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密 级
宁波大红鹰学院
毕业设计(论文)
毕业设计（论文）题目
不锈钢制换热器优化设计
所在学院
专 业 班 级 姓 名 学 号 指导老师
年 月 日
诚信承诺
我谨在此承诺：本人所写的毕业论文《不锈钢制换热器的优化设计》均系本人独立完成，没有抄袭行为，凡涉及其他作者的观点和材料，均作了注释，若有不实，后果由本人承担。
承诺人（签名）：
年月日
摘要
换热器是一种完成热量交换的设备，提高它的热交换效率，可以带来巨大的社会效益和经济效益。在工程界换热器的设计是一项关系十分重大的工作，它涉及到很多方面，包括换热器的成本投资、后期的运行状态及使用中的性能状况。结合当代对热交换器的要求，换热器的设计应做到投资成本少、维护费用低以及换热效率高等。众多学者长期致力于这个方面的研究，也取得了相应的成果。随着技术的不断发展以及工业生产很对换热器要求的不断的提高，对热换器的优化设计的研究不断的深入，并且提出了很多的优化设计的方案。同时由于水中氯离子对不锈钢造成的应力腐蚀，会大幅缩短不锈钢制换热器的使用寿命。通过对换热器进行优化设计，提高其热交换效率，减少氯离子应力腐蚀，增加热交换器使用寿命，具有良好的社会效益和经济效益。
针对上述问题文章首先对国内外关于不锈钢制热换器的研究情况进行了统计和分析，从而对本课题的研究背景有了更为深刻的了解。面对型号众多的换热器，如何根据工艺要求评选出最佳的换热器，是设计者们经常遇到的问题。随着科学技术的发展，人们也越来越希望利用现代技术，开发出不锈钢制换热器设计的优化计算和优化结构方法，能使换热器在给定换热量并满足所有约束条件的同时，具有更好的特性。且对于加快化工过程设计与开发，提高换热器设计的效率与准确度等都具有重大的应用价值。
同时不锈钢制热换器由于其所采用的材料的特殊性，在使用过程中容易产生很多的缺陷，其中最大的缺陷就是不锈钢材料在水中氯离子的作用下非常容易发生应力腐蚀，从而影响不锈钢制热换器的使用寿命。在此我们针对不锈钢制壳管式换热器提出了具体的优化方案，在提高效率的同时也减少了氯离子的应力腐蚀作用。
本文提出了新的换热器的优化设计方法，主要是从换热效率、流动特征与结构设计这三个方面对热换器进行了优化设计，同时力求能够寻找出热换器使用性能与运行费用间的关系。传统的传热学致力于研究热量传递的规律，且追求如何使传热效果更好或者是如何使热量不至于散失，而流体流动造成的损失以及采用装置的结构却不是关注的重点。
关键词：不锈钢制热换器，优化设计，氯离子，应力腐蚀
Abstract
Heat exchanger is complete heat exchange equipment, improve its heat efficiency, can bring great social benefits and economic benefits. The heat exchanger design is a very important work, it involves heat transmission equipment investment cost, operation condition and performance status. A good heat exchanger design should be able to do it saving investment, low operating cost and heat transfer effect is good. People have long pay a lot of effort, also made the corresponding effect, but still in front of the request from far. Many people in heat exchanger and the optimization design method proposed the plan, but because of the uncertainty of the optimization design goal and the diversity of the heat exchanger, the optimization design of the heat exchanger is still not perfect. At the same time because the water of chloride ion of stress corrosion caused by stainless steel, will be significantly shorten stainless steel heat exchanger using life. Through the optimized design of heat exchanger, improve the heat efficiency, reduce chloride stress corrosion, increase the heat exchanger service life, has the good social benefits and economic benefits.
The article in view of the above questions first at home and abroad to about the change of stainless steel heating research were statistically analyzed and research, and the research background of this project a more profound understanding. Face many of the heat exchanger model, according to the requirement of process selection out the best heat exchanger, designers are frequently met. With the development of science and technology, people more and more is also hopes to use modern methods, developed a stainless steel heat exchanger design optimization calculation and design structure method, can make the heat exchanger in a given in the heat and meet all the conditions at the same time, it has better properties. And to speed up the chemical process design and development, and improve the design efficiency and accuracy of the heat exchanger has important application value At the same time stainless steel heating change device because its used materials and particularity of itself and has many defects, one of the biggest is stainless steel materials in the water of the role of chloride ion very vulnerable to corrosion, which affects the use of stainless steel heating in the life. For this we for stainless steel tube and shell heat exchanger put forward specific optimization solution, in improving the efficiency also reduces the chloride ion of stress corrosion function.
This paper puts forward a new optimization design of heat exchanger is to grasp the
law heat transfer performance of the heat exchanger, flow characteristics and structure size the three influence the main factors of the heat exchanger comprehensive performance, set out to look for the relationship between performance and cost and heat transfer characteristics and operation cost flow asked relationship. The traditional heat transfer is dedicated to the study of the law of heat transfer, and the pursuit of how to make better or heat transfer effect is how to make heat will not be lost, and fluid flow loss caused by the structure of the device and not focus of concern.
Key Words:Stainless steel heating for change，optimal design，chloride ion，stress corrosion
目录
摘要 ......................................................................................................................................... I Abstract ...................................................................................................................................... II 目录 ...................................................................................................................................... I V 第1章绪论 . (1)
1.1换热器的重要性 (1)
1.2本课题的研究现状及重要意义 (1)
1.3国内外研究的现状 (1)
1.4换热器设计研究的发展动向 (2)
1.5本课题研究的主要内容 (3)
1.6小结 (3)
第2章热交换器优化方案的选择 (4)
2.1概述 (4)
2.2热交换器类型概述 (4)
2．3换热器性能评价与优化方程评述 (4)
第3章不锈钢材料的腐蚀及防治 (5)
3.1概述 (5)
3.2不锈钢常见的腐蚀种类 (5)
3.3常见腐蚀的防护与控制措施 (6)
第4章壳管式换热器的优化设计 (8)
概述 (8)
4.1壳管式换热器结构特点 (8)
4.2新产品加工工艺的六个要素 (10)
4.3加工工艺的验证 (11)
4.4结构优化------------------------------------------------------ ---------------------------12
第5章实验与调剂 (13)
5.1热交换器参数 (13)
5.2发生腐蚀的原因分析 (13)
总结与展望 (14)
一、总结 (14)
二、今后研究方向 (14)
参考文献 (15)
致谢 (16)
第1章绪论
第1章绪论
作为工程技术领域中普遍的三种传递过程之一，热传导占据很重要地位。换热器是专门用来进行各种热传导过程的一种传热设备，在化工行业、石油行业、能源行业中有着非常广泛的应用，同时是应用非常广泛的单元之一。[1]目前从经济发展的总趋势来看能源会越来越短缺，而且可再生热源的有效温度也越来越低，这就决定了能用来热交换的允许温差将变得越来越小，这就决定了对换热技术的发展和换热器性能的要求也会越来越高。所以，换热器的开发设计与功能研究已经成为了人们关注的课题。
1.1换热器的重要性
在工业生产中，换热器的性能很多时候都起着决定性的作用，对所生产的产品的质量、生产中的能量利用效率以及整个生产系统的经济合理性和可靠性都有很大的作用。据统计，在化学工业中所用用于换热器的资金大约占整个设备所用资金的30％左右，在石油炼厂中换热设备所用资金则更是占全部的40％左右。[2]由于目前在地球上煤碳、石油、天然气等不可再生的资源存储量越来越少，世界上各个国家都非常重视新能源的开发。所以换热器的优化设计与合理的运用关系到能源的开发和发展的可持续性。而在这项工程中，换热器有着不可替代的角色，其结构设计的优化以及使用效率的高低也将影响到一个国家的社会经济使用的效益。
1.2本课题的研究现状及重要意义
换热器的优化设计要做到投资费用低、运行费用低和使用效果好。很多学者和研究者长期以来都致力于这项任务的研究，同时取得了很多喜人的成果，但是离满足社会经济效益的最大化的目标相差还比较远。因此更深入的研究是非常有必要的。
同时由于水中氯离子对不锈钢造成的应力腐蚀，会大幅缩短不锈钢制换热器的使用寿命。通过对换热器进行优化设计，提高其热交换效率，减少氯离子应力腐蚀，增加热交换器使用寿命，具有良好的社会效益和经济效益。
1.3国内外研究的现状
1.3.1国外研究的发展状况
早在1930年英国马尔斯顿·克歇尔瑟公司就用浸渍铅焊方法，用铜及其合会制成换热器用作航空发动机的散热器。[3]苏联一九五九年在莫斯科鲍曼高等工业技术学校和全苏制氧机研究院开始研究。除美、英、日以外，德国、法国、比利时、捷克等主要工
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业国家，对换热器也进行研究和制造。目前国外从事换热器生产的共同特点是为使其与石油化工设备产品配套而努力，并试制高工作压力和大尺寸规格的换热器。未来的发展趋势是换热器大量用于化工生产，其使用范围也必将日益扩大和发展。
1.3.2国内研究的发展状况
在六十年代我国相关的行业就已经开始生产和使用换热器，由于采用空气炉钎焊的生产工艺，所以只能生产小型产品。1963年我国已开始用盐浴浸沾钎焊试制铝制换热器的研究，经过多年努力，于1970获得成功，并在大型全低压空气分离设备和石油化工中应用。40多年来我国板翅式换热器技术取得了显著的进步，1983年杭氧和开封两厂开发出了大型中压的换热器，使我国的换热器的技术水平达到了一个新的高度。
1.4换热器设计研究的发展动向
目前在很多的领域不锈钢制换热器已得到广泛应用，并在利用热能、回收余热、节约原料、降低成本上取得了比较显著的经济效益。[4]其主要特点是：传热效率高、结构紧凑、轻巧、适应性强、制造工艺要求严格、制造研究开发费用高、结构复杂、工作压力温度有一定的限制、易堵塞和被腐蚀、工质要求比较洁净、加工工艺复杂等特点。近年来，不锈钢制换热器的设计理论、试验研究、制造工艺、开拓应用的研究正在蓬勃的发展大众，需要特别提出的是因为很多新技术的参与，使其热换器的应用范围更加广泛，进入了一个新的发展时期。目前热换器的研究主要集中在以下几个方面：
1.4.1表面特性及选择
表面选择是热换器设计当中很重要的一环，从分析的不同的方法来分类可分为定性和定量分析，而定量分析法又可以可分为筛法和性能比较法，性能比较法适用于管翅式换热器，而筛法则用于板翅式换热器。板翅式换热器中的传热过程主要是通过翅片来完成的。多孔翅片亦属于高效翅片，通过多种多孔翅片表面传热、压降和流动特性试验，提出了一些可供设计参考的结论。总之，可供使用的多种翅形，因子和因子数据已有不少，但可供设计计算使用的拟合关联式却很有限。应用计算流体力学、流动可视化技术和模拟测试来研究翅片流动和传热的本质，并建立因子和因子数据库将是今后十分重要的工作。
1.4.2传热和流动分析
换热器热传导的分析方法非常的多，其中用的比较多的是单元数法，该方法比较适
第1章绪论
用于手工计算，为了可以进行手工计算该方法假设了一些理想化的条件。换热器的设计会被这些假设条件严重影响，因此必须考虑进行修正。温度的影响有时需考虑，如试验数据通常在常温下获得，用于高温下时就要修正。如传热计算中确定流体物性的单一温度值，在冷端温降不是很大的情况下，可用平均温度计算物性。但若流体物性变化很大，则应将换热器按能量平衡分成几部分，假定各部分内的物性为一常数。应用物性比法计入了流体物性随温度变化的影响。物流不均匀会引起换热器性能显著下降，特别是大的换热器尤甚。简单的总管分配不均匀性分析可通过解析方法完成，如两股流板翅式换热器。对于两相流问题，不均匀分配问题显得尤为突出，物流的不均匀分配使得换热器严重偏离设计工况。
1.4.3结构设计
在不锈钢制换热器的热应力方面的研究，国外的研究者对一种大型复杂的换热器进行了热疲劳分析和寿命预测，并提出了三种热应力分析的有限元模型心。[5]改善换热器换热表面的几何形状，其中肋片的几何形状对紧凑式换热器的性能影响至关重要，对肋片性能(换热性能、流动阻力性能、强度等)的研究是紧凑式换热器研究的重要内容。流道布置是影响其性能另一重要因素，这是因为紧凑式换热器使用高度紧凑的换热表面，换热器的形状具有大的迎面面积和短的流道长度，因而，流道布置要求极为精确。物流分配的均匀性对其性能的影响不能忽视，由于其短的流道和大的迎面面积，紧凑式换热器导流器的设计对于介质流动的均匀分配是至关重要的，因此对导流器结构和性能的研究也是紧凑式换热器优化设计的重要内容。
1.5本课题研究的主要内容
1．研究换热器选型、优化设计基本思想及换热器性能和评价方法；
2．以不锈钢的腐蚀特性为基础，从换热器的结构设计组成方面入手，提出了不锈钢制热换器的防腐蚀的方法和工艺，针对水中氯离子对不锈钢的腐蚀对换热器的设计进行了优化；
3．重点研究介绍了管壳式换热器的相关特征并且提出了设计优化的方案；
1.6小结
1．阐述换热器开发研究的重要性；
2．介绍了不锈钢制换热器国内外研究的发展趋势；
3．论述了本课题的研究意义和主要研究内容。
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第2章热交换器优化方案的选择
2.1概述
换热器的型号和类型非常多，这就对研究者和设计者提出了很高的要求。要求他们根据设计的工艺性、经济性以及实用性的要求设计出合适的换热器。同时随着科学技术的不断更新，很多高科技技术进入了工程技术领域，由于高科技具有高效与合理的优点，使其在换热器的设计当中的位置越来越重要，能使换热器在比较低的使用与维护成本的基础上有较高的换热效率并满足使用要求。
2.2热交换器类型概述
换热器型式多样，有板式换热器、板翅式换热器、管壳式换热器、板壳式换热器、折流杆换热器、螺旋板式换热器、热管换热器、超薄板换热器等等。[6]每种型式的换热器都有其本身的结构特点和工作特性，有些结构形式，适用于某些情况，但是，在另外的情况下，可能不太合适，甚至是根本不能使用。所谓换热器选型就是面对日益增多的各种类型的换热器，在给定的工艺约束条件下，通过计算比较，得到能满足传热要求的最经济、最合理的几种换热器选用方案，供设计人员参考选择。
2．3换热器性能评价与优化方程评述
2.3.1优化设计的基本思想
热交换器的最优化设计是指从所有的设计方案中选择最优的一个，以达到某种目标。用它来解决问题的步骤通常分为三步：首先，建立数学模型，数学模型中应该包括设计变量、目标函数以及约束条件；其次，在建立的数学模型的基础上建立分析模型，并且选择最合理的求解问题的方法；第三，求解，很多时候由于相关的数学问题的复杂性，一般采用编写程序进行计算机求解。
2.3.2换热器性能的评价方法
一台设计良好的换热器必须满足以下的几项要求：在强度及结构合理的同时，保证满足生产过程中所要求的热负荷；便于生产制造、施工安装和工程检修；在经济上要求要合理、适用。同时换热器在技术上的创新性和经济上的合理性是综合考虑一个优秀的热换器设计的更高的要求。换热器的使用范围很广、类型多。
第3章不锈钢材料的腐蚀与防治
第3章不锈钢材料的腐蚀及防治
3.1概述
不锈钢材料的广泛使用对近代工业的发展有着极其大的推动作用。同时它在国民经济的各个行业中扮演着相当重要的角色。[7]因为不锈钢材料具有非常良好的综合性能，包括耐蚀性、成型性、外观好以及强度高等很多优良的性能，因此不锈钢产业的规模不断的扩大，尤其是在机械加工制造行业应用更是非常的广泛。但是我们知道任何事情都是有两面性的，不锈钢也不例外，其本身也具有很多不足的地方。最大的不足就是不锈钢会在使用过程中发生腐蚀，其腐蚀在局部更是非常的常见。[8]从对腐蚀的控制角度来看，全面腐蚀在一定程度上可以进行预测和比较及时的防止，对整个结构的危害性较小，但是局部腐蚀就不同了，由于其不确定性和不可察觉性，导致对其的防治与处理就出现了很多的问题。在这种原因下，导致因为局部腐蚀发生的破坏事故往往非常的突然，总是在没有明显的预兆下的突然破坏，其危害性相当大。
3.2不锈钢常见的腐蚀种类
3.2.1点腐
点腐是不锈钢腐蚀当中最常见的一种腐蚀形式，是一种比较隐蔽而且破坏性大的局部腐蚀形式，虽然因点腐而损失掉的不锈钢材料的重量很少，但是如果一直持续不断的发展，就会导致腐蚀点处一直腐蚀到穿孔，从而引起整个热换器设备的失效。造成巨大的经济损失，甚至产生危害性大的工程事故。点腐发生的位置一般在易钝化金属处，同时在有氯离子与氧化剂共存存在的条件下。[9]产生点腐的原因有很多，其中环境因素是主要因素，溶液中的氯离子对不锈钢的侵蚀性最强，当氯离子达到一定浓度时，不锈钢就会发生点蚀。不锈钢的点腐蚀在实践中最为常见，不锈钢在近中性的含氯离子的水溶液中可能发生局部溶解形成孔穴而遭到点蚀。不锈钢发生点腐蚀的氯离子的最低浓度可以通过测定溶液中氯离子的含量来确定。而溶液中的其他离子，有的对点蚀起加速作用，如漂白剂中的次氯酸根侵蚀性很强，也有很多离子，添加到含有氯离子的溶液中可以使点蚀电位变正，诱导期延长，腐蚀孔数目减少，从而起到点蚀缓蚀剂的作用。
3.2.2应力腐蚀
在拉应力和腐蚀介质的共同作用下，金属材料所发生的一种局部腐蚀破坏称为应力腐蚀破裂(简记为SCC)。破坏形态有三种，主要是裂纹、裂缝和断裂。同样这是一种危害性非常大的腐蚀现象，据研究者对不锈钢局部腐蚀破坏的调查统计分析得出SCC所
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造成的设备波坏位居第一位，至少占到一半以上。[10]有两种情况可能出现应力腐蚀开裂。不锈钢处于氯化物水溶液环境中时可能产生氯离子应力腐蚀开裂。例如，海雾环境，不锈钢又处于很高的拉应力作用下，而且气温又超过正常的环境温度时，在热交换器上使用不可能不存在影响，除非所使用的钢经过了的敏化处理。在较低温度下，在寻常的恶劣环境中，包括有机化学剂，也能产生应力腐蚀开裂，而这些条件在大多数情况下又是不可避免的。在交变应力和腐蚀性介质共同作用下，可使金属材料产生腐蚀疲劳破坏，这给工业生产和人们生活造成巨大的经济损失和社会危害，研究者对氯离子破坏的发生和发展进行了大量研究，对于不同的材料、介质和应力组合，其氯离子破坏机理是各不相同的，目前还没有将来都很难找到一种普遍适用的开裂分析机理。比NaCI体系的研究，论证了裂纹是从非金属夹杂物溶解而形成的点蚀处萌生，并提出裂缝开裂是材料的特定微观组织与应力和环境因素交互作用的结果。还有一些研究者认为，裂纹萌生源自金属表面钝化膜的破裂，或者是相对于母体材料呈阳极性的局部变形区优先溶解所制。不锈钢磨损腐蚀也是一种常见的腐蚀。
3.3常见腐蚀的防护与控制措施
3.3.1点蚀的防护与控制措施
根据裂纹源形成于循环水冷却壁这一点可说明起腐蚀作用的氯元素主要来自管内的工业废水，由于水中Cl很高，为不锈钢应力腐蚀开裂提供了环境介质．同时，145～150℃左右的工作温度也会加速氯离子应力腐蚀的倾向。不锈钢在氯化物介质中，在一定的应力作用下主要是由氯强烈地穿破钝化膜，而使基体金属破露新生面，形成微池作用，使金属基体形成正离子。点蚀是不锈钢明显腐蚀的通常形式。一般以针状腐蚀开始，由于腐蚀的产生，受腐蚀部位变黑色或变成深褐色。[11]大多数严重腐蚀环境中，点蚀的数量和深度增加，使表面呈现受腐蚀的外观。在弱腐蚀条件下，点腐蚀本身不可能从表面上明显减少，但是在表面上可能出现腐蚀产生一层薄膜，当锈斑渗出就可能使周围失去光泽。
3.3.2防止应力腐蚀破裂的措施
防止SCC最有效方法是控制应力。在设计设备时应使应力分布尽可能均匀，减小局部应力集中的程度。为了减少局部的应力集中现象的产生，要求不锈钢热换器的外形应尽量做成光滑的流线型。尽量避免截面的突变，切断口，沟槽和开孔等截面不规则形式的产生，对应力可能集中的关键部位，可适当增加部件壁厚。对于加工形成的残余应力，
第3章不锈钢材料的腐蚀与防治
用热处理进行消除是一种普遍采用的方法。避免SCC的合金环境组合也是有效的方法。如果组合中的特定环境就是设备的服役环境，那么就不应选择这种合金材料制造设备。敏化作用也是一种不锈钢腐蚀的比较具有危害性的波坏形式，其原理是让钢中的碳与铬结合，在热处理过程中或在焊接过程中在晶界析出。[12]形成的碳化物使晶界出现贫铬，并在晶界形成抗腐蚀薄膜同时发生局部的晶界腐蚀，降低了材料的耐应力腐蚀性。从裂纹整体形貌来看，裂纹星树根状，主裂纹似主根，许多分叉裂纹形成根须；同时也可以看到，主裂纹较粗，内部充满了腐蚀产物。在制造过程中敏化环境，需在不锈钢钢做最终热处理时进行快速冷却，防止碳化铬质点的沉淀。在焊接过程中，薄断面的不锈钢通常冷却速度相当快，足以得到阻止碳化铬质点沉淀的相同效果，在厚断面的不锈钢焊接中，通过使用低碳不锈钢来可避免敏化问题。
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第4章壳管式换热器的优化设计
概述
换热器是制冷系统中必不可少的热交换设备，它的质量直接影响着制冷系统的制冷性能及其正常的工作。壳管式换热器以它占用空间小，换热面积大，造价低等优点而在大中型制冷系统中被广泛应用。在换热器进一步向小型化、大功率发展的过程中，它的制造工艺会遇到一些新的技术难题。只有把这些新的技术难题解决好，才能制造出高质量的换热器。壳管式换热器广泛用于大型动力电站、核电站、石油化工及制冷空调工程。统计数字表明，在工业用换热器中有近50％的换热器均在壳侧存在两相流动。由于其流动与换热非常复杂，包含转捩、湍流、漩涡以及相变等现象。目前对其内部具体流动认识尚不完全清楚。实验研究虽能较准确地测量换热器的流量、压力等平均参数，但无法获得其内部的流动细节、温度分布等参数，而且由于实验设备、实验条件以及经费的限制，实施困难。数值模拟在现有理论与数值方法基础上，能较准确模拟出内部流动细节，有助于对流动现象认识和指导设计与改进。
4.1壳管式换热器结构特点
4.1.1传统卧式壳管式蒸发器的结构特点
卧式壳管式蒸发器是一个圆柱形的钢制筒体，壳体内分布着许多高效换热管。壳体两端焊有管板，高效换热铜管用扩胀法固定在管板上，管板的另一端与带有分筋的隔板连接，隔板与管板问插入橡胶垫片紧紧地固定在一起(见图1)。[13]该结构的目的是使蒸发器分隔成互不相通的几个腔，从而达到完美的换热效果。
第4章壳管式换热器的优化设计
4.1.2新一代卧式壳管式蒸发器的结构特点
目前产品都在朝小体积、大功率方向发展。因此，设计者们设计小直径的简体和管板，在管孔直径、管孔数量及管板厚度不变的情况下，隔板上的分筋采用曲线形式(见图2分筋隔板)。
管板的关键值“孔桥宽度B”被缩小到GBl51-1999《钢制壳管式换热器》规定的最小理论值(见图3)，与此。相对应的橡胶垫片(见图4)也设计为曲线式分筋，腔与腔之间的密封性，要求达到最高。
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4.2新产品加工工艺的六个要素
4.2.1传统的加工工艺
老一代卧式壳管式蒸发器的设计主题思想是安全性高、牢固性强、换热面积大、腔一腔之间密封性要求高、便于加工。在这思想理念下，设计的蒸发器结构特点是：在管孔直径、管孔数量一定的条件下，用大直径、大厚度的筒体和管板，管板的关键数值“孔桥宽度B”(AP换热管中心距)保证最大值，目的是保证管板的刚度；隔板上的分筋数量少，并采用易加工的直线式分筋。对应以上的结构特点，传统的加工工艺是：·管板与筒体的焊接坡口选用强度大、熔敷金属量多，收缩变形量大的C类坡口形式。
·没有用防止管板与简体焊接变形的工艺板。
·用铁锤+凿子的手工方法胀管。
·胀管时无次序、无步骤，操作工可自由发挥。
4.2.2新加工工艺的设计
新型换热器特点：换热面积、换热效果追求最大化，“孔桥宽度B”值、管板直径及厚度追求最小化、容器体积追求最小化。新型换热器的结构变化，造成管板刚度大辐下降。沿用传统工艺的结果是，管板无法有效地抵消与众多换热管胀接以及简体与管板组焊后产生的两种内应力。这两种内应力使平整的管板出现严重的凹凸变形，隔板上的直线式分筋与变形的凹凸管板间无法有效地密封，相邻腔——腔之问普遍出现相通现象，达不将管板分割成既互不相通又密封性好的几个腔的设计技术要求，造成了换热器性能严重下降。对于换热器的这种结果，返修无济于事，有时只能报废。[14]
第4章壳管式换热器的优化设计
保证新型换热器的换热效率，关键是要把管板在焊接和胀管过程中产生的凹凸变形控制在一个合理的范围之内。我们针对焊接和胀管的几个主要环节进行了比较深入的分析、研究和试验、对比，从设计、工艺装备、生产工具和操作步骤等不同方面总结出保证产品制造质量的六项措施：
(1)在设计强度允许的范围内，管板与筒体焊接选择变形量最小的C类坡口形式。
(2)增加防止管板与简体焊接变形的工艺板。
(3)合理设计焊接工艺板的厚度、螺栓孔数量及其分布。
(4)选用先进的数据控制式机械滚珠胀管仪，严格控制胀管的扭矩数值。
(5)定期更换数据控制式机械滚珠胀管仪上的机械滚珠，杜绝不合格的磨损滚珠影响各孔的胀力数值。
(6)胀管时按照曲线扩散性的胀管步骤进行操作。
4.3加工工艺的验证
新设计的加工工艺需要实际数据的验证，才能确定其适用性。首先对胀管扭矩数值和不同胀管次序分别进行测试。从数据比较得出：当管板厚度较薄时，若胀管扭矩增大，管板变形量也随之增加。除了以上所述的因素外，管板的变形量还与胀接从表中看出，带垫板且焊缝熔敷金属量小的坡口，焊后该焊缝对管板产生的拉应力小。原因：1．焊接垫板与简体组焊前的组装定位焊缝抵消了c焊缝因冷却而产生的横向收缩力。
2．熔化金属量小，横向收缩力也小。
另外，管板的变形量还与管板的反变形工艺板上开的螺孔数有关。当所开的螺孔数增加到与管板上螺孔数相等时，管板变形量达到最小。[15]由此可见，管板的变形量与胀管扭矩、胀管次序、胀管仪器及管板——筒体间所开的C类焊缝坡口型式有密切关系，其中，胀管扭矩、胀管次序、C类焊缝坡口型式影响最大。新设计的加工方法，有效地控制了产品在加工过程中的变形量，提高了产品的制造质量，证明了新工艺的正确性，具体表现在加工工艺改进前管板变形量实测在△max=5一-6mm之间，改进后管板变形量实测在△max=l～2mm之间，效果比较显著。
通过3年多来对各种使用、试验中的新型换热器产品进行跟踪调查发现，凡是在换热器生产过程中对以上五大加工要素进行严格监控的产品，其性能都达到了令人满意的结果，这大大降低了以往传统工艺生产所带来的产品返修率和报废率，保证了制冷系统
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的正常工作。
4.4结构优化
空调机组中壳管式换热器主要由三部分构成"如图5所示"包括分隔板、接管、冷剂侧连接法兰等,换热器主体包括换热铜管束、折流板、管板等，和外壳，水在壳体与铜管束之间腔体内流动,制冷剂在铜管内部流动制冷时,制冷剂经膨胀阀节流后在铜管内部蒸发吸收水侧热量, 对空调系统循环水制冷制热时, 经压缩机压缩后的高温制冷剂气体经四通换向阀换向后进入铜管内部,向水侧释放热量,并凝结为液体,从而对空调系统循环水制热。换热器换热面积52㎡, 设计压力（管程\壳程）2.4Mpa\0.6Mpa，设计温度（管程\壳程）90℃\55℃，最高工作压力（管程\壳程）1.9Mpa\0.5Mpa,介质（管程\壳程）R22\H2O 对该换热器的特点进行分析：
（1）换热器铜管采用U 型管,安装在固定管板上,通过隔板将制冷剂进出流道分开,由于U型管整体性好,铜管接口都在同一管板上,壳体可一端封闭焊接,一端采用法兰与管板连接,较大程度减少了漏点。由于每台空调机组的两台压缩机共用一台壳管式换热器,实际U型铜管束分为两组,通过隔板将端盖分为四个腔体,各腔体之间采用密封垫隔开。（2）换热器铜管为薄壁内螺纹铜管,管壁厚度9mm。内螺纹铜管增加了换热面积,换热效率高,但弯管胀管过程易造成铜管损坏。
（3）折流板垂直方向布置,强迫水流上下矩形波式流动,有助于增强换热效果。
（4）采用水平进出水管布置,占用的空间位置相对较小,便于安装".#采用水平进出水管布置,占用的空间位置相对较小,便于安装。
（5）管板处胀管段铜管也采用内螺纹管,但胀管时极易将管口胀裂和产生非正常变形。
不锈钢换热器制造工艺卡2020 容器制造工序过程卡产品名称： 换热器 第1 批产品编号： H 总序号编制： 朱识年月日审核： 张其强年月日制造工序过程卡产品名称：换热器产品编号：H No、 ERG-JL-GY011图号或标准号HRRxx-09018材料牌号 S30408代用材料牌号简图说明：零部件名称筒体规格Φ325x6规格件号12状态状态总件数1材料入库编号G13008代用单编号序号工序工作内容及工艺要求工种或设备操作者/日期检验质控符号检验项目实测数据结论检验者/日期1下料领料、划线、标记移植钣金长度标记1956mm合格E2切割切割1956mm，预留一点加工余量气割长度确认1960mm合格E3加工坡口加工坡口车床坡口角度单边300合格E4开孔按设计要求，对接管处开孔，确认管口方位，孔径与管径相吻合气割方位确认符合图纸要求合格E5清理焊前清理磨光机光洁度磨出金属光泽合格E编制：年月日审核： 年月日制造工序过程卡产品名称：换热器产品编号：H No、 ERG-JL-GY011 图号或标准号HRRxx-09018材料牌号 S30408Ⅱ代用材料牌号简图说明：零部件名称法兰规格PL40规
格件号7状态状态总件数2材料入库编号D13001代用单编号序号工序工作内容及工艺要求工种或设备操作者/日期检验质控符号检验项目实测数据结论检验者/日期1领料领料、划线、标记移植钣金划线尺寸标记移植Φ460mm合格E2气割用气割切割出二块Φ460mm的圆板，并留出加工余量气割外圆尺寸Φ463mm 符合要求E3车圆用车床车圆，Φ460mm。车床检查尺寸精度 Φ460mm合格E4开坡口用车床加工法兰密封面，并在反面加工单边坡口，坡口深度5mm，坡口角度500。车床坡口尺寸符合要求合格E5焊前清理坡口两侧各20mm内用磨光机将杂质等清理干净磨光机清洁度露出金属光泽合格E编制： 年月日校核： 年月日制造工序过程卡产品名称：换热器产品编号：H No、 ERG-JL-GY011 图号或标准号HRRxx-09018材料牌号S30408代用材料牌号简图说明：零部件名称管板规格δ=25规格件号9状态状态总件数2材料入库编号B13001代用单编号序号工序工作内容及工艺要求工种或设备操作者/日期检验质控符号检验项目实测数据结论检验者/日期1领料领料、划线、标记移植钣金划线尺寸标记移植Φ460mm合格E2气割用气割切割出二块 Φ460mm的圆板，并留出加工余量气割外圆尺寸Φ463mm符合要求E3车圆用车床车圆，Φ460mm。车床检查尺寸精度Φ460mm合格E4磨平用磨床将管板磨成δ=25mm，保证双面精度。磨床检查厚度δ=25mm合格E5开坡口用车床加工管板密封面，并在反面加工
压力容器设计资格考核 考试内容 按照容标委公布的《压力容器设计人员资格考核规定（试行）》中的要求， ①考试内容为： （ 1 ）压力容器设计相关的基础知识，包括材料、结构、力学基础、设计计算方法、热处理、腐蚀、无损检测等； （ 2 ）压力容器设计相关的标准、规范，主要包括：GB150 《钢制压力容器》， GB151 《管壳式换热器》， GB12337 《钢制球形储罐》， JB4710 《钢制塔式容器》， JB4731 《钢制卧式容器》（现在还是GB150-89中的内 容）， JB4708 《钢制压力容器焊接工艺评定》， JB4709 《钢制压力容器焊接规程》， JB4730 《压力容器无损检测》,JB4734 《铝制 焊接容器》和 JB4745 《钛制焊接容器》等相关标准； （ 3 ）压力容器法规、文件：《压力容器安全技术监察规程》和《压力 容器压力管道设计单位资格许可与管理规则》等； （ 4 ）压力容器设计、制造中常见的实际工程问题； （ 5 ）锅容标委专业网站的问题答复内容； （ 6 ）图样答辩：由报考人携带一套与所申请类别相对应的压力容器 图样，并对该图样的相关技术问题进行现场答辩。 ②网上的公布的审核考试情况： 容标委目前共有2003年1、2期，2004年1~3 期，2005年1期共6批次考试，2003年1、2期，2004 年2、3期，2005年1 期这五期网上公布了总结，第一期最难，闭卷最高分为78.5分，通过率～60%，2003年第2期为～64%，2004年第2 期通过率为～68.6%，2004 年第3 期通过率～66.1%，开卷最高分88，闭卷最高分89。2005年1期的考核形式是没有培训直接进行考试，通过率是～71.4%，开卷最高分79，闭卷最高分87。 ③ 2004 年考试情况汇报： 我在2004年的考证，参加了容标委的培训。在报到时容标委发一个学号，考试按学号分考场。如果没有记错的话，卷子上页要写学号。 考试题目共128题，其中填空、选择各50道题目，各占25分，判断20道题目，分值为10 分，问答8 道题占40 分（问答题10 题，前7 道必答，后3 道选答1题即可）。具体内容及形式可参考容标委公布的2003年第1期的试卷。 培训上6 天课。白天是GB150 等标准编制者、出题者讲课。听一听会有所收获的，晚上可以到教室复习。中间复习一天，接着是上午开卷考试3个小时，下午开卷2个小时。最后是三类图纸的答辩，半小时。 我平时有时间也带着看一看标准，但个人主要是提前一个星期开始复习，从朋友那边借了本《压力容器工程师设计指南》看了一遍，感到效果很好。在上课的时候，每天晚上记一记标准上的基本概念方面的内容，看一看参考资料。如同我考证前室里老同志给我介绍的一样，通过是轻松的，好成绩要努力。开卷的题目范围广，基础有深度，有相当部分的内容是在各类资料上或标准中条文演化而来的，闭卷的题目相对而言要简单，但是需要记一记。
板式换热器的技术参数 更新日期：2012-12-12 进出口管径进出口管径的大小以介质在管道内的活动速度小于3m／S为宜来确定，最大流速宜小于4m／s。现海内板式板式换热器板片厚度一股为0.5～1.0mm，考虑到厂家制造工艺、现场操纵水平及侵蚀、除垢等因素，板式换热器板片厚度宜选择0.7～0.9ram。 板式换热器软水侧压力损失 软化水进出板式换热器温度根据现有高炉软水供给的经验，软水供给温度在3 5～40℃之间时，对高炉稳产高产、安全出产最有利，同时考虑到夏季冷媒水及冷却塔的冷却能力，软化水进高炉温度在夏季最不利工况时宜小于40℃，软化水出高炉温度宜小于4 5℃，即软化水进板式换热器温度宜为4 5℃，出板式换热器温度宜为40℃。 板式换热器板片材质板式板式换热器板片材质基本上采用不锈钢、钛合金两种。 板式板式换热器数目根据中小高炉的特点，其炉体冷却软水系统采用板式板式换热器的数目宜为3台并联，每台流量为最大流量的5O%，正常运行开二备一。 冷却水进、出板式换热器温度根据夏季冷却水供水温度及冷却塔工作能力，冷却水进板式换热器温度宜小于32℃，出板式换热器温度宜小于3 7℃。 流量根据水在冷却壁的公道流速，并重点考虑高炉后期内壁耐热层减薄、传热量急剧增加的情况，按后期最大传热量来确定软化水流量。因为钛材料价格为不锈钢的4～6倍，且高炉冷却系统板式板式换热器板片材质采用不锈钢即可知足要求，为此板式板式换热器板片材质选用不锈钢。 板式换热器正常工作压力根据软水系统闭路轮回的特点，板式换热器正常工作压力最小值应为软水系统轮回水泵出口压力与高炉高位膨胀水箱水位高度之和。原有空冷器软水侧压力损失小于0.05MPa，因此板式板式换热器软水侧压力损失必需小于’0.05M Pa。 密封垫材质考虑现场实际情况及板式板式换热器工作温度、软化水成分等诸多因素，密封垫材质宜选用三元乙丙橡胶。 因为软水系统除停开空冷器、并入板武板式换热器外，其它部门不变，因此，板式板式换热器软水侧压力损失须小于原有空冷器软水侧压力损失。 板式换热器板片厚度板式换热器板片厚度与传热系数成反比关系，板片厚度越小，传热效果越好，但同时也轻易侵蚀泄漏。 ARD拥有世界上最先进的设计和生产技术以及最全面的换热器专业知识，有专门的选型软件根据用户不同工况测算出最适合的板式换热器。
2013/7/15 压力容器设计人员综合考试题 (闭卷) 姓名：得分 一、填空（本题共 25 分，每题分） 1 、结构具有抵抗外力作用的能力，外力除去后，能恢复其原有形状和尺寸的这种 性质称为弹性。 点评：这是材料力学的基本定义，压力容器的受压元件基本上应该具有这个性质。 2 、压力容器失效常以三种形式表现出来：①强度；②刚度；③稳定性。 点评：该失效形式是压力容器标准所要控制的几种失效形式。 3 、当载荷作用时，在截面突变的附近某些局部小范围内，应力数值急剧增加，而离开这个区域稍远时应力即大为降低，趋于均匀，这种现象称为_应力集中。 点评：这是弹性力学的基本概念。常见于压力容器的受压元件。 4 、有限元法单元基本方程｛F｝e = [K]｛δ｝e所表示的是单元节点力与单元 节点位移之间的关系。 点评：这是一道拉开分数档次的题，考查所掌握的基础理论深度。该题是有限元数值分析中最基本概念。 5 、厚度 16mm 的 Q235—C 钢板，其屈服强度 ReL 的下限值为 235MPa 。 点评：该题主要是考察对压力容器常用材料钢号含义的掌握，并不是考查对具
体数字的记忆。 6 、在正常应力水平的情况下，Q245R 钢板的使用温度下限为 -20℃。 点评：该题出自 ，表 4，考查设计人员对材料温度使用范围的掌握 。 7 、Q345R 在热轧状态下的金相组织为 铁素体加珠光体。 点评：考查设计人员的综合知识，提示大家应该掌握常用材料的金相组织的知 识深度。 8 、用于壳体的厚度大于 36 mm 的 Q245R 钢板，应在正火状态下使用。 点评：该题出自 GB150， 条款，考查对常用压力容器材料订货技术条件掌握的 熟练程度。 9 、GB16749 规定，对于奥氏体不锈钢材料波纹管，当组合应力_ σR ≤2σS t _时，可不考虑疲劳问题。 点评：考查波纹管的基础知识的掌握，同时这里包含一个结构安定性的力学概念 10、 波纹管的性能试验包括刚度试验、稳定性试验、__疲劳试验__。 点评：考查波纹管的基础知识的掌握， 11、 GB150 规定的圆筒外压周向稳定安全系数是 ,球壳及成形封头的外压稳 定安全系数是 15 。 点评：GB150 释义P41。考查设计人的基础知识和标准的理解掌握。
钛制板式换热器的分来及在海水淡化中的应用情况 钛制板式换热器主要有汽-液型钛板冷凝器和液-液型钛板换热器2类。其型号规格主要有：板式换热器BR系列，BR02、BR035、BR046、BR080、BR10等；不等截面板式换热器BBR 系列，BBR06、BBR08、BBR10等。传热板片有0.2、0.35、0.46、0.60、0.80、1.0、1.28、1.3m2(单片换热面积)等多种规格。各种型号换热器有相应的产品规格系数，依其技术性能可供选择。 以BR035型号板式换热器为例，其主要技术参数为：单片换热面积为0.35m2；板间距为3.2mm；板片厚度为0.8mm；角孔直径为120mm；单流道截面积为0.001136m2：最大处理量为120m3/h；传热系数为2500~5000W/(m2·℃)，工作压力为1.6MPa；工作温度为丁腈垫片<120℃，乙丙胶垫片<180℃，氟胶垫片<250℃；单台设备最大装机面积70m2。可以看出，板式换热器热效率很高。综上所述，在型号规格方面，我国已制造出大型单片换热面积1.28m2、1.3m2等液-液型换热器，这种大型板式换热器的板式外型尺寸为2.2m×0.81 m，板厚为0.6mm，每台最大组合面积为350m2。这标志着我国已拥有较强的钛制板式换热器设备的设计、制造能力[1]。 钛制板式换热器在海水淡化中的应用 淡水约占地球水资源的3%，通过海水淡化获取新的淡水资源是今后世界用水的一大趋势。在解决沿海地区淡水资源紧张的诸多方法当中，海水淡化是一种切实可行且有效的办法。其中多级闪蒸(Muiti-Stage Flash，缩写为MSF)海水淡化技术占有主导地位。其生产能力为全世界海水淡化总产量的56%。世界上规模在4000t/d以上的海水淡化装置中，MSF 装置占77.3%。目前，单机容量最大的MSF装置是意大利SIR/EU-TECO公司生产的，出力为36000t/d，安装在意大利本土[2]。 海水淡化技术在我国还处于起步阶段，目前仅有少量的小型反渗透装置，而大容量蒸馏装置(包括多级闪蒸MSF、多效蒸发ME、蒸汽压缩蒸馏VC等)的开发生产才刚刚开始。 船用海水淡化技术分析 船用海水淡化技术的产业化发展始于20世纪50年代，至今已形成了蒸馏法、电渗析法和反渗透法等技术。从目前市场占有率来看，蒸馏和反渗透是主要型式。反渗透海水淡化装置能耗较少，近年来装船量增长较快。在出海船只中，蒸馏法海水淡化装置是主导产品，而且类型也比较多，既有多级闪发、沸腾蒸馏和压气蒸馏之分，也有管式、板式之分。多级闪发技术现已比较成熟，其热源主要是锅炉蒸汽。压气蒸馏法需要有附加的蒸汽压缩装置，适用于供汽不便、没有低品位热量可用的场合。沸腾蒸馏法具有其他方法不可比拟的特点，如设备简单可靠、原水不需要预处理、出水品质较高等。其中的板式蒸馏法虽然蒸发效率高，但板间流体通道容易被固体颗粒沉积所堵塞，不适用于尾气直接加热的蒸馏装置。 在商业用途上，淡水技术可分为2大类，一类为蒸馏法，另一类为薄膜法。蒸馏法又可细分为多级闪化法(Multi-Stage Flash，MSF)、多效蒸馏法(Multi-Effect Distillation，MED)和蒸汽压缩法(Vapor Compression，VC)3种。薄膜法主要有电透析法(Electro Dialysis，ED)、逆(反)渗透法(Reverse Osmosis，RO)与纳米过滤法(Nano Filtration，NF)等。在全世界海水淡化方法的应用上，逆(反)渗透法(RO)排名是第1位，日产量达1409.1×104t(43.5%)。多级闪化法(MSF)占第2位，为39.2%，日产量达1269.2×104t。电透析法(ED)日产量146.2×104 t(4.5%)占第3位。其它还有蒸汽压缩法(VC)、多效蒸馏法(MED)、纳米过滤法等。多级闪化法和逆(反)渗透法是海水淡化领域的主流方法。 钛是海水淡化设备换热器的首选材料钛对氯具有很强的抗腐蚀性，是海水淡化设备换热器的首选材料。随着沿海地区石化、电力等行业的迅速发展，应用海水取代日益紧张的淡水作为工业冷却介质，可以节约大量的淡水资源，获得显著的经济效益和社会效益。但是由于海水腐蚀性强，当管材使用普通碳钢或不锈钢时，海水作为冷却介质会对管材产生严
ＰＴＡ装置钛制换热器的结构及设计 原作者：贾起亮 出处：中国石化集团洛阳石油化工工程公司(河南省洛阳市471003) 【关键词】换热器 【论文摘要】ＰＴＡ装置钛制换热器的结构及设计 中国石油化工股份有限公司洛阳分公司化纤工程225ｋｔ/ａ精对苯二甲酸(ＰＴＡ)装置于1998年开工建设,2000年全面建成并投产,引进国外技术和设备,其中钛材换热器从国外引进。该装置于2003年进行了一次扩能改造,由洛阳石油化工工程公司设计,其中增加的一台钛设备氧化反应器二级冷凝器立足于国内设计,国内制造,一方面,节省了投资,另一方面,通过设计加深了对化纤工程ＰＴＡ装置钛材换热器的设计、制造、检验、使用等各个环节的认识。1 钛材换热器的基本情况 名称:氧化反应器二级冷凝器(ＢＥ 113Ａ) 规格:ＢＥＭ1200 2.1/0.42 680 9.7/19 Ｉ 设计条件(见表1) 设备采用直立悬挂式结构,换热器采用固定管板结构,考虑钛管与钢壳体不同的操作温度及膨胀系数,在壳程设置膨胀节以吸收不同的膨胀差。 2 钛材换热器的选材及依据 2.1 选用钛材的原则及必要性 在某种腐蚀条件下,不锈钢与铜等常用耐蚀金属无法满足设备防腐蚀使用的要求,这时钛制设备将是一个合理的选择。在某种腐蚀条件下,不锈钢和其它常用金属材料虽可以使用,但腐蚀率较高,使用寿命较短,如用钛材,则耐腐蚀性好,使用可靠性高,寿命长,此时需对两种材料进行技术经济全面比较,只有在技术经济方面有明显优势时才能采用钛设备。 2.2 钛材换热器的工作条件及选材 该装置采用以对苯二甲酸为原料的液相空气氧化法,反应温度为160～230℃,氧化产物为对苯二甲酸。反应以空气为氧化剂,醋酸为溶剂,在液相中进行。溶剂在反应器中沸腾蒸发,从塔顶
钛板式换热器是以波纹为传热面的新型、高效换热器，广泛应用于化工、石油、冶金、电力、船舶、海洋、医药等工业部门的加热、冷却、冷凝、蒸发工艺过程中。随着人们对板式换热器优越性的进一步认识和其应用领域的扩大，板式换热器的发展迅速，目前已成为主要的换热设备。钛板式换热器由于其高效紧凑以及出色的抗腐蚀能力，已成为许多强腐蚀工况中的首选设备。但是由于板式换热器板片都要承受来自冷、热流体两侧的压差，而这个压差就作用在该板片与相邻两板片间数以千计的接触点上，并且板式换热器是靠夹紧板片之间的橡胶垫片来密封冷热流体的，夹紧板片时，必然有一部分作用是靠板片之间接触点承受的。因此，板片压制精度越高，板片之间的接触点所承受压力就均匀，板片的承压能力也越强。如果板片压制精度不够高，就会造成某些接触点承受压力过高而遭损坏的现象，这样只有靠增加板片厚度的方法来补救，而增加板片厚度必然会降低换热效率，也造成设备成本的加大。为了满足压制成型的“苛刻”条件，提高换热效率，要求钛板式换热器板片(钛板换料)厚度小于1 mm，对于板片的强度、延伸率、杯突、晶粒组织有着特别要求。为了加大板式换热器发展力度，使其更加广泛的应用于各个领域，全面实现板式换热器用钛板国产化，提高板换料质量，有必要研究各种轧制工艺对板换料组织与性能的影响，进一步提高板换料压制成型率。 轧制工艺对板式换热器用钛板组织与性能的影响 顾德才，邓贵顺，杭逸夫，王文鼎，葛伟，徐国俊 (南京宝泰特种材料有限公司，江苏南京211 125)
<<钛工业进展》2009第二期 板式换热器的设计特点 1、高效节能：其换热系数在3000～4500kcal/m2·°C·h， 比管壳式换热器的热效率高3~5倍。
武汉市润之达石化设备有限公司 浮头式换热器 、冷凝器、U 型管式换热器 换热器、冷凝器、U 型管式换热器 一、标准型换热器、冷凝器、U 型管式换热器具体规格型号详见附表。 二 、规格型号表示方法 武汉市润之达石化设备有限公司所制造的换热器型号表示方法为： B E S 500 -1.6 -55 -6/ 25- 2 I □ □□ □ □ X (Y) DN - Ps Pt - A – L / □ - Ns Nt -N I(II)-REb REa REd REc REc 全碳钢材质 REd 全不锈钢材质 REa 管束材质为09Cr2AlMoRE REb 壳体材质为07Cr2AlMoRE I 级换热器(或II 级换热器) 管/壳程数,单程只写Nt 换热管类型(见表3) 换热管公称长度(m) 光管公称换热面积(㎡) 管/壳程设计压力(MPa),相 等时只写P t 公称直径 壳体内安装分布式缓冲板 管箱内安装分布式缓冲板 换热管支撑形式(见表2) 后端管箱型式(见表1) 壳体型式(见表1) 前端管箱封头型式(见表1) 导流筒型式(见表1) 表1 外壳型式与代号 表2 换热管支撑型式与代号
武汉市润之达石化设备有限公司浮头式换热器、重沸器 注：标*的制造较复杂，在特殊场合使用。 表3 换热管类型 标注示例： 1、浮头式带管箱分布板，封头管箱DN600直径，管/壳程设计压力1.6Mpa，面积90㎡，管长6m，管径φ25光管，2管程、1壳程管材为09Cr2AlMoRE，标注为： BES(X)600-1.6-90-6/25-2REa 2、浮头式螺旋折流板DN800直径，设计压力2.5Mpa，光管面积205㎡，管长6m，管径φ19缩放管，4管程管束材质09Cr2AlMoRE，壳体材质09Cr2AlMoRE，标注为：BES(X)LX800-2.5-205-6/19F-4Rea/b 注：型号中可不加（X）Y，即不采用此结构，也可不加RE(a)b、c、d，即不采应规定的材质，但应注明详细材质要求。 三、安装尺寸 安装尺寸按我公司所提供的详细安装尺寸图，用户选用后我公司当天即可提供。
（情绪管理）压力容器设计人员考试大纲
压力容器设计人员考核大纲 (2012) SummaryofCheckingContentforDesignerandApproverofPressu reVesselDesign 全国锅炉压力容器标准化技术委员会 2012年02月20日 目录 第壹章总则 (1) 第二章常规设计审批人员考试内容 (1) 第三章分析设计人员考试内容 (4) 第四章附则 (5) 压力容器设计人员资格考试大纲 第一章总则 第壹条为规范压力容器设计人员资格考试工作，依据为国家质量监督检验检疫总局锅炉压力容器安全监察局颁布的TSGR1001-2008《压力容器压力管道设计许可规则》（以下简称规则）及全国锅炉压力容器标准化技术委员会制定的《压力容器设计人员考试规则》（2012），制定本规则。 第二条本规则适用于A、C、D类压力容器设计（以下称常规设计）审批（含审核、审定人）人员及SAD类压力容器分析设计（以下称分析设计）设计人、审批人的考核工作。
第二章常规设计审批人员考试内容 第三条A、D类压力容器设计审批人考试内容： （壹）理论考试要求： 1．应熟悉压力容器设计关联的基本基础知识，包括材料、结构、力学基础、设计计算方法、热处理、腐蚀、焊接、无损检测等； 2．应熟练掌握压力容器设计关联的法规、安全技术规范、标准、文件；3．能够正确解决压力容器设计、制造中常见的实际工程问题； 4．熟悉且及时掌握压力容器行业关联的标准信息 （二）关联的安全技术规范文件： TSGR0004-2009《固定式压力容器安全技术监察规程》 TSGR1001-2008《压力容器压力管道设计许可规则》等 （三）关联的标准规范： GB150.1~GB150.4《压力容器》 GB151《管壳式换热器》 GB12337《钢制球形储罐》 GB50009《建筑结构载荷规范》 GB50011《建筑抗震设计规范》 JB/T4710《钢制塔式容器》
板式换热器与套管换热器的简单区别 时间：2009-06-11 来源：互联网发布评论进入论坛 一板式换热器属于高效换热设备 在实际应用中有两种，一种是旋压法制造的伞板式换热器，另一种是冲压法制造的平板换热器，其结构特点如下： 1、板式换热器体积小、占地面积少 板式换热器占地面积为同样换热能力的列管换热器的30%左右，若与淋洒式的排管冷却器相比就更优越。 2、板式换热器传热效率高。 板式换热器能使两种热交换流体处于较低的流速下，增强扰动，激起湍流，从而强化传热，传热系数值K可达16720J/（m2?h?℃）（水对水），较之列管换热器高2~4倍。 3、板式换热器组装灵活。 当生产上要求改变工艺条件和产量时，板式换热器只要增减板片数量或改变板片组装流程通道形式，即可满足要求。 4、板式换热器金属消耗量低。 板式换热器主要由不锈钢或钛合金压制的传热片、密封胶垫、夹紧螺栓和压紧板整机框架等零部件组成。板式换热器的板片每平方米消耗金属为8kg左右，而同样参数的螺旋板式换热器则需要20kg左右，其他管壳式换热器就更多了。 5、板式换热器热损失小。 板式换热器由于仅是板片周围边暴露在大气中，所以热损失仅1%左右，不需要采用保温层。 6、板式换热器拆卸、清洗、检修方便。 松开压紧螺母即可进行清洗维护,更换胶垫或板片。对于容易结垢的介质，一方面由于板式换热器中的介质有激烈的湍流，其湍流临界雷诺数比一般列管式换热器低10倍左右，因而不易结垢。 二套管式换热器主要是为中小型冷水（热泵）机组设计制造的专用产品
广泛应用于水环热泵机组，水源冷水（热泵）机组，空气源冷水（热泵）机组，地源冷水（热泵）机组等制冷设备。 套管式换热器结构全面优化整合，使结构更合理，性能更稳定。与套穿其内铜管管束一起弯制成层叠螺旋形状的套管主体，并以钢制的固定支架与套管式主体焊接巩固成型，套管两端各自导出制冷剂和冷却水连接套路。
《管壳式换热器的设计和选型》 一、设计题目 1.1题目 在一反应器的反应过程中,以400kw的加热功率加热10h,需要将反应过程中挥发出来的120号航空汽油(石油醚)冷却再回流到反应器中,试设计一管壳式换热器,要求能够把挥发出来的溶剂完全都回流到反应器中。 1.2 要求 1) 对反应器的蒸发量进行计算,即 (溶剂kg/h). 2) 冷却水采用天津地区的地下水(需要确定进口水的温度,出口温度自定;要确定水的压力以保证能够在壳程里流动). 3) 溶剂走管程, 冷却水走壳程. 且管程与反应器连接,并且通大气. 4) 计算换热面积等. 5) 确定换热器的尺寸. 6) 画出结构示意图,为设备制造企业提供可靠的基础数据(可以用计算机画). 7) 该设计方案的费用计算，主要有: ◆设备费（材料费和一些配件费,材料可以选用304不锈钢等）; ◆操作费（冷却水消耗量）.
8) 参考文献： a、《化工原理》上、下册，天津大学出版社 b、《化工原理课程设计》，天津大学出版社 c、《化工机械手册》，天津大学出版社 d、《化工设备设计手册基础》，上海科学技术出版社 二、设计过程 2.1确定设计方案 （1）初选换热器的类型 溶剂：石油醚，按照正戊烷来计算。 冷却剂：天津地下水，其地下水温度取15℃。 两流体温度变化：热流体进出口温度均为常压下正戊烷的沸点温度36.07℃，进口处为饱和蒸汽，冷却过程发生冷凝；冷流体进口温度为16℃，出口温度为24℃。 （2）初定流动空间及流速 冷却水走管程，正戊烷走壳程。选用Φ25mmx2.5mm的304不锈钢管。管程一般流体的常用流速范围为0.5-3.0m/s，初选管程冷却水的流速u i=0.5 m/s。 2.2 确定物性数据 定性温度：取流体的进出口温度的平均值
列管式换热器的设计计算 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(以固定管板式换 热器为例) (1) 不洁净和易结垢的流体宜走管内，以便于清洗管子。 (2) 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。 (3) 压强高的流体宜走管内，以免壳体受压。 (4) 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。 (5) 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。 (6) 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。 (7) 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(Re>100)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，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。 2. 流体流速的选择 增加流体在换热器中的流速，将加大对流传热系数，减少污垢在管子表面上沉积的可能性，即降低了污垢热阻，使总传热系数增大，从而可减小换热器的传热面积。但是流速增加，又使流体阻力增大，动力消耗就增多。所以适宜的流速要通过经济衡算才能定出。 此外，在选择流速时，还需考虑结构上的要求。例如，选择高的流速，使管子的数目减少，对一定的传热面积，不得不采用较长的管子或增加程数。管子太长不易清洗，且一般管长都有一定的标准； 单程变为多程使平均温度差下降。这些也是选择流速时应予考虑的问题。 3. 流体两端温度的确定 若换热器中冷、热流体的温度都由工艺条件所规定，就不存在确定流体两端温度的问题。若其中一个流体仅已知进口温度，则出口温度应由设计者来确定。例如用冷水冷却某热流体，冷水的进口温度可以根据当地的气温条件作出估计，而换热器出口的冷水温度，便需要根据经济衡算来决定。为了节省水量，可使水的出口温度提高些，但传热面积就需要加大；为了减小传热面积，则要增加水量。两者是相互矛盾的。一般来说，设计时可采取冷却水两端温差为5～10℃。缺水地区选用较大的温度 差，水源丰富地区选用较小的温度差。 4. 管子的规格和排列方法 选择管径时，应尽可能使流速高些，但一般不应超过前面介绍的流速范围。易结垢、粘度较大的液体宜采用较大的管径。我国目前试用的列管式换热器系列标准中仅有φ25×2.5mm及φ19×mm两种 规格的管子。 管长的选择是以清洗方便及合理使用管材为原则。长管不便于清洗，且易弯曲。一般出厂的标准钢管长为6m，则合理的换热器管长应为1.5、2、3或6m。系列标准中也采用这四种管长。此外，管长和壳径应相适应，一般取L/D为4～6(对直径小的换热器可大些)。 如前所述，管子在管板上的排列方法有等边三角形、正方形直列和正方形错列等，如第五节中图4－25所示。等边三角形排列的优点有:管板的强度高；流体走短路的机会少，且管外流体扰动较大，因而对流传热系数较高；相同的壳径内可排列更多的管子。正方形直列排列的优点是便于清洗列管的外壁，适用于壳程流体易产生污垢的场合；但其对流传热系数较正三角排列时为低。正方形错列排列则介于上述两者之间，即对流传热系数(较直列排列的)可以适当地提高。 管子在管板上排列的间距(指相邻两根管子的中心距)，随管子与管板的连接方法不同而异。通常，胀管法取t=(1.3～1.5)do，且相邻两管外壁间距不应小于6mm，即t≥(d+6)。焊接法取t=1.25do。 5. 管程和壳程数的确定当流体的流量较小或传热面积较大而需管数很多时，有时会使管内流速较低，因而对流传热系数较小。为了提高管内流速，可采用多管程。但是程数过多，导致管程流体
钛制压力容器的制造与检验要点 【摘要】本文通过对硫酸铜蒸发罐的生产实例全面介绍了钛制压力容器的设计、焊接、加工等制造要点以及制造完成后的检验原理、步骤和重点。 【关键词】钛压力容器制造检验 某公司接到一批硫酸铜蒸发罐的订单，介质为CuSO4+H2SO4，设计温度150℃，设计压力0.25Mpa。考虑到钛在含有氯、溴、醋酸、硫酸、硝酸等腐蚀性介质中具有比不锈钢、铝、铜更优良的耐蚀性，特选用了钛材。但是钛制压力容器比普通的钢制压力容器在技术上有更多难度，积累经验也少得多，为此作者对钛制容器在材料选用、加工卷制、焊接、热处理、检验上的要点进行了一系列的论证。 1 材料选用 钛存在两种同素异构晶体形态，α为密排六角结构，β为体心立方结构。因为882.5℃以下，密排六角结构最稳定，所以压力容器设计中应采用α合金状态，即TA牌号。根据氧含量的不同，分为TA0-TA3共4种牌号，机械强度和硬度逐级增加，抗腐蚀性能相近。TA1和TA2的耐腐蚀性能和综合性能适中，TA0具有较好的成型性能，TA3具有较高强度和耐磨性能，考虑到经济性，选用TA2牌号。 由于钛及钛合金的抗拉强度随温度的升高而下降较快，见表1，因为硫酸铜蒸发罐的工作温度约为140℃，考虑到该温度下抗拉强度与常温下有较大差距，所以选用钛-钢复合板.综合考虑复合板的力学性能指标和工艺性能指标选用S30408+TA2。2 筒体的卷制与封头的冲压 钛材在剪切过程中，易产生塑性变形，加之温度过高，容易与空气中的氧、氮等反，产生加工硬化，降低防腐蚀性能，所以选用水下切割的方法。 钢板卷制过程中，在钢板厚度方向上，外层收到拉伸，内层收到压缩，存在一定的剪切应力。由于钛-钢复合板按目前的生产技术一般采用爆炸法，界面存有一定的应力，叠加卷制产生的剪切应力，将面临巨大的剥离风险。因此必须采用特殊的卷制方法： （1）使用合适的预弯模版进行板端预弯； （2）卷板一次压下量不宜过大，避免同一区域往复成形； （3）纵缝基层焊接完毕后进行无损检测； （4）尽可能减少筒体找圆次数。
《板式换热器机组控制》 课程设计报告 2010-2011 学年第二学期 系别：电子工程学院 专业：电气自动化技术 班级： 09自动化2 姓名：乔东升窦茂源焦海洋 陈超陈琦琦 指导教师：张旭
板式换热器 板式换热器是由一系列具有一定波纹形状的金属片叠装而成的一种新型高效换热器。各种板片之间形成薄矩形通道，通过半片进行热量交换。板式换热器是液—液、液—汽进行热交换的理想设备。它具有换热效率高、热损失小、结构紧凑轻巧、占地面积小、安装清洗方便、应用广泛、使用寿命长等特点。在相同压力损失情况下，其传热系数比管式换热器高3-5倍，占地面积为管式换热器的三分之一，热回收率可高达90%以上。 1.板式换热器简介 2.本成套设备由板式换热器、平衡槽、离心式卫生泵、热水装置（包括蒸汽管路、热水喷入器）、 支架以及仪表箱等组成。用于牛奶或其它热敏感性液体之杀菌冷却。欲处理的物料先进入平衡槽，经离心式卫生泵送入换热器、经过预热、杀菌、保温、冷却各段，凡未达到杀菌温度的物料，由仪表控制气动回流阀换向、再回到平衡槽重新处理。物料杀菌温度由仪表控制箱进行自动控制和连续记录，以便对杀菌过程进行监视和检查。此设备适用于对牛奶预杀菌、巴式杀菌。 板式换热器的型式主要有框架式（可拆卸式）和钎焊式两大类，板片形式主要有人字形波纹板、水平平直波纹板和瘤形板片三种。 1.1板式换热器的基本结构
板式换热器 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。 框架由固定压紧板、活动压紧板、上下导杆和夹紧螺栓等构成。 板式换热器是将板片以叠加的形式装在固定压紧板、活动压紧板中间，然后用夹紧螺栓夹紧而成。 1.2板式换热器的特点 （板式换热器与管壳式换热器的比较） a.传热系数高由于不同的波纹板相互倒置，构成复杂的流道，使流体在波纹板间流道内呈旋转三维流动，能在较低的雷诺数（一般Re=50~200）下产生紊流，所以传热系数高，一般认为是管壳式的3~5倍。 b.对数平均温差大，末端温差小在管壳式换热器中，两种流体分别在管程和壳程内流动，总体上是错流流动，对数平均温差修正系数小，而板式换热器多是并流或逆流流动方式，其修正系数也通常在0.95左右，此外，冷、热流体在板式换热器内的流动平行于换热面、无旁流，因此使得板式换热器的末端温差小，对水换热可低于1℃，而管壳式换热器一般为5℃. 板式换热器 c.占地面积小板式换热器结构紧凑，单位体积内的换热面积为管壳式的2~5倍，也不像管壳式那样要预留抽出管束的检修场所，因此实现同样的换热量，板式换热器占地面积约为管壳式换热器的1/5~1/8。
换热器采用不锈钢管的技术参数 4.1空调用汽水换热器（螺纹管换热器） 4.1.1技术要求： 投标方要保证换热器的设计符合系统的要求，换热器成套供应，可以单组供应，现场组装，单组供的现场组装费用已包括在总报价中。设备以成套设备的进出口法兰为界（提供对侧法兰）。 4.1.1.1换热器满足成套设备应配的水汽接口、通气管接口、弹簧式安全阀、反真空阀、排水阀、压力表、温度表、感爆器之接口、超高温感应器之接口、用于感温器备用之接口（一个）管道、法兰、等 4.1.1.2 空调用汽水热交换器为立式。 4.1.1.3 换热器须设置“底脚”以平衡换热器及保证运行时不会震动及变形，底脚之物料须与换热器之外壳一致并焊接于外壳上。底脚之下须带有10mm厚的垫脚板。 4.1.1.4 所有的接口须为法兰接口（满足BS4504要求)，并能容易与连接管连接。 4.1.1.5 每个换热器附带有满足BS853要求的检查口，检查口最小直径≥400mm。 4.1.1.6供货范围：主机、随机附件、专用工具、备品备件。随机运行所需的备件和易损件，其价格应包括在总投标标价中。注明备件和易损件项目清单。注明详细的设备清单。 4.1.1.7每台热交换器自带一套电动温控系统（包括电动调节阀、执行机构、温度传感器和控制器），温控系统应具有断电自动保护功能（断电后自动切断汽源）。确保出水温度稳定。温控系统选西门子产品。
4.1.2技术参数： 4.1.2.1一次侧热源：热源为电厂提供的----0.8MPa，温度为160℃（电厂提供的蒸汽波动参数为160℃—400℃）的过热蒸汽作为换热一次热媒。二次热媒水温度为60/50℃热水。 单台换热量：5MW 数量 3台 型式：立式、管壳式。 换热面积：30m2 壳体材质：碳钢壁厚：8mm 换热管：外径为19mm，壁厚为1.5mm 换热管材质：紫铜螺旋管 备用方案：若采用不锈钢管 型式：立式、管壳式。 换热面积：40m2 壳体材质：碳钢壁厚：8mm 换热管：外径为19mm，壁厚为1.2mm 换热管材质：S30408 4.1.2.2连接管道符合原设计图纸要求。 4.1.2.3阀门等配件材质为铸钢，公称压力1.6MP，均为国内知名大品牌产品。 4.2生活热水用汽-水容积式换热器 4.2.1总体要求： 投标方要保证换热器的设计符合系统的要求，换热器成套供应，可以单组供应，现场组装，单组供应的现场组装费用已包括在总报价中。设备以成套设备的进出口法兰为界（提供对侧法兰）。 换热器包括： 4.2.1.1容积式换热器，满足成套设备应配的水汽接口、通气管接口、弹簧式安全阀、反真空阀、排水阀、压力表、温度表、感爆器之接口、超高温感应器之接口、用于感温器备用之接口（一个）、管道、法兰等。 4.2.1.2底座槽钢架及必要的支撑。满足换热器平衡和保证运行时不会震动及变形。 4.2.1.3 容积式换热器为卧式布置。 4.2.1.4 所有的接口须为法兰接口（满足BS4504要求)，并能容易与连接管连接。
列管式换热器计算 水蒸气温度150℃，换热器面积32m 2，重油流量3.5T/h （0.97kg/s ），重油进口温度为20℃，初选20#无缝钢管规格为15×1，2管程，每管程94根管，在垂直列上管子数平均为n =16根。 1. 蒸汽侧冷凝换热表面换热系数1h （1）定性温度21w s m t t t +=，假定壁面温度5.149=w t ℃，则2 1w s m t t t +==148.8℃ 由1m t 查水的物性参数，得 1λ=0.685W/(m· K)，=1μ 2.01×10-4N·s/m 2，1ρ=920kg/m 3，r =2113.1×103J/kg 。 （2）定型尺寸：水平管束取nd ，n = 16，d =0.017m （3）表面换热系数1h 计算式 =-????????=-=-41 433241131211]) 5.149150(1001.2017.016101.211381.9685.0920[725.0])([725.0w s t t μnd gr λρh 15451 W/(m 2·K) 2. 重油侧表面换热系数2h （1）由重油的定性温度查重油的物性参数，得 2λ=0.175W/(m· K)，=2ν 2.0×10-6m 2/s ，2ρ=900kg/m 3，2c =1.88×10-3 J/(kg·K)，Pr =19.34。 （2）流速u 065.094015.04 14.390097.0222=???==f ρM u m/s （3）雷诺数和努谢尔特数分别为 5.487100.2015.0065.0622=??==-νud R e =-=-=--22)64.15.487ln 82.1()64.1Re ln 82.1(d f 0.011 52.9) 134.19()8/011.0(27.107.134.195.487)8/011.0()1(Pr )8/(27.107.1Pr Re )8/(667.05.0667.05.0=-+??=-+=f f N d ud （4）表面换热系数2h 为 1.111015 .0175.052.9222=?==d λN h ud W/(m 2·K) 3. 传热系数K
板式换热器是一种高效、紧凑的换热设备，19世纪80年代首先作为连续低温杀菌器研制成功，到20世纪20年代开始应用于食品工业。由于板式换热器在制造和使用上都有一些独特之处，因此，目前板式换热器已经广泛应用于石油、化工、轻工、电力、冶金、机械、能源等工业领域，成为换热器家族中极具竞争力的品种。我国是从20世纪60年代开始生产板式换热器，至今板式换热器在我国很多领域都得到了广泛的应用。钛及钛合金是一种新兴的很有前途的金属材料，用钛制作换热器具有耐腐蚀性好、传热效率高、表面光洁无结垢层、比重小、强度高、设备体积和质量小等特点，广泛应用于航空、宇宙开发、海洋工程、石油、化工、冶金、电子、医药卫生、食品加工、仪器仪表等领域。 板式换热器概述 板式换热器是由一系列具有一定波纹形状的金属片叠装而成的一种新型高 效换热器。各种板片之间形成薄矩形通道，通过半片进行热量交换。它与常规的管壳式换热器相比，在相同的流动阻力和泵功率消耗情况下，其传热系数要高出很多，在适用的范围内有取代管壳式换热器的趋势。
板式换热器、热交换器行业板片常用的材料主要有奥氏体不锈钢、钛及钛合金、镍及镍合金等冷轧薄板。工业纯钛127用于板式换热器，工业纯钛276和Ti-0.3Mo-0.8Ni345用于管式换热器。用TA1钛板制造的板式换热器，相比列管式换热器有许多优点，在市场上有很强的竞争力，主要用于化工、石油、舰船、海水淡化等热交换系统。 板式换热器的基本结构 板式换热器主要由框架和板片2大部分组成。板片是把由各种材料制成的薄板用各种不同形式的模具压成形状各异的波纹，并在板片4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。框架由固定压紧板、活动压紧板、上下导杆和夹紧螺栓等构成。板式换热器是将板片以叠加的形式装在固定压紧板、活动压紧板中间，然后用夹紧螺栓夹紧而成。 艾瑞德板式换热器（江阴）有限公司作为专业的可拆式板式换热器生产商和制造商，专注于可拆式板式换热器的研发与生产。ARD艾瑞德专业生产可拆式板式
什么是列管式换热器 作者：佚名来源：网络点击数: 2071 日期：2008-7-15 列管式换热器是目前化工及酒精生产上应用最广的一种换热器。它主要由壳体、管板、换热管、封头、折流挡板等组成。所需材质，可分别采用普通碳钢、紫铜、或不锈钢制作。在进行换热时，一种流体由封头的连结管处进入，在管流动，从封头另一端的出口管流出，这称之管程；另-种流体由壳体的接管进入，从壳体上的另一接管处流出，这称为壳程。 在列管式换热器中，管束的表面积即为该换热器所具有的传热面积。当传热面积较大，管子数目较多时，为了提高管内流体的流速，增大管内一侧流体的传热膜系数，常将全部管子平均分成若干组，流体每次只流经一组管子，即采用多管程结构。其方法是在封头内装设隔板，在一端的封头内装设一块隔板，便成二管程；在进口端装两块挡板，另一端装一块隔板，便成四管程；如此，还可以设置其他多管程，但过多使流体阻力增大，隔板占有分布管面积，而使传热面积减小。 列管换热器（又名列管式冷凝器），按材质分为碳钢列管换热器，不锈钢列管换热器和碳钢与不锈钢混合列管换热器三种，按形式分为固定管板式、浮头式、U型管式换热器，按结构分为单管程、双管程和多管程，传热面积1～500m2，可根据用户需要定制。 ■列管式换热器型式的选择： 列管式换热器种类很多，目前广泛使用的按其温差补偿结构来分，主要有以下几种： 1．固定管板式换热器： 这类换热器的结构比较简单、紧凑、造价便宜，但管外不能机械清洗。此种换热器管束连接在管板上，管板分别焊在外壳两端，并在其上连接有顶盖，顶盖和壳体装有流体进出口接管。通常在管外装置一系列垂直于管束的挡板。同时管子和管板与外壳的连接都是刚性的，而管内管外是两种不同温度的流体。因此，当管壁与壳壁温差较大时，由于两者的热膨胀不同，产生了很大的温差应力，以至管子扭弯或使管子从管板上松脱，甚至毁坏换热器。 为了克服温差应力必须有温差补偿装置，一般在管壁与壳壁温度相差50℃以上时，为安全起见，换热器应有温差补偿装置。但补偿装置（膨胀节）只能用在壳壁与管壁温差低于