固定管板（兼法兰）式水加热器

题目：固定管板式 (兼法兰)水加热器的设计 指导老师：xxx

目录··························································（1） 摘要··························································（2） 前言··························································（3） 第1章 绪论··················································（4） 第1节 换热器的分类········································（4） 第2节 换热器的几种常见类型和各自的特点····················（5） 第2章 固定管板（兼法兰）式水加热器设计说明书················（8）

第1节 结构设计···········································（8） 第2节 强度校核···········································（14） 第3章 固定管板（兼法兰）式水加热器的制造过程················（28） 第4章 固定管板（兼法兰）式水加热器的检测安装与维修··········（30） 第5章 结论··················································（32） 参考文献······················································（33） 致谢··························································（34）

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题目：固定管板式 (兼法兰)水加热器的设计 指导老师：xxx

摘要

本设计说明书旨在详细介绍固定管板（兼法兰）式水加热器的设计过程，对各个环节进行具体的设计计算。主要内容包括：熟悉换热器的分类、各种换热器的优缺点并选取一种换热器进行设计计算。设计的主要内容有:选取材料、进行机械设计、强度计算以及编制制造工艺过程等。

关键词：固定管板（兼法兰）式水加热器，结构设计，制造工艺，选材，管程，壳程

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前言

在化工生产中，对流体加热或冷却，以及液体汽化或蒸汽冷凝过程都需要进行热量交换，而换热器是进行热量交换的通用设备因而其在化工生产中得到极为广泛的应用。通常在化工厂的建设中，换热器约占总投资的11%；在现代石油炼厂中，换热器约占全部工艺设备总投资的40%左右，因此，换热器的先进性、合理性和运转的可靠性，将直接影响着产品的质量、数量和成本。

此次我设计的固定管板（兼法兰）式水加热器的管端以强度焊加贴胀的方法固定在两块管板上，而管板则以焊接的方法与壳体连接，此类换热器的优点是结构比较简单、紧凑，在壳体直径相同的情况下布管数最多，管内不易结垢，即使结垢，也便于更换和清洗，如果管子发生泄漏或损坏，也便于进行堵管或换管。其缺点是管外机械清洗困难，且难以检查，因而壳程必须采用清洁不易结垢的流体。

毕业设计是学习设计基础知识，培养设计能力的这样环节通过这一实践教学环节的训练，使我们在毕业前掌握一定的过程设备设计的基本程序和方法，熟悉查阅和正确使用技术资料，能够在独立分析和解决实际问题的能力方面有较大的提高，增强工程观念和实践能力。为此应在毕业设计的过程中，以实事求是的科学态度，严谨、认真的工作作风来完成此项毕业设计。通过毕业设计的这种过程，不仅复习和巩固大学三年所学过的知识，而且也熟悉了设计开发新产品的步骤、方法和过程；为尽快适应和胜任今后的工作打下一个良好的基础。

固定管板（兼法兰）式换热器

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第1章 绪论

换热器是一种物料之间热量传递的节能设计，在石油、化工、冶金等行业中广泛应用的一种工艺设备。近年来随着节能技术发展，应用领域不断扩大，换热器的种类也越来越多，其中管壳式换热器占有很大的比例。

第1节 换热器的分类

换热器的分类方式很多，这里介绍主要的两种方式： （一）按传热原理分类

1、 直接接触式

这种换热器的主要工作原理是两种介质经接触而相互传热，通常是一种气体,另一种液体，电厂用凉水塔为最典型的直接接触式换热器。 2、 蓄能式换热器

这种换热器用量很少，原理是将一种固体介质通过热介质加热到一定温度后，冷介质再通过固体物质被加热，使之达到换热的目的。

（二）根据冷、热流体热量交换的方式可分为：

1、混合式换热器 是对于某些传热过程，可使冷流体直接接触混合传热。这种传热方式，传热面积大，设备也简单。但由于冷、热流体直接接触，传热中往往伴有传质过程机理和单纯传热有所不同，应用也受到工艺要求的限制。

2、蓄热式换热器 主要有对外充分隔热的蓄热室构成，室内装有热容量大的固体填充物，其结构简单，可耐高温，常用于高温气体的热量利用和冷却。其缺点是设备体积大，过程是不定长的交替操作，且不能完全避免两种流体的逸杂，所以这类设备化工上用的不多。

3、间壁式换热器这是工业中最为广泛应用的一类换热器。冷热流体被固体壁面隔开，通过壁面进行传热。按照传热面的形状与结构的特点，又可以分为： ①管式换热器 如列管式、套管式、螺旋管式等； ②板面式换热器 如板式、螺旋板式、板壳式等； ③扩展表面式换热器 如板翅式、管翘式等。

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（三）换热构分类

常见的换热器类型如下所示：

固定管板式换热器

换热器

浮头式换热器 管壳式换热器 Ｕ型管式换热器 外填料函式换热器

滑动管板填料函换热器 双管板换热器

板式换热器 板片式换热器 板翘式换热气 伞板换热气

沉浸式换热器 蛇管式换热器 喷淋式换热器 多室回转换热器 回转换热器 搅拌式换热器 离心式换热器

螺旋板式换热器

板壳式换热器 热管换热气 氟塑料换热器 石墨换热器 玻璃换热器

第2节 换热器的几种常见类型和各自特点

一 固定管板式换热器

优点：结构简单，制造成本低，能得到最小的壳体内径,管程可分成多层，壳层也可分为双层，规格范围广，在工程中广泛应用。

缺点：壳层不易清洗，检查困难，对于较脏或有腐蚀性的介质不宜采用。 对于膨胀较大时，可在壳体上设置膨胀节。 二 U形管板式换热器

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