气由湿蒸汽和干空气组成，这就使得周围的气体环境具有一定的腐蚀性，所以我们采取喷漆处理的办法，在换热器表面喷上油漆，使之与空气隔绝开来，减低换热器外壳的腐蚀，从而就可以使换热器工作更长的时间，拥有更长的寿命。总之，就是使用各种方法对换热器进行处理，来避免腐蚀带来的负面影响，此外这样做减少了换热器的损坏，就可以减少换热器的维修费用，满足经济上的要求。5.3从管板失效的方面分析管壳式换热器有几处结构比较容易发生失效，造成泄漏等问题，最终都是经济的损失。首先就是管板就换热管的连接处，比如在制造时该处的连接方式选择不当或者有时候焊后处理不及时合理，就会导致该处接口处出现残余应力或是在焊接处存在气孔和杂质等缺陷。其次就是换热器壳体与管板的连接处，一般此处的连接方式为焊接，但换热器在长期使用的过程中，存在较大的压力载荷以及换热温差导致的温差应力，这些使得连接处的局部应力很大，非常容易损坏。所以在管板设计制造时，这两处应特别注意是否符合强度等方面的需求，一旦出现问题，制造出的换热器就成了残次品，空费人力财力。5.4从换热管管束失效的方面分析换热器的的管束通常是它最薄弱的一部分，非常容易发生失效，有几种常见的情形：首先，虽然本次设计的流体腐蚀性较小，但有些换热器就用于由那些有腐蚀性，甚至是有毒介质造成腐蚀作用引起的开裂，这种失效一旦发生，不仅换热器结构损坏，而且具有较大的安全隐患，泄漏的有毒气体甚至会造成人员伤亡。其次换热器中的流体在其中反复折流，有时流速过高，形成了较大的冲击力，这种冲击振荡往往导致碰撞破坏，致使折流板处的管子切开泄漏。还有换热器的结垢问题，有些流动介质比较容易结垢，这种现象在换热管的内外壁都会存在，而结构的那一层具有比换热管大得多的传热热阻，使换热管的换热能力迅速下降，严重时还会造成换热管的堵塞，造成损坏，换热器属于压力容器的一种，操作不当极易造成安全问题。首先，应尽量避免频繁的开停车，这会导致换热器内的温差变化较大，造成设备急剧膨胀或者收缩，产生较大的局部应力，使薄弱处发生泄漏。同时换热器也一定要定时检修，不仅仅是清理结垢，因为长期使用的换热器，可能存在紧固部位的松动，如法兰与管板连接处以及管束组装部位都可能出现松动，引起泄漏，所以一定要定时检修，而定期检修如果工作人员操作存在问题，也会产生不该有的机械振动导致泄漏。所以，在换热器的操作与检修过程中需要注意的地方很多，这对工作人员也提出了较高的要求。只有做好意外和风险的防控，才能使生产系统正常运作，产生经济效益。所以换热器一定要定时清理。5.5从换热器操作，维修的方面分析换热器属于压力容器的一种，操作不当极易造成安全问题。首先，应尽量避免频繁的开停车，这会导致换热器内的温差变化较大，造成设备急剧膨胀或者收缩，产生较大的局部应力，使薄弱处发生泄漏。同时换热器也一定要定时检修，不仅仅是清理结垢，因为长期使用的换热器，可能存在紧固部位的松动，如法兰与管板连接处以及管束组装部位都可能出现松动，引起泄漏，所以一定要定时检修，而定期检修如果工作人员操作存在问题，也会产生不该有的机械振动导致泄漏。所以，在换热器的操作与检修过程中需要注意的地方很多，这对工作人员也提出了较高的要求。只有做好意外和风险的防控，才能使生产系统正常运作，产生经济效益。

6.总结我在刚收到设计任务书的时候，先对任务书里的内容以及工作量进行大概的联系与时间预估，然后开始设计，首先去图书馆借阅与热交换器有关的书籍和文献，后通过老师找到了相关国家标准与管饭，先慢慢开始尝试设计。在设计的时候由于对换热器的具体结构还是不太熟悉，大脑中对它的设计流程感觉也比较混乱，就浪费了一些时间，犯了很多错误。虽然整个设计过程磕磕绊绊，但最终通过与老师同学沟通交才逐步解决困难，不断地改正错误，渐渐完善换热器的各个零部件的设计。刚开始对换热器的文献资料和相关国家标准，花了大量时间去翻阅，同时阅读了一些换热器的相关文献，对换热器的设计有了整体的把握，对换热器的结构有了比较清晰的认识。一开始对换热器进行设计的过程中我掌握了传热的基本原理和理论，熟悉换热器的传热过程以及工艺计算方法，了解掌握了工程实际对换热器设计的要求，想法设法使设计符合工程实际，反复的查阅了并熟知了换热器的相关设计规范与国家标准。在此基础上，与老师同学沟通交流，先是工艺计算，紧接着完成了相关的零部件的结构设计。在设计前阅读和翻译了大量英文文献，大大拓宽了我的知识面，同时又提高了外文文献的阅读和翻译能力。在设计过程中，设计计算与结构设计加上CAD制图同步进行，先画出第一套为单管程换热器的装配图与零件图，然后有老师指定一组数据，绘制出第二套双管程的换热器图纸，对换热器的设计流程以及相关零部件的具体结构有了充分的把握。通过这次设计，我真真体会到了将自己所学理论知识与工程实际相结合的感觉，深刻地感受到，纸上得来终觉浅，工程实际和理论知识是有出入的，这就要求我们必须有完整的理论知识体系，同时保持不断学习的态度。最后为了使设计的换热器结构强度符合工程要求，防止出现泄漏，机械变形等安全隐患，必须进行强度校核，使各个零部件的强度符合要求，安全可靠。完成设计后，便开始写设计说明书，在编写的时候重新体会设计的过程，一步步反复检查，查漏补缺，不断完成各种设计缺陷，对标准更加熟悉。随着科学技术的不断发展，换热器的设计也在不断的更新，各种设计方法不断涌现，诸如增加换热面积或是增加扰动等，都是为了追求更高的换热效率，减少能量耗损。所以换热器的传热效果十分重要，它对换热器的传热效率以及减少能量耗损有着决定性的作用。同时也可以从结构和材料入手，设计研发出各种换热效果更强换热管，也可以达到提效率降能耗的目的。这次换热器的设计为管壳式换热器，它不过工程实际流程中的一环，它是将高温过热蒸汽冷却的同时，微微增高了冷却水的温度，而下一环的流程可用板式换热器再将冷却水的温度提高到九十度以上，最终排出后穿家过户达到供暖的目的，供暖后的冷却水重新回到管壳式换热器中作为冷却介质，以此反复循环，达到节能的目的管壳式换热器虽然只是其中一个小环节，却也至关重要，必须按照相关国家标准，才能设计出符合工程要求，安全且经济的换热器。只有充分了解换热器的特性，才能考虑材料、温差、结垢、流体状态、压力、应用方式、修剪和清洗等因素，然后选择最合适的换热器形式，满足工程实际需求，结构合理，强度合格，同时时也要方便制造、安装、检修而且符合经济效益，这样才能做出最佳设计。当前世界，1920年以前，管式换热器以及管壳式换热器的在生产生活中应用最为广泛，后来才出现板式换热器，以结构紧凑板取代换热管管，达到了更好的传热效果；到1960年，生产制造工业取得了较大的提升和进步，使得板式换热器蓬勃发展，它因结构紧凑得到了广泛应用。从那以后，管式换热器也从中受益，得到了长期的发展参考文献[1]谭天恩，麦本熙，丁惠华.化工原理（第二版）.北京：化学工业出版社，1998[2]W.瓦格纳，A.克鲁泽.水和蒸汽的性质.北京：科学出版社，2003[3]叶文邦，张建荣，曹文辉，压力容器设计指导手册.云南：云南科技出版社，2006[4]《压力容器实用技术丛书》编写委员会编.压力容器设计知识.北京：化学工业出版社，2005[5]贺匡国.化工容器及设备简明设计手册（第二版）.北京：化学工业出版社，2002[6]王志文，蔡仁良.化工容器设计（第三版）.北京:化学工业出版社，2005[7]全国压力容器标准化委员会.压力容器.北京