管壳式换热器的设计课程设计

课 程 设 计

设计题目：管壳式水-水换热器

姓 名 院 系 专 业 年 级 学 号 指导教师 年

月 日

目录

1前言…………………………………………………………………………………………1 2课程设计任务书……………………………………………………………………………2 3课程设计说明书……………………………………………………………………………3 3.1确定设计方案…………………………………………………………………………3 3.1.1选择换热器的类型 ………………………………………………………………3 3.1.2流动空间及流速的确定 …………………………………………………………3 3.2确定物性数据 ………………………………………………………………………3 3.3换热器热力计算………………………………………………………………………4 3.

管壳式换热器的结构和设计

管壳式换热器的结构和设计

李政

2010年11月

摘 要 管壳式换热器以其高度的可靠性和广泛的适应性，在长年操作的过程中积累了丰富的经验，迄今为止在各种换热器中仍占主导地位。本文论述了各型式管壳式换热器的优缺点以及各自的结构、设计。 关键词 管壳式换热器 优缺点 结构设计

一 、前言 换热器分类：

管壳式换热器根据结构特点可分为下列两类：

1.刚性结构的管壳式换热器：这种换热器又称为固定管板式，通常可分为单管程和多管程两种。换热器的管端以焊接、胀接、胀焊并用的方法固定在两块管板上，而管板则以焊接的方法与壳体相连。与其它型式的管壳式换热器相比，结构简单，当壳体直径相同时，可安排更多的管子，也便于分程。制造成本较低。由于不存在弯管部分，管内不易积聚污垢，即使产生污垢也便于清洗。如果管子发生泄漏或损坏，也便于进行堵管或换管。但无法在管子的外表面进行机械清洗，且难以检查，不适宜处理脏的或有腐蚀性的介质。更主要的缺点是当壳体与管子的壁温或材料的线膨胀系数相差较大时，在壳体与管中将产生很大的温差应力。 2.具有温差补偿装置的管壳式换热器：它可使受热部分自由膨胀。该结构形式又可分成：

① 浮头式换热器：所谓“

列管式换热器课程设计

华北科技学院环境工程系《化工原理》课程设计报告

设计题目列管式换热器的工艺设计和选用学生姓名张森

学号 2

指导老师高丽花

专业班级化工B112班

教师评语

设计时间：2013年12月9日至2013年12月20日

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列管式换热器课程设计

前言

列管式换换热器的应用已经有很悠久的历史。现在，它已经被当成一种传统的标准换热器设备在很多部门中大量使用，尤其在化工、石油、能源设备等部门所使用的换热设备中，列管式换热器仍处于主导地位。

在化工厂，换热器的费用约占20%，在炼油厂约占35%~40%。随着我国工业的不断发展，对能源利用、开发和节约的要求不断提高，因而对换热器的要求也日益加强。换热器的设计、制造、结构改进与传热原理的研究也十分活跃，一些新型高效换热器相继问世。

随着换热器在工业生产中的地位和作用不同，换热器的类型也多种多样，不同换热器各有优缺点，性能各异。在换热器设计中，首先应根据工艺要求选择适用的类型，然后计算换热所需传热面积，并确定换热器的结构尺寸。

完善的换热器在设计时应满足以下各项要求：

（1）合理地实现所规定的工艺条件

传热量、流体的热力学参数（温度、压力、流量、相态等）与物理化学性质（密度、粘度、腐蚀性等）是工艺过程所规定

管壳式换热器讲座

第一节 管壳式换热器总体结构

管壳式换热器的型式主要有固定管板式、浮头式、U型管式，填料函式及釜式等几种。根据其使用场合又分为Ⅰ、Ⅱ两级，Ⅰ级换热器采用较高级冷拔换热管，适用于无相变传热和易产生振动的场合。Ⅱ级换热器采用普通级冷拔换热管，适用于重沸、冷凝传热和无振动的一般场合。换热器的设计、制造、检验必须遵循国家标准GB151-1999《钢制管壳式换热器》的规定。管壳式换热器可卧置也可立置，几种典型结构如图1-图4所示。

图1 固定管板式换热器 图2 浮头式换热器

图3 U型管换热器 图4 填料函式换热器

一、固定管板式换热器

固定管板式换热器（图1）两端管板采用焊接方法与壳体连接固定，其结构简单，紧凑，排管多，制造成本低，管程可以分成多程。缺点是管外清洗困难，管壳间有温差应力。它适用于壳体与管子温差小，或温差稍大但壳程压力不高以及壳程介质不易结垢，或结垢后能用化学方法清洗的场合。当壳体与管子温差大时可在壳体上设置膨胀节，或采取其它型式换热器。 二、浮头式换热器

浮头式换热器（图2）的一端管板是固定的，另一端管板可在壳体内移动，因而管子与壳体不产生温差应力

一、例子........................................................................................................................................... 3 二、Input输入模块 ......................................................................................................................... 4

1、problem definition问题定义模块 ...................................................................................... 4

1.1、description基本描写 ............................................................................................... 5 2、 applicatio

HTRI管壳式换热器设计基础教程

郑州大学化工与能源学院

2011年11月

HTRI简介

美国传热研究协会（Heat Transfer Research Institute）简称HTRI，主要致力于工业规模的传热设备的研究，开发基于试验研究数据的专业模拟计算工具软件，提供完善的产品、技术服务和培训。HTRI帮助其会员设计高效、可靠及低成本的换热器。HTRI Xchanger Suite是HTRI开发的换热器设计及核算的集成图形化用户环境，它包括以下几个部分：

HTRI.Xist能够计算所有的管壳式换热器，作为一个完全增量法程序，Xist包含了HTRI的预测冷凝、沸腾、单相热传递和压降的最新的逐点计算法。该方法基于广泛的壳程和管程冷凝、沸腾及单相传热试验数据。

HTRI.Xphe能够设计、核算、模拟板框式换热器。这是一个完全增量式计算软件，它使用局部的物性和工艺条件分别对每个板的通道进行计算。该软件使用HTRI特有的基于试验研究的端口不均匀分布程序来决定流入每板通道的流量。

HTRI.Xace软件能够设计、核算、模拟空冷器及省煤器管束的性能，它还可以模拟分机停运时的空冷器性能。该软件使用了HTRI的最新逐点完全增量计算技术。

HTRI.Xjpe

化工原理课程设计

纯苯液体冷却器

前言

化工原理是在研究化学工业共性的基础上发展起来的。本课程属于技术基础课程，主要研究化工生产中的物理加工过程，按其操作原理的共性归纳成若干个“单元操作”，研究对象由过程和设备两部分组成。

化工原理课程设计是化工原理教学的一个重要环节，是完成以单元操作为主的一次设计实践。通过课程设计使学生掌握化工设计的基本程序和方法，并在查阅技术资料、选用公式和数据、用简洁文字和图表表达设计结果、制图以及计算机辅助计算等能力方面得到一次基本训练，在设计过程中可培养学生树立正确的设计思想和实事求是、严肃负责的工作作风。本课程是化工原理课程教学的一个实践环节，是使学生得到化工设计的初步训练，为毕业设计奠定基础。

换热器按照结构形式可分为：固定管板式换热器、浮头式换热器；U形管换热器；填料函式换热器。

固定管板式换热器由两端管板和壳体构成。由于其结构简单，运用比较广泛,是一种实现物料之间热量传递的节能设备，是在石油、化工、石油化工、冶金、电力、轻工、食品等行业普遍应用的一种工艺设备。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%-45%。随着节能技术的发展，应用领域不断扩大，利用换热器进行高温和低温热能回收带

HTRI管壳式换热器设计基础教程

郑州大学化工与能源学院

2011年11月

HTRI简介

美国传热研究协会（Heat Transfer Research Institute）简称HTRI，主要致力于工业规模的传热设备的研究，开发基于试验研究数据的专业模拟计算工具软件，提供完善的产品、技术服务和培训。HTRI帮助其会员设计高效、可靠及低成本的换热器。HTRI Xchanger Suite是HTRI开发的换热器设计及核算的集成图形化用户环境，它包括以下几个部分：

HTRI.Xist能够计算所有的管壳式换热器，作为一个完全增量法程序，Xist包含了HTRI的预测冷凝、沸腾、单相热传递和压降的最新的逐点计算法。该方法基于广泛的壳程和管程冷凝、沸腾及单相传热试验数据。

HTRI.Xphe能够设计、核算、模拟板框式换热器。这是一个完全增量式计算软件，它使用局部的物性和工艺条件分别对每个板的通道进行计算。该软件使用HTRI特有的基于试验研究的端口不均匀分布程序来决定流入每板通道的流量。

HTRI.Xace软件能够设计、核算、模拟空冷器及省煤器管束的性能，它还可以模拟分机停运时的空冷器性能。该软件使用了HTRI的最新逐点完全增量计算技术。

HTRI.Xjpe

化工原理课程设计——换热器的设计中南大学《化工原理》课程设计说明书

题目：煤油冷却器的设计

学院：化学化工学院

班级：化工0802

学号： 1505080802

姓名： ******

指导教师：邱运仁

时间：2010年9月

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化工原理课程设计——换热器的设计

目录

§一.任务书 (2)

1.1.题目

1.2.任务及操作条件

1.3.列管式换热器的选择与核算

§二.概述 (3)

2.1.换热器概述

2.2.固定管板式换热器

2.3.设计背景及设计要求

§三.热量设计 (5)

3.1.初选换热器的类型

3.2.管程安排（流动空间的选择）及流速确定

3.3.确定物性数据

3.4.计算总传热系数

3.5.计算传热面积

§四. 机械结构设计 (9)

4.1.管径和管内流速

4.2.管程数和传热管数

4.3.平均传热温差校正及壳程数

4.4.壳程内径及换热管选型汇总

4.4.折流板

4.6.接管

4.7.壁厚的确定、封头

4.8.管板

4.9.换热管

4.10.分程隔板

4.11拉杆

4.12.换热管与管板的连接

4.13.防冲板或导流筒的选择、鞍式支座的示意图(BI型)

4.14.膨胀节的设定讨论

§五.换热器核算 (21)

5.1.热量核算

5.2.压力降核算

§六.管束振动 (25)

6.1.换热器的振动

6.2.流

列管式换热器设计说明书

设计者： 班级：

姓名 ： 学号 ： 日期 ：

指导教师 设计成绩 日期

列管式换热器设计说明书

目录

一、方案简介································································3

二、方案设计································································4

1、确定设计方案·····························································4

2、确定物性数据·····························································4

3、计算总传热系数···························································4

4、计算传热面积·····························································5