下面是范文網(wǎng)小編收集的換熱器設(shè)計(jì)心得體會(huì)共4篇(對(duì)換熱器設(shè)計(jì)的評(píng)述)，供大家品鑒。

換熱器設(shè)計(jì)心得體會(huì)共1

　　第一章

　　換熱器總體設(shè)計(jì)

　　間壁式換熱器在各個(gè)工業(yè)部門中應(yīng)用最為廣泛。按照傳熱間壁的結(jié)構(gòu)形狀可分為管式和板式兩大類，管式中又有管殼式（列管式）、套管式、蛇管式以及翅片式等多種形式；板式中又有波紋板式、螺旋板式、板翅式、板殼式等多種形式。

換熱器的設(shè)計(jì)步驟

（1）收集原始數(shù)據(jù)。

　　原始數(shù)據(jù)是設(shè)計(jì)計(jì)算的基本依據(jù)，應(yīng)根據(jù)設(shè)計(jì)任務(wù)，收集盡可能多的有關(guān)數(shù)據(jù)，并力求準(zhǔn)確。

（1）確定物性參量。

　　安排管、殼程流體，確定定性溫度，計(jì)算或查得換熱介質(zhì)物性參量：密度、粘度、比熱等。

（3）初步?jīng)Q定換熱器流型，計(jì)算平均溫差。 （4）計(jì)算熱負(fù)荷（熱傳量）。

　　利用熱平衡計(jì)算換熱器的熱負(fù)荷，為估算熱量損失，需要確定熱損失系數(shù)或熱效率。 （5）初選傳熱系數(shù)K0，根據(jù)換熱介質(zhì)，流速及流態(tài)確定K0，初算傳熱面積A0，利用A0選擇標(biāo)準(zhǔn)型號(hào)換熱器或自行設(shè)計(jì)換熱器結(jié)構(gòu)，確定管、殼程的主要結(jié)構(gòu)尺寸。 （6）管程傳熱及壓降計(jì)算。

　　選定允許壓降ΔP，假定管壁溫度t'w，根據(jù)初選結(jié)構(gòu)計(jì)算管側(cè)對(duì)流換熱系數(shù)和壓降。當(dāng)換熱系數(shù)遠(yuǎn)大于K0，且壓降小于允許壓降值時(shí)，方能進(jìn)行殼程計(jì)算，否則，重選K0或進(jìn)行結(jié)構(gòu)調(diào)整。

（7）殼程壓降及傳熱計(jì)算。

　　根據(jù)初選結(jié)構(gòu)和假設(shè)的壁溫t'w計(jì)算殼程流通截面、流速和換熱系數(shù)，若不符合要求，可變動(dòng)殼程結(jié)構(gòu)，調(diào)整折流板尺寸、間距乃至殼體直徑直至滿意。 （8）核算總傳熱系數(shù)。

　　根據(jù)管、殼兩側(cè)流速和溫度決定污垢熱阻，最后計(jì)算傳熱系數(shù)Kj，當(dāng)計(jì)算值與初選值滿足：Kj/K0?~即符合要求。也可計(jì)算傳熱量Qj或傳熱面積Aj，并與Q0、A0比

　　1 較，有（10～10）%的過(guò)余即符合要求。 （9）計(jì)算殼程壓降。

　　管、殼程壓降均應(yīng)小于允許壓降，否則調(diào)整結(jié)構(gòu)重算直至滿意。

設(shè)計(jì)任務(wù)書

　　表1-1 為設(shè)計(jì)一管殼式換熱器的原始數(shù)據(jù)

　　Table 1-1 for the design of a shell heat exchanger of the original data 介質(zhì) 入口溫度℃

　　出口溫度℃

　　工作壓力MPa 氨氣 水

　　145 10

　　40 30

150

　　逆 流

　　流量(t/h)

　　流動(dòng)方式

確定設(shè)計(jì)類型、結(jié)構(gòu)形式及流程

（1）本設(shè)計(jì)選用固定管板式換熱器。 （1）流體流徑的選擇

　　哪一種流體流經(jīng)換熱器的管程，哪一種流體流經(jīng)殼程，下列各點(diǎn)可供選擇時(shí)參考。 ①不潔凈和易結(jié)垢的流體宜走管內(nèi)，以便于清洗管子。

②腐蝕性的流體宜走管內(nèi)，以免殼體和管子同時(shí)受腐蝕，而且管子也便于清洗和檢修。 ③壓強(qiáng)高的流體宜走管內(nèi)，以免殼體受壓。

④飽和蒸氣宜走管間，以便于及時(shí)排除冷凝液，且蒸氣較潔凈，冷凝傳熱系數(shù)與流速關(guān)系不大。

⑤被冷卻的流體宜走管間，可利用外殼向外的散熱作用，以增強(qiáng)冷卻效果。 ⑥需要提高流速以增大其對(duì)流傳熱系數(shù)的流體宜走管內(nèi)，因管程流通面積常小于殼程，且可采用多管程以增大流速。

⑦粘度大的液體或流量較小的流體，宜走管間，因流體在有折流擋板的殼程流動(dòng)時(shí)，由于流速和流向的不斷改變，在低Re(Re>100)下即可達(dá)到湍流，以提高對(duì)流傳熱系數(shù)。

　　在選擇流體流徑時(shí)，上述各點(diǎn)常不能同時(shí)兼顧，應(yīng)視具體情況抓住主要矛盾，例如首先考慮流體的壓強(qiáng)、防腐蝕及清洗等要求，然后再校核對(duì)流傳熱系數(shù)和壓強(qiáng)降，以便作出較恰當(dāng)?shù)倪x擇。

　　本設(shè)計(jì)由于兩流體溫差大，而冷卻水的換熱系數(shù)大，結(jié)垢性較氨氣強(qiáng)、工作壓力高，用泵輸送允許的壓降較大，故使冷卻水走管程較合適。

　　2 氨氣的流量較小、粘度較小、殼體強(qiáng)度不會(huì)產(chǎn)生問(wèn)題，允許壓降小，因而使其走殼程合適。

工藝計(jì)算

　　工藝計(jì)算包括初選結(jié)構(gòu)、傳熱計(jì)算和壓降計(jì)算，工藝計(jì)算所得的傳熱面積是下一步結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的前提。

原始數(shù)據(jù)

（1）冷卻水進(jìn)口溫度：t'?2?20C；

（1）冷卻水出口溫度：t''2?30?C；

（3）冷卻水工作壓力：P2?； （4）冷卻水流量：G1?kg/h；

（5）氨氣進(jìn)口溫度：t'1?145?C； （6）氨氣出口溫度：t''1?40?C；

（7）氨氣流量：G1?9500kg/h； （8）氨氣工作壓力：P1?； 定性溫度和物性參數(shù)計(jì)算[1]

（1）水的定性溫度tt''2?t'2?20?30?25?2，t2?22C；（1）水的密度?2，查物性表?2?997kg/m3； （3）水的比熱C?2查物性表C?2?/kgC； （4）水的導(dǎo)熱系數(shù)?2，查物性表?2?/mC；（5）水的粘度μ62，查物性表μ2??10?PaS； （6）水的柏朗特?cái)?shù)Pr1，計(jì)算或直接查得

　　Pr1?(1000?CP1?μ1)?1000???10?? 3

　　1-1）

（（7）氨氣的密度?31，查物性表?1?595kg/m； （8）氨氣的比熱C?1，查物性表C?1?/kgC； （9）氨氣的導(dǎo)熱系數(shù)?1，查物性表?1?/mC； （10）氨氣的粘度μ1，查物性表μ1??10?5PaS； （11）氨氣的柏朗特?cái)?shù)?r1，

　　Pr?CP1?μ???10?51?(1000k)??0.

傳熱量及水流量

（1）換熱器效率，取η?； （1）設(shè)計(jì)傳熱量Q0，

　　Q0?G1Cp1(t'2?t''2)η?1000/3600???(30?20)??1000/3600

?. 有效平均溫差 （1）逆流平均溫差Δtm

Δtm?(Δt大?Δt小)/ln(Δt大/Δt小)?[(145?40)?(30?20)]?ln(145?4030?20)

?（1）參數(shù)R R?(t't''1?1)/(t''2?t'2)?(145?40)/?30-20??10.

　　5 參數(shù)P，P?(t''''2?t2)/(t1?t'2)?(30?20)/(145?20)?

　　參數(shù)?，查取??

　　有效平均溫差Δt'm，Δt'm???Δt?N???

　　1-1）

（1-3）

（1-4）

（1-5）（1-6）

（

初選結(jié)構(gòu)

（1）試選傳熱系數(shù)K0，K0?1000W/m2C； （1）初選傳熱面積?0，?0?Q0/K0Δtm?.3?；

（1-7）

　　1000?（3）管子外徑d0，選φ25?無(wú)縫鋼管，d0?； （4）管子內(nèi)徑di，di?d0?2?/1000?； （5）管子長(zhǎng)度l，取換熱管標(biāo)準(zhǔn)長(zhǎng)度l?； （6）總管子數(shù)，Ni?232根；

（7）管程排列方式，傳熱管采用組合排列法，即每程內(nèi)均按正三角形排列，取單殼程，1管程結(jié)構(gòu)；

（8）管束中心處一排管數(shù)Nc，Nc???

（1-8）取Nc?17；

（9）殼體內(nèi)徑Ds，取用Ds?；

（10）折流板數(shù)nB，nB?(l/B)?1?(3/)?1?19塊；

（1-9） 傳熱系數(shù)

（1）水側(cè)污垢熱阻r2?/W； （1）煤油側(cè)污垢熱阻r1?/W； （3）管壁熱阻r，忽略不計(jì)； （4）總傳熱熱阻rΣ，

　　rΣ??d11d0?r1?r20??????

（1-10）

　　2119??/W（5）傳熱系數(shù)Kj，

（1-11） Kj?1/rΣ?1/?1130W/m2C；（6）傳熱系數(shù)比值Kj/K0，Kj/K0?1130/1000?，合適；

（1-11）

　　5 管程壓降

（1）管程流通面積Ai，Ai?π2nπ232 d????

　　2 （1-13）

　　4Np42（1）管程流速ui，ui?Vs ?/s

（1-14）

　　As3600?997?（3）管程雷諾數(shù)Rdiuiρei，Rei?μ???.7?10?6?

（4）管壁粗糙度ε?，εd??，查圖得λ?； i20（5）管子壓降?ΔPi，

?ΔPi?(ΔP1?ΔP2)?FNtp

ΔP?ld?ρu22???997??λ2?

ΔPρu2997??2?2?

　　Ft?，Np?2

?ΔP?(?)??2?

殼程壓降

（1）管子為正三角形排列，F(xiàn)?

　　nc???

（1）取折流板間距h?

　　nLB?h?1??1?19

（3）殼程流通面積A0

　　A0?h?(D?ncd0)??(?17?)?

（4）殼程流速u，u?VsA??/s s3600?997?

　　1-15）

　　1-16）

　　1-17）

　　1-18）

　　1-19） 1-10） 1-11）

（（ （（ （ （ （（5）殼程雷諾數(shù)Re，Re?diuiρ??997?? μ?10?6???5Re?5??

　　595??

（1-11）所以，?P???17?20? '12p'?N2hρu202?0.?ΔB(?D)2?19?(?)?2?

（6）殼程總壓降：?ΔPΔ?''0?(1?ΔP2)FsNs

　　其中，F(xiàn)s?，Ns?1

?Δp???

（7）壓降校核：?p2?[?p2]

　　符合要求；

?p2?[?p2]

　　符合要求；

　　1-13）

　　1-14）

（ （第三章

　　結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與強(qiáng)度計(jì)算

　　結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的任務(wù)是根據(jù)熱力計(jì)算所決定的初步結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)，進(jìn)一步設(shè)計(jì)全部結(jié)構(gòu)尺寸，選定材料并進(jìn)行強(qiáng)度校核。最后繪成圖紙，現(xiàn)綜述如下：

換熱器流程設(shè)計(jì)

　　管箱是管程流體進(jìn)口均勻分流和出口匯流的空間，本設(shè)計(jì)采用殼方單程，管方二程的1-1型換熱器，它還起著改變流體流向的作用。由于換熱器尺寸不太大，可以用一臺(tái)，未考慮采用多臺(tái)組合使用。

　　分程隔板選用：

（1）本設(shè)計(jì)分程隔板的厚度為8mm，材料為Q135-B (GB/T 700-1988)；

（1）承受脈動(dòng)流體或隔板兩側(cè)壓差很大時(shí)，隔板的厚度應(yīng)適當(dāng)增厚，或改變隔板的結(jié)構(gòu)；

（3）大直徑換熱器隔板可設(shè)計(jì)成雙層結(jié)構(gòu)；

（4）必要時(shí)，分程隔板上可開設(shè)排凈孔，排凈孔的直徑一般為6mm； （5）厚度大于10mm的分程隔板，密封面處應(yīng)削邊至10mm；

換熱管設(shè)計(jì)

　　本設(shè)計(jì)采用光管，光管是管殼式換熱器換熱管的傳統(tǒng)形式，它廉價(jià)，易于制造，安裝，檢修，清洗方便。管徑采用標(biāo)準(zhǔn)管徑φ25?，鋼管標(biāo)準(zhǔn)為GB/T 8163-1987，外徑偏差為?，厚度上偏差為+15%，下偏差為-10%。采用標(biāo)準(zhǔn)管徑在結(jié)構(gòu)上和經(jīng)濟(jì)上均有好處，而且φ25?屬于小管徑，管徑小，單位體積傳熱面積大，結(jié)構(gòu)緊湊性高，金屬耗量少，傳熱系數(shù)也高。而且循環(huán)水不屬于粘度大或污濁流體，不會(huì)造成太多的沉淀。

　　根據(jù)計(jì)算管長(zhǎng)采用3m，殼徑為，管長(zhǎng)與殼徑之比為，換熱管材料采用10鋼，標(biāo)準(zhǔn)為GB/T 699-1988。

　　換熱管排列形式如圖3-1所示。

　　流向

　　圖3-1 正三角形排列 Figure 3-1 With triangular 這樣使得布管比較緊湊，傳熱系數(shù)較高，便于管板劃線及鉆孔。

　　換熱管中心距采用常用的方式，當(dāng)管徑為15mm時(shí)，換熱管中心距31mm。 換熱管總數(shù)為131根，其傳熱面積為：

進(jìn)、出口管設(shè)計(jì)

（1）管程進(jìn)、出口管

　　2按ρ2ω2N2?3000，取ρ2ωN2?1750，得進(jìn)、出口流通截面積為：

　　AN2?G??

　　2 （3-1）

　　3600ρ2ωN?1750進(jìn)、出口管道內(nèi)徑：

　　DN2?44aN2???

（3-1） ππ取用φ89?6mm的輸送流體用無(wú)縫鋼管：10鋼（GB/T 8163-1987），L=50mm。 （1）殼程進(jìn)、出口管

　　按ρ1ω2N1?2000取殼程進(jìn)出口管處質(zhì)量流速ρ1ωN1?1000則流通截面積應(yīng)為：

　　AN1?G??

　　2 （3-3）

　　3600ρ1ωN?1000進(jìn)出口管內(nèi)徑為：

　　DN1?44aN1???

（3-4） ππ9 取用φ76?6mm的輸送流體用無(wú)縫鋼管：10鋼（GB/T 8163-1987），L=50mm。 （3）接管或接口的一般要求 ①接管應(yīng)與殼體內(nèi)表面平齊；

②接管應(yīng)盡量沿殼體的徑向或軸向設(shè)置； ③接管與外部管線可采用焊接連接；

④設(shè)計(jì)溫度高于或等于300?C時(shí)，必須采用整體法蘭； ⑤必要時(shí)可設(shè)置溫度計(jì)接口、壓力表接口及液面計(jì)接口；

⑥對(duì)于不能利用接管或接口進(jìn)行排氣和排液的換熱器，在管程和殼程的最高點(diǎn)設(shè)置放氣口，最低點(diǎn)設(shè)置排液口，最小公稱直徑為10mm。

筒體設(shè)計(jì)

　　筒體內(nèi)徑為Di?600mm；材料為Q235—B(GB/T 700-1988)； 筒體計(jì)算厚度：δ?[σ]t?pcDi

（3-5）

　　2[σ]tφ?pc235?

φ? aC1?，C2?2mm

　　Pc?p1?δ??600?

　　2???設(shè)計(jì)厚度：δd?δ?C2??2?

　　名義厚度：δn?δ?C1?C2?Δ???2?? 按GB151-1999標(biāo)準(zhǔn)，實(shí)際取δn?8mm。（最小厚度）

封頭設(shè)計(jì)

　　根據(jù)壓力容器設(shè)計(jì)規(guī)范采用材料為16MnR（GB 6654-1996）的標(biāo)準(zhǔn)橢圓形封頭。 （1）標(biāo)準(zhǔn)橢圓形封頭設(shè)計(jì)計(jì)算： 封頭內(nèi)徑為：Di?600mm。 封頭計(jì)算厚度：δ?pcDi

（3-6） t2[σ]φ? [σ]t?345?

φ? ?0mm，C2?2mm

　　Pc?p2? Paδ??600?

　　2????設(shè)計(jì)厚度：δd?δ?C2??2?

　　名義厚度：δn?δ?C1?C2?Δ??0?2?? 按GB151-1999標(biāo)準(zhǔn)，實(shí)際取δn?8mm。（最小厚度） 曲面高度：h1?Di600??150mm 44直邊高度：h2?25mm 各尺寸如圖3-1所示。

　　圖3-1 標(biāo)準(zhǔn)橢圓形封頭 Figure 3-1 Standard elliptical head 管板設(shè)計(jì)

（1）本設(shè)計(jì)管板厚度按標(biāo)準(zhǔn)選取為：b=18mm。材質(zhì)為16MnR（GB 6654-1996）。

　　固定管板結(jié)構(gòu)尺寸為：A?566mm；B?490mm；C?490mm；如圖3-3所示。 （1）管板孔直徑為，上偏差+，下偏差0mm。

　　圖3-3 固定管板結(jié)構(gòu)尺寸

　　Figure 3-3 Fixed structure size of the board （3）布管限定圓直徑DL為：

　　DL?Di?2(b1?b2?b)?500?2?(3??5)?457mm

（3-7） 法蘭設(shè)計(jì)

（1）容器法蘭選用按照J(rèn)B 4703-1991《壓力容器法蘭》的規(guī)定選?。簹んw法蘭； （1）接管法蘭選用按照GB/T 管法蘭的規(guī)定選取： ①水進(jìn)口接管法蘭； ②水出口接管法蘭； ③氨氣進(jìn)口接管法蘭； ④氨氣出口接管法蘭。

折流板和支持板設(shè)計(jì)

（1）折流板和支持板的形式

　　常用的折流板和支持板的形式有弓形和圓盤—圓環(huán)形兩種。弓形折流板有單弓形、雙弓形和三弓形三種；

　　本次設(shè)計(jì)折流板選用單弓形水平形式。 （1）折流板材料

　　折流板材料為Q135-B (GB/T 700-1988)。 （3）折流板尺寸 ①弓形折流板缺口高度

　　弓形折流板缺口高度應(yīng)使流體通過(guò)缺口時(shí)與橫過(guò)管束的流速相近。 本次設(shè)計(jì)缺口弦高h(yuǎn)，h??Di??600?120mm。 ②折流板的厚度為：6mm。

③折流板的管孔直徑為：16mm，管孔直徑允許偏差為：+。

　　12 ④折流板名義外直徑為：16mm，外直徑允許偏差為：-。 （4）折流板的布置

　　折流板一般應(yīng)按等間距布置，管束兩端的折流板盡可能靠近殼程進(jìn)、出口接管。 本次設(shè)計(jì)折流板缺口水平上下布置，在缺口朝上的折流板的最低處開通液口，在缺口朝下的折流板的最高處開通氣口。 （5）折流板間距

　　折流板間距為：，數(shù)量為：nB?19塊； 本次設(shè)計(jì)折流板結(jié)構(gòu)尺寸如圖3-4所示。

　　圖3-4 折流板結(jié)構(gòu)尺寸 Figure 3-4 Baffled structure size 拉桿、定距管設(shè)計(jì)

（1）拉桿的結(jié)構(gòu)形式

　　本次設(shè)計(jì)拉桿的結(jié)構(gòu)形式為拉桿定距管結(jié)構(gòu)，如圖3-5所示。

　　圖3-5 拉桿定距管結(jié)構(gòu)

　　Figure 3-5 Away from the structure of the tension bar （1）拉桿的直徑和數(shù)量

　　拉桿的直徑為：11mm，數(shù)量為：6根。 （3）拉桿的尺寸

　　13 拉桿的尺寸按GB151-1999表45和圖3-10確定。 拉桿的長(zhǎng)度L按需要確定。

　　本次設(shè)計(jì)La?15mm，Lb?60mm，Lc?5746mm （4）拉桿的布置

　　拉桿應(yīng)盡量均勻布置在管束的外邊緣。

　　本次設(shè)計(jì)拉桿的布置方位按固定管板零件圖（10-1603-01）。

　　圖3-6拉桿 Figure 3-6 Drawbars 支座設(shè)計(jì)

　　本次設(shè)計(jì)采用鞍式支座；鞍式支座如圖3-11所示。鞍式支座在換熱器上的布置應(yīng)按下列原則確定：

①當(dāng)L≤3000mm時(shí)，取LB=（~）L； ②當(dāng)L> 3000 mm時(shí)，取LB=（~）L； ③盡量使LC和L?C相近。 本次設(shè)計(jì)L?1500mm

　　表3-1設(shè)計(jì)值匯總

　　Table 3-1 Aggregate value of design 名

　　稱 筒體壁厚 短節(jié)厚 封頭厚 分程隔板厚 拉桿 定距管 法蘭 折流板 管程接管 殼程接管 固定管板厚 封頭厚 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設(shè)備結(jié)構(gòu)參數(shù)

　　Table 3-1 Equipment structural parameters 形式 殼體內(nèi)徑/mm 管徑/mm 管長(zhǎng)/mm 管數(shù)目/根 傳熱面積/m1 管程數(shù)

φ76?6 φ89?6

　　18 8 6 10

　　固定管板式 600

　　殼程數(shù) 臺(tái)數(shù) 管心距/mm 換熱管排列方式 折流板數(shù)/塊 折流板間距/mm 材質(zhì)

　　1 1 31 正三角形 19 300 碳鋼

φ15?

　　3000 131 1

　　結(jié) 論

　　換熱器是重要的化工設(shè)備，其產(chǎn)品種類繁多、形式各異、使用廣泛、技術(shù)成熟，產(chǎn)品的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)完善，同系列產(chǎn)品圖形結(jié)構(gòu)相同，尺寸變化跨度較大。開發(fā)換熱器輔助制造系統(tǒng)，對(duì)配合換熱器的技術(shù)改造，普及CAM技術(shù)，縮短產(chǎn)品加工和技術(shù)改造周期，提高投標(biāo)反應(yīng)速度和市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)能力有著重要的意義。

　　本文完成的工作有以下幾個(gè)方面：

1.簡(jiǎn)要介紹了國(guó)內(nèi)外管殼式換熱器的發(fā)展和近期的研究狀況；對(duì)換熱器在工業(yè)中的應(yīng)用以及換熱器的分類作了簡(jiǎn)明扼要的介紹。

1.對(duì)換熱器進(jìn)行總體設(shè)計(jì)，確定設(shè)計(jì)類型、結(jié)構(gòu)形式及流程，然后進(jìn)行工藝計(jì)算。殼體形式為：?jiǎn)纬虤んw；工藝計(jì)算，包括初選結(jié)構(gòu)、傳熱計(jì)算和壓降計(jì)算，熱工計(jì)算所得的傳熱面積是下一步結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的前提。

3.對(duì)換熱器進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與強(qiáng)度計(jì)算；結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的任務(wù)是根據(jù)工藝計(jì)算所決定的初步結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)，進(jìn)一步設(shè)計(jì)全部結(jié)構(gòu)尺寸，選定材料并進(jìn)行強(qiáng)度校核，最后繪成圖紙。

4.根據(jù)GB151-1999第6章和GB150-1998第10章的有關(guān)規(guī)定，對(duì)換熱器進(jìn)行制造、檢驗(yàn)與驗(yàn)收。

　　16 參考文獻(xiàn)：

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換熱器設(shè)計(jì)心得體會(huì)共2

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　　第1章

　　浮頭式換熱器是管殼式換熱器系列中的一種，它的特點(diǎn)是兩端管板只有一端與外殼固定死，另一端可相對(duì)殼體滑移，稱為浮頭。浮頭式換熱器由于管束的膨脹不受殼體的約束，因此不會(huì)因管束之間的差脹而產(chǎn)生溫差熱應(yīng)力，另外浮頭式換熱器的優(yōu)點(diǎn)還在于拆卸方便，易清洗，在化工工業(yè)中應(yīng)用非常廣泛。本文對(duì)浮頭式換熱器進(jìn)行了整體的設(shè)計(jì)，按照設(shè)計(jì)要求，在結(jié)構(gòu)的選取上，即殼側(cè)兩程，管側(cè)四程。首先，通過(guò)換熱計(jì)算確定換熱面積與管子的根數(shù)初步選定結(jié)構(gòu),然后按照設(shè)計(jì)的要求以及一系列國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)的前半部分是工藝計(jì)算部分，主要設(shè)根據(jù)設(shè)計(jì)傳熱系數(shù)、壓強(qiáng)校核、殼程壓降、管程壓降的計(jì)算；設(shè)計(jì)的后半部分則是關(guān)于結(jié)構(gòu)和強(qiáng)度的設(shè)計(jì)。主要是根據(jù)已經(jīng)選定的換熱器型式進(jìn)行設(shè)備內(nèi)各零部件（如殼體、折流板、管箱固定管板、分程隔板、拉桿、進(jìn)出口管、浮頭箱、浮頭、支座、法蘭、補(bǔ)強(qiáng)圈）的設(shè)計(jì)。

　　換熱器是國(guó)民經(jīng)濟(jì)和工業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域中應(yīng)用十分廣泛的熱量交換設(shè)備。隨著現(xiàn)代新工藝、新技術(shù)、新材料的不斷開發(fā)和能源問(wèn)題的日趨嚴(yán)重，世界各國(guó)已普遍把石油化工深度加工和能源綜合利用擺到十分重要的位置。換熱器因而面臨著新的挑戰(zhàn)。換熱器的性能對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量、能量利用率以及系統(tǒng)運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性和可靠性起著重要的作用，有時(shí)甚至是決定性的作用。目前在發(fā)達(dá)的工業(yè)國(guó)家熱回收率已達(dá)96%。換熱設(shè)備在現(xiàn)代裝置中約占設(shè)備總重30%左右，其中管殼式換熱器仍然占絕對(duì)的優(yōu)勢(shì)，約70%。其余30%為各類高效緊湊式換熱器、新型熱管熱泵和蓄熱器等設(shè)備。其中板式、螺旋板式、板翅式以及各類高效傳熱元件的發(fā)展十分迅速。在繼續(xù)提高設(shè)備熱效率的同時(shí)，促進(jìn)換熱設(shè)備的結(jié)構(gòu)緊湊性，產(chǎn)品系列化、標(biāo)準(zhǔn)化和專業(yè)化，并朝大型化的方向發(fā)展。浮頭式換熱器是管殼式換熱器系列中的一種。換熱管束包括換熱管、管板、折流板、支持板、拉桿、定距管等。換熱管可為普通光管，也可為帶翅片的翅片管，翅片管有單金屬整體軋制翅片管、雙金屬軋制翅片管、繞片式翅片管、疊片式翅片管等，材料有碳鋼、低合金鋼、不銹鋼、銅材、鋁材、鈦材等。殼體一般為圓筒形，也可為方形。管箱有橢圓封頭管箱、球形封頭管箱和平蓋管箱等。隨著我國(guó)工業(yè)化和城鎮(zhèn)化進(jìn)程的加快，以及全球發(fā)展中國(guó)家經(jīng)濟(jì)的增長(zhǎng)，國(guó)內(nèi)市場(chǎng)和出口市場(chǎng)對(duì)換熱器的需求量將會(huì)保持增長(zhǎng)，客觀上為我國(guó)換熱器產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展提供了廣闊的市場(chǎng)空間。從市場(chǎng)需求來(lái)看，在國(guó)家大力投資的刺激下，我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)仍將保持較快發(fā)展。石油化工、能源電力、環(huán)境保護(hù)等行業(yè)仍然保持穩(wěn)定增長(zhǎng)，大型乙烯項(xiàng)目、大規(guī)模的核電站建設(shè)、大

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　　型風(fēng)力發(fā)電場(chǎng)的建設(shè)、太陽(yáng)能光伏發(fā)電產(chǎn)業(yè)中多晶硅產(chǎn)量的迅速增長(zhǎng)、大型環(huán)境保護(hù)工程的開工建設(shè)、海水淡化工程的日益成熟，都將對(duì)換熱器產(chǎn)業(yè)產(chǎn)生巨大的拉動(dòng)。

　　未來(lái)散熱器將會(huì)朝著更加節(jié)能環(huán)保和美觀實(shí)用的角度不斷創(chuàng)新與發(fā)展，短時(shí)期鋼制柱式散熱器和銅鋁復(fù)合散熱器任將會(huì)是市場(chǎng)主流產(chǎn)品與選擇。

　　換熱器在工業(yè)生產(chǎn)和生活的各個(gè)領(lǐng)域都得到了廣泛的應(yīng)用，而且其功作性能的優(yōu)劣直接影響著整個(gè)裝置和系統(tǒng)綜合性能的好壞，因此換熱器的合理設(shè)計(jì)極其重要，所以一個(gè)合理的換熱器應(yīng)滿足一下的幾點(diǎn)要求：

（1）在給定的工作條件（流體流量、進(jìn)口溫度等）下，達(dá)到要求的傳熱量和流體出口溫度；

（2）流體壓降要小，以減小運(yùn)行的能量消耗； （3）滿足外形尺寸和重量要求；

（4）安全可靠，滿足最高工作壓力，工作溫度以及防腐、防漏、工作壽命等方面要求；

（5）制造工藝切實(shí)可行，選材合理且來(lái)源有保證，以減少初投資；

（6）安裝、運(yùn)輸以及維修方便等。按照設(shè)計(jì)要求，在結(jié)構(gòu)的選取上，為了增大壓差校正系數(shù)，采用了殼側(cè)兩程管側(cè)四程。

　　通過(guò)換熱計(jì)算確定換熱面積與管子的根數(shù)初步選定結(jié)構(gòu)，然后按照設(shè)計(jì)的要求以及一系列國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)，要考慮許多因素，例如傳熱條件、材料、介質(zhì)壓力、溫度、流體性質(zhì)以及拆卸等等。之后對(duì)有些部件進(jìn)行強(qiáng)度校核并進(jìn)行對(duì)其優(yōu)化設(shè)計(jì)。

　　換熱設(shè)備是化工、煉油、動(dòng)力、食品、輕工、原子能、制藥、機(jī)械及其他許多工業(yè)部門廣泛使用的一種通用設(shè)備。在化工廠中，換熱設(shè)備的投資約占總投資的10%-20%，在煉油廠中，約占總投資的35%-40%。

換熱設(shè)備的應(yīng)用

　　浮頭式換熱器由于管束的膨脹不受殼體的約束，因此不會(huì)因管束之間的差脹而產(chǎn)生溫差熱應(yīng)力，另外浮頭式換熱器的優(yōu)點(diǎn)還在于拆卸方便，易清洗，在化工工業(yè)中應(yīng)用非常廣泛。在工業(yè)生產(chǎn)中，換熱設(shè)備的主要作用是使熱量又溫度較高的流體傳遞給溫度較低的流體，使流體溫度達(dá)到工藝過(guò)程規(guī)定的指標(biāo)，以滿足工藝過(guò)程上的需要。此外，換熱設(shè)備也是回收余熱和廢熱，特別是低位熱能的有效裝置。

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　　圖1-1浮頭式換熱器實(shí)物圖

換熱器設(shè)備的分類

按作用原理分類 （1）直接接觸式換熱器

　　直接接觸式換熱器又稱混合式換熱器，是利用冷，熱流體直接接觸，彼此混合進(jìn)行換熱的換熱器。為增加兩流體的接觸面積，以達(dá)到充分換熱，在設(shè)備中常放置填料和柵板，通常采用塔狀結(jié)構(gòu)。如冷卻塔，冷卻冷凝器等。 （2）蓄熱式換熱器

　　蓄熱式換熱器又稱回?zé)崾綋Q熱器，是借助于固體構(gòu)成的蓄熱體與熱流體和冷流體交替接觸，把熱量從熱流體傳遞給冷流體的換熱器。在換熱器內(nèi)首先由熱流體通過(guò)，把熱量積蓄在蓄熱體中，然后由流體通過(guò)，由蓄熱體把熱量釋放給冷流體。由于兩種流體交替與蓄熱體接觸，因此不可避免地會(huì)使兩種流體少量混合。若兩種流體不允許有混合，則不采用蓄熱式換熱器。 （3）間壁式換熱器

　　它又稱表面式換熱器，是利用間壁將進(jìn)行熱交換的冷熱兩種流體隔開，互不接觸，熱量由熱流體通過(guò)間壁傳遞給冷流體的換熱器。間壁式換熱器是工業(yè)生產(chǎn)中應(yīng)用最為廣泛的換熱器，其形式多樣，如管殼式換熱器和板式換熱器都屬于間壁式換熱器。 （4）中間載流體式換熱器

　　它是把兩個(gè)間壁式換熱器由在其中循環(huán)的載流體連接起來(lái)的換熱器。載流體在高溫流體換熱器和低溫流體換熱器之間循環(huán)，在高溫流體換熱器中吸收熱量，在低溫流

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　　體換熱器中把熱量釋放給低溫流體，如熱管式換熱器等。 按作用方式分類 （1）管式換熱器

　　管式換熱器都是通過(guò)管子壁面?zhèn)鳠岬膿Q熱器。按傳熱管的結(jié)構(gòu)形式不同大致可分為蛇管式換熱器、套管式換熱器、纏繞管式換熱器和管殼式換熱器等。蛇管式換熱器一般由金屬或非金屬管子，按需要彎曲成所需的形狀，如圓盤形、螺旋形和長(zhǎng)的蛇行等。它是最早出現(xiàn)的一種換熱設(shè)備，具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單和操作方便等優(yōu)點(diǎn)。按使用狀態(tài)不同，蛇管式換熱器又可分為沉浸式蛇管和噴淋式蛇管兩種。套管式換熱器是由兩種不同大小直徑的管子組裝成同心管，兩端用U形彎管將他們連接成排，并根據(jù)實(shí)際需要，排列組合成傳熱單元，換熱時(shí)，一種流體走內(nèi)管，另一種流體走內(nèi)外管間的環(huán)隙，內(nèi)管的壁面為傳熱面，一般按逆流方式進(jìn)行換熱。兩種流體都可以在較高的溫度、壓力、流速下進(jìn)行換熱。套管式換熱器的優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，工作適應(yīng)范圍大，傳熱面積增減方便，兩側(cè)流體均可提高流速，使傳熱面的兩側(cè)都可有較高的傳熱系數(shù)；缺點(diǎn)是單位傳熱面的金屬消耗量大，檢修、清洗和拆卸都較麻煩，在可拆連接處容易造成泄漏。管殼式換熱器是目前應(yīng)用最為廣泛的換熱設(shè)備。在圓筒形殼體中放置了許多管子組成的管束，管子的兩端固定在管板上，管子的軸線與殼體的軸線平行。為了增加流體在管外空間的流速并支撐管子，改善傳熱性能，在筒體內(nèi)間隔安裝多塊折流板，用拉桿和頂距管將其與管子組裝在一起。換熱器的殼體上和兩側(cè)的端蓋上裝有流體的進(jìn)出口，有時(shí)還在其上裝設(shè)檢查孔，為了安置測(cè)試儀表用的接口管，排液孔和排氣孔等。纏繞管式換熱器是芯筒與外筒之間的空間內(nèi)將傳熱管按螺旋閑形狀交替纏繞而成，相鄰兩成螺旋狀傳熱管的螺旋方向相反，采用一定形狀的定距管使之保持一定的距離。纏繞狀傳熱管可以采用單根繞制，也可采用兩根或多跟組焊后一起繞制。管內(nèi)可以通過(guò)一種介質(zhì)，稱通道型纏繞管式換熱器；也可分別通過(guò)幾種不同的介質(zhì)，而每種介質(zhì)所通過(guò)的傳熱管均匯集在各自的管板上，構(gòu)成多通道型纏繞管式換熱器。纏繞管式換熱器適用于同時(shí)處理多種介質(zhì)等場(chǎng)合。 （2）板面式換熱器

　　板面式換熱器是通過(guò)板面進(jìn)行傳熱的換熱器。板面式換熱器按傳熱板面的結(jié)構(gòu)形式可分為以下五種：螺旋板式換熱器、板式換熱器、板翅式換熱器、板殼是換熱器和傘式換熱器。板面式換熱器的傳熱性能要比管式換熱器優(yōu)越，由于結(jié)構(gòu)上的特點(diǎn)，使流體能在較低的速度下就達(dá)到湍流狀態(tài)，從而強(qiáng)化了傳熱。板面是換熱器采用板材制

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　　作，在大規(guī)模組織生產(chǎn)時(shí)，可降低設(shè)備成本，但其耐壓性能比管式換熱器差。

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　　第2章 浮頭式換熱器熱力計(jì)算

　　浮頭式換熱器熱力計(jì)算一般包括：定性溫度和物性參數(shù)，初選結(jié)構(gòu)，管程熱力計(jì)算及流量計(jì)算，殼程換熱計(jì)算，傳熱系數(shù)，管程壓降，殼程壓降壓強(qiáng)校核。

原始數(shù)據(jù)

　　油進(jìn)口溫度： t1=175℃ 油出口溫度： t1=155℃ 油工作壓力： P1= 水進(jìn)口溫度： t2'=144℃

"水出口溫度： t2=163℃ '"水工作壓力： P2=2MPa 殼體內(nèi)徑： DS=700mm 管箱內(nèi)徑： DN=750mm 換熱管規(guī)格：Φ19×3 L=8m 定性溫度和物性參數(shù)計(jì)算

　　水的定性溫度： t2???t2??144?163t2???C 22水的密度： ρ2=913kg/m3 水的比熱： Cp2=/kg℃ 水的導(dǎo)熱系數(shù)：k2=/m℃ 水的粘度： μ2=×10-6 水的柏朗特?cái)?shù)：Pr2= 油（柴油）的定性溫度： t1???t1??175?155t1??165?C 22油的密度： ρ1=715 kg/m3 油的比熱： Cp1= kJ/kg℃ 油的導(dǎo)熱系數(shù)：k1= W/m℃ 油的粘度： μ1=×10-4

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　　油的普朗特?cái)?shù)：

　　1000Cp1????10?4Pr1???

初選結(jié)構(gòu)

　　管排列方式 ：分程隔板兩側(cè)正方形，其余三角形 管子外徑： d0= 管子內(nèi)徑：

　　Di=d0-（2×3/1000）= 管長(zhǎng)： L=8m 管間距：

　　s==×= 殼體內(nèi)徑： Ds= 管束中心排管數(shù)：由公式

　　s(Nc?1)?4d0?Ds

　　得Nc=22 總管子數(shù)：由：

?Nc得 Nt=400

　　選型：采用雙殼程四管程。

管程換熱計(jì)算及流量計(jì)算

　　試選傳熱系數(shù)： k0=240 W/m2℃ 傳熱面積：由

　　得A0= 逆流平均溫差：

　　A0?Nt ?d0l?tN??t大??t小20?19???C ?t大20lnln19?t小

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　　無(wú)量綱量參數(shù)：

　　P????t2?163?t2?????t2?175?t1 ??t1??175?t1??????t2?t2163? R?溫差校正系數(shù)：按2殼程4管程查得?? 有效平均溫差：

?tm????tN????C

　　設(shè)計(jì)傳熱量：

　　Q0?A0?k0??tm??240??W

　　換熱效率：取η= 油流量：

　　G1?水流量：

　　G2?Q03600???kg/h

??t1??)??20??1000Cp1(t1Q03600???kg/h ???Cp2(t2?t2)?19?1000管程流通截面（4管程）： A2?(Nt?2400?)di?()?? 4444管程流速：

　　w2?G??/s

?2a2???3600管程雷諾數(shù)：

　　re2?管程換熱系數(shù)：

?2w2di913?????2168?10?6

　　h2?3605(1?)?/(100di)?3605?(1??)?/(100?) ?/m?C

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殼程換熱計(jì)算

　　折流板的設(shè)計(jì)：縱向折流板中間分程，橫向安置弓形折流板。 弓形折流板弓高：

　　h????

　　折流板間距：

　　B??? 33殼程流通截面：

　　A1?(1?0)????(1?)?

　　殼程流速：

　　Gw1?3600??/s

?1a1715?殼程量流速

　　w1??1w1?715??599kg/m2s

　　殼程當(dāng)量直徑：

　　Ds??400????

　　ntd0400?殼程雷諾數(shù)：

　　ref?W1de22?1?599??

?10?4切去弓形面積所占比例：查得

　　AfaT?

　　殼程傳熱因子：查得js?96

??管外壁溫度：tW1假定后再?gòu)?fù)核，設(shè)tW1=160℃

　　壁溫下的粘度：

?W??10?4Pa?s1

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　　粘度修正系數(shù)：

?1?(?)?()??

傳熱系數(shù)

　　水側(cè)污垢熱阻： r1??10?5m2℃/W 油側(cè)污垢熱阻： r2??10?5m2℃/W 管壁熱阻：r忽略 總傳熱熱阻：

　　r???d11d?r1?r20??????? ??C/W傳熱系數(shù)：

　　kj?11?? r?傳熱系數(shù)的比值：

　　kjk0?? 240管外壁熱流密度：

　　Q1?管外壁溫度：

　　Q0=4118W/m2℃ ?Nt?d0l400????8??q1(tW1?t111?)=℃ ?r1)?175?4118?(誤差校核：

??tW?tW1?tW1==℃

　　誤差不大，不必再重算。

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管程壓降

　　壁溫：

　　TW2?t1?q1(11（?）=℃ ?r1)??4188?壁溫下水的粘度：?w2??10?5Pa?S 管程摩擦系數(shù)：查得?i? 管子沿程壓降：

　　Lni?iW22(?913)28??Pi?()?()?()????Pa 2?2di?22?回彎壓降：

　　2（?913）W22?4?4? ?Pr?()?4nt?2?22?913進(jìn)出口管處質(zhì)量流速：

　　222WN2??w進(jìn)?913??/ms 出口進(jìn)出管口處壓降：

?PN2?()????

　　2?22?913管程結(jié)垢校正系數(shù)：根據(jù)r2及Φ19?3得 ?d2? 管程壓降：

?P2?(?Pi??Pr)??d2??PN2?(?)???PaWN2

殼程壓降

　　當(dāng)量直徑：

　　Ds2??400??de??? Ds??400?雷諾數(shù)：

??Re1

?W1de?1?599??

?10?411

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　　殼程摩擦系數(shù)：查得?0? 管束壓降：

　　w12Ds(nB?1)??（33?1）?P0?()[]?（）?[]?()?.3Pa ???1de?12?管嘴處質(zhì)量流量：

　　2WN1??w進(jìn)出口?715??/m2s

　　進(jìn)出口管壓降：

?PN1?[]????

　　2?12?7152WN2導(dǎo)流板阻力系數(shù)：取?ip?5 導(dǎo)流板壓降：

?Pip?[]??ip??5?

　　2?12?7152WN2殼程結(jié)垢修正系數(shù)：查表取?d0? 殼程壓降：

?P1??P0?d0??Pip??PN1?.3????Pa

壓強(qiáng)校核

　　管程工作壓力P2?，查表得[?P2]? 殼程工作壓力P1?，查表得[?P1]? 壓強(qiáng)校核：

?P2?[?P2] 符合要求

?P1?[?P1] 符合要求

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　　第3章 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

　　結(jié)合熱力計(jì)算確定換熱流程、面積、排列方式、殼體、管箱、固定管板、分程隔板、以及其他零部件。

換熱流程設(shè)計(jì)

　　采用2殼程4管程的2-4型換熱器。由于換熱器尺寸不大，可以用一臺(tái)，未考慮采用多臺(tái)組合使用。管程分程隔板采用丁字型結(jié)構(gòu)，其主要優(yōu)點(diǎn)是布管緊密。殼體分程采用縱向隔板。

　　管程的分程隔板采用丁字型結(jié)構(gòu)如圖3-1所示，其主要優(yōu)點(diǎn)是布管緊密。

　　圖3-1丁字形隔板

管子和傳熱面積

　　換熱管除要求具有足夠的強(qiáng)度外，當(dāng)采用脹管法固定時(shí)，還要求管子有良好的塑性，避免因脹接而產(chǎn)生裂縫。焊接固定時(shí)，要求管子可焊性好，一般采用優(yōu)質(zhì)碳鋼，以保證管子質(zhì)量，一般對(duì)于無(wú)腐蝕性或腐蝕性不大的流體可采用10號(hào)鋼和20號(hào)鋼管，在強(qiáng)腐蝕性流體的情況下，可采用不銹鋼、鋼、鋁等無(wú)縫管，在強(qiáng)腐蝕性流體的情況下，可采用石墨管、聚四氟乙烯管等。由于水、油腐蝕性不大，故可采用碳鋼，現(xiàn)選擇20號(hào)鋼的無(wú)縫鋼管。

　　根據(jù)設(shè)計(jì)要求采用?19?3的無(wú)縫鋼管。 管子總數(shù)為400根。其傳熱面積為：

　　A??d0LNt????8?400?

管子排列方式

　　管子在管板上的排列方式，應(yīng)力求均布、緊湊并考慮清掃和整體結(jié)構(gòu)的要求?；镜呐帕蟹绞接形宸N：

　　等邊三角形：一邊與流向垂直是常用的形式，與正方形排列相比傳熱系數(shù)高，可節(jié)省15%的管板面積。適用于不生污垢、可用化學(xué)清洗污垢和允許壓降較高的工況；

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　　轉(zhuǎn)角三角形。三角形的一邊與流向平行，其特點(diǎn)介于等邊三角行和正方形兩種排列之間，不宜用于臥式冷凝器，因下方管子形成的厚度越來(lái)越厚的凝膜會(huì)使傳熱削弱；

　　正方形排列最不緊湊，但便于機(jī)械清掃，常用于殼程介質(zhì)易生污的浮頭式換熱器； 同心圓排列，用于小殼徑換熱器時(shí)比正三角形排列還緊湊，靠近殼體的地方布管均勻。

　　對(duì)于多管程換熱器常采用組合排列法，每程均屬正三角形排列，而各層面間呈正方形排列，以便于安排分程隔板。

　　綜合比較以上幾種布管方式，可采用組合排列形式，中間正方形，其余三角形。布管位置如圖3-2示。十字形的走廊是為了裝設(shè)分程隔板，故有殼程流體的泄漏和旁流的問(wèn)題，共有406個(gè)管孔，其中6個(gè)孔為安裝拉桿用。

　　圖3-2 管子排列

殼體

　　殼體材料除要滿足一定的強(qiáng)度外，由于制造過(guò)程中經(jīng)過(guò)卷板、沖壓和焊接，故要求材料有一定的塑性和可焊性，一般采用含碳量較低的?3R鋼、16?nR鋼等，現(xiàn)選用16?nR鋼。

　　殼體內(nèi)徑Ds=700mm 殼體壁厚：

??pDS?c t2[?]??p

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[?]t為殼體工作溫度下的許用應(yīng)力，已知?dú)こ淘O(shè)計(jì)溫度為220℃，則tw

??700?2??167??? ??實(shí)取??10mm，之后要用有限元分析軟件ANSYS進(jìn)行強(qiáng)度校核。

管箱

封頭

　　根據(jù)壓力容器設(shè)計(jì)規(guī)范采用材質(zhì)為16MnR的標(biāo)準(zhǔn)橢圓封頭，在滿足強(qiáng)度要求的情況下，其壁厚可用以下公式計(jì)算：

??pDS?c t2[?]??已知管程設(shè)計(jì)溫度為200℃，則tw

??750?2?7mm

　　2?170??????實(shí)取??12mm，之后用ANSYS進(jìn)行強(qiáng)度校核。 曲面高度：

　　h?DD???750?12??? 444D-封頭的平均直徑 直邊高度h0?25mm 壁厚

????750?c??2? 2[?]t??p2?170???實(shí)取??12mm，之后要用ANSYS進(jìn)行強(qiáng)度校核。 內(nèi)徑：D"?750mm 長(zhǎng)度：L0?300mm

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固定管板

　　外徑：D1?797mm 板厚：b?50mm

　　管板上開孔數(shù)與孔間距與管的排列一致。管板材料選用Q235鋼。

　　管子與管板的連接必須牢固、不泄漏、不產(chǎn)生大的應(yīng)力變形，最常見的連接方法為脹接，脹接只能用于工作壓力低與4MPa和溫度低于300℃的場(chǎng)合；對(duì)于高溫、高壓、易燃、易爆的運(yùn)行條件多采用焊接，但采用焊接容易產(chǎn)生熱應(yīng)力且間隙中流體不流動(dòng)很容易造成間隙腐蝕，采用脹焊并用的方法可以避免。

　　由于工作壓力和溫度都不是特別高，而且管子的間距比較大，管板和管子的連接采用脹接。換熱管在管板內(nèi)的脹接長(zhǎng)度L=38mm。

分程隔板

管程分程隔板

　　管箱的分程在固定端管箱與浮頭端管箱內(nèi)都要安裝分程隔板，隔板的布置見圖3-1，由于兩端管箱不是很長(zhǎng)，卸下清洗時(shí)不用拆下來(lái)，因此可以將隔板直接焊接在箱體上。管程隔板要考慮密封問(wèn)題，它們的密封是通過(guò)在固定管板和浮動(dòng)管板插隔板的槽內(nèi)安放密封填料。為了保證填料能起到密封作用，隔板的長(zhǎng)度要按安裝的尺寸進(jìn)行計(jì)算。

殼程分程隔板

　　安裝殼體的分程隔板一方面要考慮到密封問(wèn)題，另一方面要便于拆卸，因此采用圖3-3所示的裝置來(lái)安裝隔板，當(dāng)轉(zhuǎn)動(dòng)偏心桿手柄，偏心桿的凸輪推動(dòng)與其相接的端頭包有密封填料的板可使兩端夾緊也可使其松開，便于拆卸。對(duì)于浮頭式管束要能夠拆卸必須要隔板可以拆卸。因此，此裝置是必須要用的。

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　　隔板偏心桿密封填料

　　圖3-3殼體分程隔板

折流板

　　采用弓形折流板，材料鋼板，由于殼內(nèi)分程，每程均采用半弓形如圖3-4所示，布置方式采用垂直切口流動(dòng)方向。

　　圖3-4折流板

　　按一個(gè)殼程計(jì)算（計(jì)算過(guò)程見熱力學(xué)計(jì)算）得： 拱高：h?140mm 板間距：B?230mm 板數(shù)：nB?33 板厚：?B?6mm

　　由于考慮到實(shí)際安裝時(shí)由于第一塊折流板的位置殼體接管位置的影響，在一個(gè)殼程內(nèi)折流板的實(shí)際個(gè)數(shù)應(yīng)為32個(gè)，總的折流板數(shù)為64。

拉桿

　　材質(zhì)為鋼。直徑φ12，共6根。拉桿是用來(lái)安裝折流板的。每個(gè)折流板最好由三個(gè)拉桿來(lái)定位。其布置位置見圖3-4。

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進(jìn)出口管

管程進(jìn)口管

　　2按? ?3000取wN2?/s 則?2w2?913??進(jìn)出口流通截面積為：

　　AN2?G??

　　3600??2wN?進(jìn)出口管內(nèi)徑為：

　　DN2?4?aN2?4???

　　取用?100?4mm的熱扎鋼管。 管程進(jìn)出口管

　　2按?1wN?2000取wN1?/s 1則?1wN1?715?? 進(jìn)出口流通截面積為：

　　AN1?G??

　　3600??1wN?進(jìn)出口管內(nèi)徑為：

　　DN2?4?aN1?4???

　　取用?150?的熱軋鋼管。

浮頭箱

　　外頭蓋內(nèi)直徑：

　　D1?DN?100mm?800mm

　　外頭蓋同樣采用材質(zhì)為16MnR的標(biāo)準(zhǔn)橢圓形封頭： 厚度??12mm 曲面高度：

　　h2?DD1??800?12???203mm 444

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　　直邊高度h??25mm

浮頭

　　如圖3-5所示為浮頭端的裝配圖，包括碟形蓋，鉤圈法蘭和浮動(dòng)管板，由于浮動(dòng)管板要與管子脹接后從殼體一端伸到另一端，因此管板的外直徑應(yīng)小于殼體內(nèi)徑，其主要尺寸如下：

　　圖3-5 浮頭結(jié)構(gòu)圖

　　浮動(dòng)管板外直徑：D0?690mm 浮動(dòng)管板厚：b?500mm 浮頭法蘭外徑：

　　Dfo?DN?80mm?780mm

　　浮頭法蘭內(nèi)直徑：

　　Df1?Df?2?(50?13)?654mm 碟形蓋內(nèi)半徑：

　　L??Df1??654?

　　厚度：???0取15mm 補(bǔ)強(qiáng)圈

　　在實(shí)際設(shè)計(jì)和名義厚度大于12mm時(shí)，接管Dg>80mm就必須加開孔補(bǔ)強(qiáng)，當(dāng)殼體名義厚度小于或等于12mm時(shí)，接管Dg>50mm就必須加開孔補(bǔ)強(qiáng)。因此對(duì)于Dg=100的管箱接管和Dg=150的殼體接管都必須進(jìn)行開孔補(bǔ)強(qiáng)。

　　在補(bǔ)強(qiáng)圈標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定了補(bǔ)強(qiáng)圈的尺寸，按標(biāo)準(zhǔn)尺寸Dg =100的接管補(bǔ)強(qiáng)圈外直徑D0=210mm，Dg =150的接管補(bǔ)強(qiáng)圈外直徑D0=300mm。補(bǔ)強(qiáng)圈的厚度可通過(guò)等面積補(bǔ)強(qiáng)法進(jìn)行計(jì)算。這里設(shè)定補(bǔ)強(qiáng)圈的厚度均為15mm。

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法蘭

法蘭密封面的形式

　　壓力容器和管道法蘭聯(lián)接中，常用的密封面型式有以下三種。

（1）平面型密封面

　　密封表面是一個(gè)突出的光滑平面（又稱突平面）。這種密封面結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，加工方便，便于進(jìn)行防腐襯里。但螺栓上緊后，墊圈材料容易往兩側(cè)伸展，不易壓緊，用于所需壓緊力不高且介質(zhì)無(wú)毒的場(chǎng)合。

（2）凹凸型密封面

　　它是由一個(gè)凸面和一個(gè)凹面所組成，在凹面上放置墊圈，壓緊時(shí)，由于凹面的外側(cè)有擋臺(tái)，墊圈不會(huì)擠出來(lái)。

（3）榫槽型密封面

　　密封面是由一個(gè)榫和一個(gè)槽所組成，在墊圈放在槽內(nèi)。這種密封面規(guī)定不用非金屬軟墊圈，可采用纏繞式金屬包墊圈，易獲得良好的密封效果。它適用于密封易燃、易爆、有毒介質(zhì)。密封面的凸面部分容易破壞，運(yùn)輸與裝拆時(shí)都應(yīng)注意。

　　在選取密封面時(shí)綜合考慮介質(zhì)因素和裝拆的因素，殼體法蘭均采用凹凸面型密封面，管箱接管法蘭采用平面型密封面，殼體接管法蘭采用凹凸型密封面。 殼體法蘭

　　殼體接管采用平頸對(duì)焊法蘭，由于管箱、殼體、浮頭箱直徑都不一樣，因此在選用法蘭時(shí)，不能只按標(biāo)準(zhǔn)選取。如圖3-6為殼體與浮頭箱的對(duì)接法蘭，DN=800mm的是按標(biāo)準(zhǔn)選取的，而DN=700的法蘭是按DN800法蘭螺栓孔的位置來(lái)設(shè)計(jì)其尺寸的，

　　圖3-6凹凸面密封法蘭

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　　大致尺寸如下: DN=800mm的法蘭，D=960mm， D1=915mm，D2=876mm，D3=866mm，H=115mm， h=35mm，δ=48mm，δ1=16倒圓角R=12mm，螺柱孔徑r=26，配M24的雙頭螺柱。

　　DN=700mm的法蘭，D=960mm，D1=915mm，D4=863mm， H=115mm， h=35mm， δ=46mm，δ1=16，倒圓角R=12mm，螺柱孔徑r=26，配M24的雙頭螺柱。

　　其它的法蘭裝配尺寸見三維實(shí)體圖。 接管法蘭

　　管箱接管采用平頸對(duì)焊法蘭，如圖示：

　　圖3-7接管法蘭

　　設(shè)計(jì)尺寸按化工機(jī)械標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)，其尺寸大致如下： 管箱接管：DN=100 PN=時(shí)：

　　n=132mm，K=190mm，D=235mm，H=66mm，H1=12mm，S=6mm，法蘭厚度C=24mm螺栓孔直徑L=22mm，配M20的螺栓8個(gè)

　　殼體接管：DN=150 PN=時(shí)：

　　n=132mm，K=190mm，D=285mm，H=61mm，H1=12mm，S=，法蘭厚度C=22mm，螺栓孔直徑L=22mm，配M20的螺栓8個(gè)

　　另外，對(duì)焊時(shí)法蘭要在頸部開坡口。

支座

　　臥式設(shè)備一般采用兩個(gè)鞍座。這是因?yàn)榛A(chǔ)水平高度有可能不一致，如果使用多個(gè)支座，將會(huì)造成支座反力分布不均勻，從而引起設(shè)備的局部應(yīng)力增大，因此采用兩個(gè)支座。

　　采用雙支座時(shí)，一個(gè)鞍座為固定支座，地腳螺栓為圓孔；另一個(gè)鞍座為活動(dòng)支座，地腳螺栓為長(zhǎng)圓孔，配合兩個(gè)螺母，第一個(gè)螺母擰緊后，倒退一圈，然后再用第二個(gè)

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　　螺母鎖緊。這樣，可以使設(shè)備在溫度變化是自由伸縮。如圖示：

δ4Ⅰ型Ⅱ型

　　圖3-8 鞍式支座

　　其主要尺寸為：h=200mm；l1=640mm；b1=150mm；?1 =10mm；?2 =8mm；l3=350mm；b3=120mm； ?3=8mm；弧長(zhǎng)830mm；b4=200mm； ?4=6mm；e=36mm；l2=460mm。

　　支座的安放位置也有一定的標(biāo)準(zhǔn)，一般支座與殼體端面的距離A

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　　第4章 安裝與拆卸

　　設(shè)計(jì)中要考慮到安裝問(wèn)題，各零部件的結(jié)構(gòu)不能影響整個(gè)裝配體的安裝，對(duì)于浮頭式換熱器，設(shè)計(jì)的初衷是可以拆下管束進(jìn)行清洗。因此也要考慮到拆卸的問(wèn)題，其安裝步驟可概述如下：

（1）焊接部件：將所有的焊接部件進(jìn)行焊接，包括管箱，殼體，浮頭箱，碟形蓋，支座等；

（2）安放折流板：將拉桿的一個(gè)螺紋端擰入固定管板的螺紋孔，6根拉桿都裝好，然后每套入一組定距桿再裝一組折流板，依次把折流板裝在拉桿上，直到最后兩塊折流板裝上后用螺母套在拉桿的另一個(gè)螺紋端擰緊固定；

（3）安裝管子：將管子沿折流板的孔一根根穿入，并在固定管板上進(jìn)行脹接。另一端裝上浮動(dòng)管板并進(jìn)行脹接；

（4）安裝殼程隔板：先將殼程隔板兩側(cè)的偏心桿機(jī)構(gòu)裝好，將殼程隔板從管束側(cè)面裝入并將一頭插入固定管板上安裝隔板的槽中；

　　圖4-1安裝示意圖

（5）安裝殼體：將焊接好的殼體從浮動(dòng)管板的那一端套入，使之前裝好的組件（如圖4-1示）完全裝入殼體內(nèi)，在殼程隔板的伸出端扭動(dòng)偏心桿的搖柄使隔板兩側(cè)的密封填料擠緊，從而達(dá)到殼程的分程密封；

（6）安裝管箱：在固定管板端接已焊接好的管箱，將管箱法蘭與殼體法蘭對(duì)接用雙頭螺柱連接。在浮頭端裝上鉤圈法蘭和碟形蓋，（鉤圈法蘭由兩個(gè)半圓形構(gòu)成，使其安裝方便）用雙頭螺柱連接；

（7）安裝浮頭箱：將浮頭箱法蘭與殼體法蘭對(duì)接用雙頭螺柱連接； （8）安裝支座：將支座焊接到殼體上。

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　　總結(jié)

　　通過(guò)三個(gè)月的努力，我的畢業(yè)設(shè)計(jì)終于圓滿完成。雖然做的過(guò)程很辛苦，但是看到自己的成果，我感到很欣慰。作為大學(xué)三年的最后一道大作業(yè)—畢業(yè)設(shè)計(jì)，使我在各個(gè)方面都有了很大的提高，收獲很大。具體表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：通過(guò)在設(shè)計(jì)中經(jīng)常查資料提高了我們檢索和查閱資料的能力；進(jìn)一步扎實(shí)了所學(xué)的理論知識(shí)，對(duì)所學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)和專業(yè)知識(shí)進(jìn)行了一次綜合應(yīng)用和系統(tǒng)復(fù)習(xí)；思維方式和設(shè)計(jì)思想更加全面化和系統(tǒng)化。養(yǎng)成了勤學(xué)好問(wèn)的習(xí)慣，敢于面對(duì)困難，能夠獨(dú)立的查找和解決問(wèn)題，也提高了自己的創(chuàng)新能力。將理論知識(shí)和生產(chǎn)實(shí)際相結(jié)合，為以后的工作和學(xué)習(xí)打下了很好的基礎(chǔ)，但是，設(shè)計(jì)過(guò)程中仍然存在不足之處，有的問(wèn)題還需要進(jìn)一步展開研究。具體如下：

（1）管子的脹接沒(méi)有進(jìn)行分析計(jì)算；

（2）由于管程與殼程的分程使管子的排列不均勻，故存在旁流與側(cè)流的問(wèn)題，此問(wèn)題尚未進(jìn)行分析；

（3）通常在進(jìn)液管口有擋板控制流速和引流，此結(jié)構(gòu)尚未設(shè)計(jì)。

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　　致謝

　　首先，向尊敬的導(dǎo)師李老師致以衷心的謝意，在大三畢業(yè)設(shè)計(jì)期間，李老師以其淵博的知識(shí)、開闊的思維使我在知識(shí)和能力上獲得了極大的提高；更重要的是，李老師在工作方面嚴(yán)謹(jǐn)?shù)淖黠L(fēng)、積極進(jìn)取的態(tài)度對(duì)我產(chǎn)生了巨大的積極影響。這次畢業(yè)論文設(shè)計(jì)李老師給予我許多幫助，在設(shè)計(jì)的選題以及設(shè)計(jì)的方法上，提供了許多寶貴的建議。李師在畢業(yè)設(shè)計(jì)期間，對(duì)我們要求嚴(yán)格，使我們能夠基本獨(dú)立完成設(shè)計(jì)任務(wù)，培養(yǎng)我們獨(dú)立解決問(wèn)題的能力，還從自己的寶貴時(shí)間中抽時(shí)間為我們審閱設(shè)計(jì)內(nèi)容，并給予糾錯(cuò)，幫助改正。這些幫助和教導(dǎo)將使我在今后的學(xué)習(xí)和工作中奮發(fā)向上、積極進(jìn)取，在學(xué)業(yè)和事業(yè)上取得更好的成績(jī)。

　　而后更重要的，我要感謝我的母校--河南機(jī)電高等?？茖W(xué)校給了我三年深造的機(jī)會(huì)，讓我學(xué)到了為人的優(yōu)良品質(zhì)和工作所需的知識(shí)技能，讓我在學(xué)識(shí)和內(nèi)涵上得到提高。感謝河南機(jī)電高等?？茖W(xué)校的老師和同學(xué)們這幾年來(lái)的對(duì)我的關(guān)心和鼓勵(lì)。老師們課堂上激情洋溢，課堂下細(xì)心輔導(dǎo)；同學(xué)們?cè)趯W(xué)習(xí)中的認(rèn)真熱情，生活上的熱心主動(dòng)，所有這些都讓我的三年大學(xué)生活收獲不少，也充滿了感動(dòng)。感謝我的家人，他們的支持與鼓勵(lì)是得我能順利的完成學(xué)業(yè)。

　　最后，衷心感謝在百忙之中抽出寶貴時(shí)間對(duì)我論文進(jìn)行評(píng)閱的專家、學(xué)者及親愛的老師們！

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　　河南機(jī)電高等?？茖W(xué)校畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書

　　參考文獻(xiàn)

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換熱器設(shè)計(jì)心得體會(huì)共3

　　浮頭式換熱器

一、浮頭式換熱器的概述

　　浮頭式換熱器的一端管板是固定的。與殼體剛性連接，另一端管板是活動(dòng)的，與殼體之間并不相連。活動(dòng)管板一側(cè)總稱為浮頭，浮頭式換熱器的管束可從殼體中抽出，故管外壁清洗方便，管束可在殼體中自由伸縮，所以無(wú)溫差應(yīng)力；但結(jié)構(gòu)復(fù)雜、造價(jià)高，且浮頭處若密封不嚴(yán)會(huì)造成兩種流體混合。浮頭式換熱器適用于冷熱流體溫差較大（一般冷流進(jìn)口與熱流進(jìn)口溫差可達(dá)110℃），介質(zhì)易結(jié)垢需要清洗的場(chǎng)合。

二、浮頭式換熱器的總體結(jié)構(gòu)

三、浮頭式換熱器的特點(diǎn)

1、浮頭式換熱器的優(yōu)點(diǎn)

（1）管束可以抽出，以方便清洗管、殼程。 （2）介質(zhì)間溫差不受限制。

（3）可在高溫、高壓下工作，一般溫度小于等于450°，壓力小于等于。 （4）可用于結(jié)垢比較嚴(yán)重的場(chǎng)合。 （5）可用于管程易腐蝕場(chǎng)合。

2、浮頭式換熱器的缺點(diǎn) （1）小浮頭易發(fā)生內(nèi)漏。

（2）金屬材料耗量大，成本高20%。 （3）結(jié)構(gòu)復(fù)雜。

三、浮頭式換熱器的應(yīng)用

　　浮頭式換熱器適用于殼體和管束之間壁溫差較大或殼程介質(zhì)易結(jié)垢的場(chǎng)合。

四、浮頭式換熱器的導(dǎo)流結(jié)構(gòu)

　　為使殼程進(jìn)口段管束充分傳熱，浮頭式換熱器可采用內(nèi)導(dǎo)流或外導(dǎo)流結(jié)構(gòu)。

1、內(nèi)導(dǎo)流浮頭式換熱器

　　內(nèi)導(dǎo)流筒換熱器是在換熱器的殼程筒體內(nèi)設(shè)置了內(nèi)導(dǎo)流筒使換熱器的前或后端未加導(dǎo)流筒前難以利用換熱的換熱管得以充分利用，從而增大換熱器的有效換熱面積。

2、外導(dǎo)流浮頭式換熱器

　　外導(dǎo)流式換熱器是在原換熱器的殼程筒體上增加一個(gè)放大筒節(jié)用以擴(kuò)散殼程流體，并使流體從換熱器殼程的兩端進(jìn)入殼程，從而避免了在換熱器布管時(shí)考慮布管弓形的高，而使增加了同規(guī)格上換熱器的布管數(shù)目并有效利用了換熱器前后端的換熱管從而增大了有效換熱面積。

換熱器設(shè)計(jì)心得體會(huì)共4

　　摘要：隨著現(xiàn)代工業(yè)的快速發(fā)展，在保護(hù)生態(tài)環(huán)境下的能源緊缺問(wèn)題逼迫著人們尋找新能源的開發(fā)，換熱器是一種重要的在不同溫度的 的不同介質(zhì)之間實(shí)現(xiàn)熱量交換的設(shè)備，在世界能源危機(jī)不斷加劇的情形下，換熱器的強(qiáng)化傳熱技術(shù)備受關(guān)注，大量的相關(guān)研究也是層出不 窮，都在努力解決能源短缺問(wèn)題。而本文主要介紹了我國(guó)換熱器的現(xiàn)狀以及存在的問(wèn)題，還涉及換熱器的基本概念、工作原理、分類、發(fā)展趨勢(shì)。

　　關(guān)鍵詞：換熱器；設(shè)計(jì)現(xiàn)狀；管式換熱器；板面式換熱器

　　前言

　　換熱器又稱熱交換器，是將熱流體的部分熱量傳遞 給冷流體的設(shè)備，實(shí)現(xiàn)熱量的傳遞。熱換器在工業(yè)領(lǐng)域應(yīng) 用廣泛，在食品、化工、石油、制藥、機(jī)械等領(lǐng)域都有涉 及。換熱器存在的形式既可以是一種單位設(shè)備，如加熱 器、冷卻器等，也可以不是獨(dú)立存在的，比如是某一工藝 設(shè)備的組成部分。熱換器的不斷更新發(fā)展不僅是熱換器行 業(yè)自身的發(fā)展，更是為使用熱換器的各個(gè)工業(yè)行業(yè)的能源 問(wèn)題的解決提供好的途徑。

一、換熱器的國(guó)內(nèi)研究現(xiàn)狀

　　對(duì)于各型換熱器的強(qiáng)化換熱技術(shù)的研究，主要集中在對(duì) 換熱器內(nèi)流體流態(tài)變化以及對(duì)各部件的參數(shù)優(yōu)化研究?jī)煞?面，而對(duì)換熱器部件參數(shù)的主要研究對(duì)象就是換熱管( 板) 排 列方式 ( 順排或叉排)、換熱管( 板) 排數(shù)、換管( 板) 間距大 小、肋片布置問(wèn)距、肋片形狀等。國(guó)內(nèi)對(duì)于換熱器肋片換熱 的研究起步比較晚、經(jīng)驗(yàn)比較少，多借鑒于國(guó)外，無(wú)論是理論 研究還是實(shí)驗(yàn)研究都還需進(jìn)一步深入，技術(shù)創(chuàng)新還不夠，但 是對(duì)各因素對(duì)換熱器性能影響的研究也比較全面?？偟膩?lái) 說(shuō)，仍然存在以下問(wèn)題: ( 1) 換熱器換熱的理論研究不夠完 善，可供對(duì)肋片實(shí)際應(yīng)用優(yōu)化設(shè)計(jì)的理論依據(jù)太少，對(duì)于換 熱公式推導(dǎo)出的解析解較少，目前大多是通過(guò)試驗(yàn)、數(shù)據(jù)分 析擬和而成的經(jīng)驗(yàn)公式; ( 2) 換熱的理論體系缺乏系統(tǒng)性， 不夠完善; ( 3) 因?yàn)樵囼?yàn)環(huán)境、材料、儀器的精度以及試驗(yàn)方 法不同，在同一個(gè)研究方向的某些問(wèn)題的研究結(jié)論存在的分 歧較多，很難形成統(tǒng)一的意見，暫不能形成對(duì)實(shí)踐的可靠指 導(dǎo); ( 4) 目前對(duì)換熱器的研究大多基于一維、二維的換熱，國(guó) 內(nèi)對(duì)于三維的換熱模型的研究過(guò)少，同時(shí)，對(duì)于一維和二維 傳熱模型的前提假設(shè)條件很苛刻，得出的結(jié)論適用性不強(qiáng); ( 5) 結(jié)合試驗(yàn)建立的部分換熱理論還缺乏嚴(yán)謹(jǐn)性和局限性。

一、熱換器的工作原理1.工作原理 換熱器按照傳熱原理可以分為表面式換熱器、蓄熱式 換熱器、流體連接間接式換熱器、直接接觸式換熱器。但 總的來(lái)說(shuō)，換熱器就是遵循了熱平衡的原理，簡(jiǎn)而言之就 是把高溫物體的熱量傳送給低溫物體。在傳熱工程中，其

　　內(nèi)部有兩個(gè)管道回路，一個(gè)是熱源溫度高，另一個(gè)溫度低 是被加熱源，通過(guò)熱源將熱量傳輸給被加熱源來(lái)提高被加 熱源的溫度。而且在加熱源之前有個(gè)調(diào)節(jié)閥用來(lái)控制被 加熱源的溫度，用調(diào)節(jié)閥來(lái)控制所需的熱量的程度和時(shí)間 點(diǎn)等。

二、典型的熱換器類型 1.管式換熱器 管式換熱器主要分為套管式換熱器和管殼式換熱器。 套管式換熱器如字面意思，是將直徑不同的管進(jìn)行同心套 接，然后將多個(gè)元件用u型彎管連接而成的。而管殼式換熱 器是由殼體、折流板等部分組成，管束安裝在殼體內(nèi)部， 再把一端或者兩端固定在管板上面。而管板與管箱的連接 方式也多種多樣了，可以焊接也可以用螺栓，但是連接處 的檢測(cè)就需要格外嚴(yán)格了，要充分保障連接處無(wú)縫隙， 質(zhì)量確保。套管式換熱器運(yùn)用范圍主要是用于傳熱面積需 求不大的地方，只能小范圍運(yùn)用，主要是小空間的建筑室 內(nèi)。因?yàn)樗恼嫉孛娣e較大，管與管連接所用的接頭過(guò) 多，發(fā)生泄漏的可能性也隨之增大，如果工程量過(guò)大就會(huì) 使得發(fā)生泄漏的可能性也隨之增大，后期的危險(xiǎn)性大，承 擔(dān)過(guò)大風(fēng)險(xiǎn)造成不必要的費(fèi)用。所用材料多，物質(zhì)流動(dòng)的 阻力也增大，加熱的效率降低，而且能覆蓋的面積也減少 了。但是它的優(yōu)點(diǎn)是組合方式簡(jiǎn)單易懂，損壞后無(wú)需專人 也能大概看懂問(wèn)題所在，所需的專業(yè)知識(shí)少。維修清洗便 捷，適合高溫、高壓的流體物質(zhì)使用。管殼式換熱器依靠 其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)易、安全性能高、承受高溫高壓能力強(qiáng)等優(yōu)良性 能，所以在目前的大多數(shù)工業(yè)工程中使用比例大。管殼式 換熱器按照不同的分類標(biāo)準(zhǔn)可以分為不同的種類。根據(jù)其 結(jié)構(gòu)不同可以分為固定管板式換熱器、浮頭式換熱器、U 型管式換熱器等等。

2.板面式換熱器 板面式換熱器顧名思義就是通過(guò)板面進(jìn)行換熱的換熱 器。板面一般不是平滑的表面，是有凹凸不平的紋路，流 體通過(guò)板面時(shí)造成擾動(dòng)提高熱效率。板面式換熱器的優(yōu)點(diǎn) 是占地面積較小，能省下更大的空間，也會(huì)對(duì)室內(nèi)的美觀 減少影響。相比于管殼式換熱器，板面式質(zhì)量更輕，所用 的材料更少，而且凹凸不平的版面使得傳熱效率更高。由 于其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，使得流體能在較低的速度下就到達(dá)端流狀 態(tài)，加強(qiáng)了傳熱，節(jié)省了不少時(shí)間，提高效率。但是板式 換熱器流道狹窄，處理量小，流動(dòng)阻力大，承受高壓高溫 效果也較差的缺點(diǎn)。板面式換熱器形式多種多樣，可分為 板式換熱器、板殼式換熱器、螺旋板式換熱器傘板式換熱 器等等。螺旋式換熱器由于其螺旋狀的外形，能促使流體 隨螺旋狀自動(dòng)流動(dòng)，易于沖刷，不易結(jié)垢。

三、換熱器未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)

　　未來(lái)工業(yè)生產(chǎn)上對(duì)換熱器的要求是：傳熱效率高、流 體阻力??；強(qiáng)度、剛度、穩(wěn)定性都要足夠；結(jié)構(gòu)合理，節(jié) 省材料，成本較低；制造、裝拆、檢修方便等。產(chǎn)品高效 化、節(jié)能化、大型化都將是換熱器產(chǎn)業(yè)發(fā)展的方向。國(guó)家 要大力建設(shè)節(jié)約型環(huán)保社會(huì)，這一方面將促進(jìn)換熱器產(chǎn)業(yè) 的高速發(fā)展，國(guó)家提供足夠的支持力度，刺激換熱器行業(yè) 的積極性。另一方面也將引領(lǐng)產(chǎn)業(yè)向高效、環(huán)保、節(jié)能方 面發(fā)展。2013年，國(guó)務(wù)院頒布了《能源發(fā)展的“十二五” 規(guī)劃》，規(guī)劃中的條例表明了基于石油、化工等行業(yè)的需 求將穩(wěn)定增長(zhǎng)。市場(chǎng)的廣闊需求和國(guó)家的大力支持都推動(dòng) 著換熱器產(chǎn)業(yè)在技術(shù)上的革新和在品種上的多樣化趨勢(shì)。 國(guó)家的資金和政策支持引領(lǐng)更多的人才投入和精力投入， 必然推動(dòng)換熱器行業(yè)的創(chuàng)新發(fā)展。

四、總結(jié) 隨著經(jīng)濟(jì)發(fā)展，工業(yè)化進(jìn)程加快，能源短缺問(wèn)題成為 世界性難題，新能源的開發(fā)、節(jié)能環(huán)保都成為世界共同關(guān) 注的話題。近年來(lái)，國(guó)內(nèi)換熱器行業(yè)在節(jié)能增效、提高傳 熱效率、降低降壓方面都取得了顯著的成績(jī)。但是在技術(shù) 上，與國(guó)外的換熱器相比依然有很多難題需要去克服。我 國(guó)在換熱、散熱、冷卻設(shè)備上都是強(qiáng)大的重要的市場(chǎng)，市 場(chǎng)需求量大?；趪?guó)家政策的支持和市場(chǎng)日益增長(zhǎng)的需求 量，我國(guó)換熱器產(chǎn)業(yè)具有一個(gè)很好的前景，是蓬勃發(fā)展的 朝陽(yáng)企業(yè)。

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換熱器設(shè)計(jì)心得體會(huì)共4篇(對(duì)換熱器設(shè)計(jì)的評(píng)述)相關(guān)文章：