浮头式换热器冷凝器
一、概述
浮头式换热器按GB151-1999《管壳式换热器》进行设计、制造、检验与验收，广泛应用于两种介质温差较大的炼油、化工、暖通、制药等行业的热交换场合，是一种通用型的标准产品，具有较高的互换性。
二、优点
1、管束可以抽出，方便清洗管、壳程；
2、介质间温差不受限制，在管束与壳体之间不产生温差应力；
3、可在高温高压下工作，一般温度≤450℃，压力≤6.4MPa。
4、可应用于结垢严重的场合。
5、可应用于管程易腐蚀的场合。
规格范围代表
符号
系列名称
浮头式换热器浮头式冷凝器
AES BES BJS
公称直径
mm DN
325、400、500、600、700、800、900、1000、1100、1200、1300、1400、1500、1600、1700、1800十六种
设计压力
MPa
P 1.57(16)、2.45(25)、3.92(40)、6.27(64)四种额定温度（可
升温度降压）
200-400°C最低-20℃
换热面积M2A A型10-800 B型5-635管程数NT2、4、6三种
排管方式△正三角形
◇正方形
转45℃
◇正方
形
转45℃
△正三角形
◇正方形
转45℃
◇正方形
转45℃
换热管规格管长
m
L
1.53
4.56 9
1.53
4.56 9
1.53
4.56 9
1.53
4.5 6 9外径19×225×2519×225×25
2.2 换热器型式代号
根据换热器2.1节中所列出的前管箱、壳体、后端管箱类型，本软件对其进行了组合，提供了组合后各类型换热器的“数据模板”，供用户在输入数据时，可直接选择相应的换热器类型数据模板，以节省数据输入的时间。
根据组合，软件主要提供了下几类换热器的模板数据，供用户根据工艺条件所定的换热器类型进行选择，见下表：
换热器施工方案班级：安装1101班 姓名：段洪章 学号：21 1.编制依据 [1]《石油化工换热设备施工及验收规范》SH/T3532-2005 [2]《石油化工设备和管道涂料防腐蚀技术规范》SH3022-1999 [3]《管壳式换热器防腐涂层施工技术条件》70BJ013-2005 [4]《管壳式换热器》GB151-1999 [5]《石油化工施工安全技术规程》SH3505-1999 [6]《钢制卧式容器》JB/T4731-2005 2主要工程量一览表
3技术交底 施工前，技术员必须组织施工班组人员进行技术交底，未进行技术交底不准施工。技术交底必须做到交底到每个施工工人，使所有施工人员都了解施工技术和质量要求，清楚施工工艺 4施工准备 熟悉图纸，编写施工技术措施，对施工人员进行技术交底。
做好施工机具、量具、手段用料及消耗材料的准备工作。 5设备验收 1).到货设备应具备下列技术文件和资料: a.产品合格证书; b.产品技术特性表，应包括设计压力、试验压力、设计温度、工作介质、试验介质、换热面积、设备重量、设备类别及特殊要求； c.产品质量证明书，应包括下列内容： （1）主要受压元件材料的化学成分、力学性能及标准规定的复验项目的复验值；（2）无损检测及焊接质量的检查报告（包括超过两次返修的记录） （3）通球记录； （4）奥氏体不锈钢设备的晶间腐蚀试验报告（设计有要求时） （5）设备热处理报告（包括时间——温度记录曲线）； （6）外观及几何尺寸检查报告； （7）压力试验和致密性试验报告。 d.设备制造竣工图。 2).设备开箱检验应按照装箱单和竣工图清点验收下列各项:
气化车间煤气水分离、酚回收换热器换热效果不好时需要清 洗的标准 由于气化车间物料中含有大量的焦油、粉尘、造成换热器在使用过程中污堵，降低了换热器的换热效果，使控制指标偏离设计值，在2018年度煤气水分离、酚回收换热器换热效果急剧下降，换热器清洗维护费用过大，已影响了装置的正常运行。 针对此情况在2019年1月17日技术研发中心，组织生产计划部、机动部、气化车间召开关于煤气水分离、酚回收装置换热器清洗标准，来保障装置正常运行，经会议研究讨论决定，气化车间制定出煤气水分离和酚回收换热器需要清洗时的标准，生产计划部和技术研发中心对其进行确认，气化车间按此标准执行。 车间根据运行需求将换热器清洗标准制定如下： 一、煤气水分离工段：煤气水分离装置为保证油水分离效果，控制初焦油分离器（F623a/b04A/B/C/D）操作温度70-75℃,最终油分离器（F623a/b05A/B/C/D）操作温度40-45℃，温度过高会造成油水乳化。 控制初焦油分离器操作温度依靠换热器余热回收器（C623a/b01）、含尘煤气水换热器（C623a/b02A/B/C/D）和含尘煤气水换热器（C623a/b04A/B/C/D）换热效果决定，控制最终油分离器操作温度依靠换热器煤气水冷却器(C623a/b06A/B/C/D)换热效果决定。 1.气化车间会议讨论决定，含尘煤气水（TIA623a/b011）高
于80℃时，车间根据实际运行情况，申请对C623a/b01、C623a/b02A/B/C/D和C623a/b04A/B/C/D换热器清洗。 2.煤气水冷却器出口（TIA623a/b023）温度高于50℃时，车间根据实际运行情况，要求清理换热器C623a/b06A/B/C/D。 3.排查依据如下：因主要控制点为管程含尘煤气水出口温度，清洗标准依据管程设计温度值定。 二、酚回收装置：酚回收装置为保证高负荷处理气化炉产水，合格外送稀酚水，需要控制脱酸塔进料温度125-130℃，萃取塔进料温度40-45℃，外送稀酚水温度夏季控制35-37℃（冬季温度控制40-50℃），脱酸塔塔釜温度控制155-160℃，水塔塔釜温度控制100-105℃，酚塔塔釜温度195-205℃，水塔顶部冷却器出口温度25-30℃，酚塔顶部冷却器出口温度25-30℃，三级分凝冷却器出口温度45-50℃，粗酚换热器出口80℃，水塔进料温度70-75℃，醚系统温度控制20-30℃，温度过高或者过低都会影响酚回收装置正常运行。 控制脱酸塔进料温度依靠酚水一级换热器（C62401A/R）、酚水
换热器基础知识测试题 姓名：分数： 一、填空题（每空1分，共50分） 1、以在（两种流体）之间用来（传递热量）为基本目的的传热设备装置，称为换热器，又叫做（热交换器）。 2、换热器按作用原理和传热方式分类可分为：（直接接触式换热器）、（蓄热式换热器）（间壁式换热器）。 3、、离心式压缩机可用来（压缩）和（输送）化工生产中的多种气体。它具有：处理量大，（体积小），结构简单，（运转平稳），（维修方便）以及气体不受污染等特点。 4、换热器按传热面形状和结构分类可分为：（管式换热器）、（板式换热器）及特殊形式换热器。 5、管壳式换热器特点是圆形的（外壳）中装有（管束）。一种介质流经（换热管）内的通道及其相贯通部分（称为壳程）。它可分为：（浮头式换热器）、（U 型管式换热器）、套管式换热器、（固定管板式换热器）填料函式换热器等。 6、U型管式换热器不同于固定管板式和浮头式，只有一块（管板），换热管作为（U字形）、两端都固定在（同一块管板）上；管板和壳体之间通过（螺栓）固定在一起。 7、（换热管）是管壳式换热器的传热元件，它直接与两种介质（接触），换热管的形状和（尺寸）对传热有很大的影响。 8、写出下列换热管及其在管板上的排列名称分别为： （a）正三角形（b）转角正三角形（c）正方形（d）转角正方形 9、管壳式换热器流体的流程：一种流体走管内称为（管程），另一种流体走管外称为（壳程）。管内流体从换热管一端流向另一端一次，称为（一程）；对U 形管换热器，管内流体从换热管一端经过U形弯曲段流向另一端一次称为（两程）。 10、管板与换热管间的连接方式有（胀接）、（焊接）或二者并用的连接方式。 11、折流板的作用是引导（壳程流体）反复地（改变方向）作错流流动或其他形式的流 动，并可调节（折流板间距）以获得适宜流速，提高（传热效率）。另外，折流板还可起到（支撑管束）的作用。 12、换热器的水压试验压力为最高操作压力的（1.25~1.5）倍。 13、换热器的清洗方法有：（酸洗法）、（机械清洗法）、（高压水冲洗法）、海绵球清洗法。 14、写出下面编号的阀门类型:H（止回阀）、D（蝶阀）、J（截止阀）、A（安全阀）Z（闸阀）、Q（球阀） 15、阀门的密封试验通常为公称压力PN的）（1.1）倍。 二、不定项选择题（每题1分，共10分）
换热器施工方案 班级：安装1101班姓名：段洪章 学号：21
1.编制依据 [1]《石油化工换热设备施工及验收规范》 SH/T3532-2005 [2]《石油化工设备和管道涂料防腐蚀技术规范》 SH3022-1999 [3]《管壳式换热器防腐涂层施工技术条件》 70BJ013-2005 [4]《管壳式换热器》 GB151-1999 [5]《石油化工施工安全技术规程》 SH3505-1999 [6]《钢制卧式容器》 JB/T4731-2005 2主要工程量一览表
3技术交底 施工前，技术员必须组织施工班组人员进行技术交底，未进行技术交底不准施工。技术交底必须做到交底到每个施工工人，使所有施工人员都了解施工技术和质量要求，清楚施工工艺 4施工准备 熟悉图纸，编写施工技术措施，对施工人员进行技术交底。 做好施工机具、量具、手段用料及消耗材料的准备工作。 5设备验收 1).到货设备应具备下列技术文件和资料: a.产品合格证书; b.产品技术特性表，应包括设计压力、试验压力、设计温度、工作介质、试验介质、换热面积、设备重量、设备类别及特殊要求； c.产品质量证明书，应包括下列内容： （1）主要受压元件材料的化学成分、力学性能及标准规定的复验项目的复验值；（2）无损检测及焊接质量的检查报告（包括超过两次返修的记录） （3）通球记录； （4）奥氏体不锈钢设备的晶间腐蚀试验报告（设计有要求时） （5）设备热处理报告（包括时间——温度记录曲线）； （6）外观及几何尺寸检查报告； （7）压力试验和致密性试验报告。 d.设备制造竣工图。
2).设备开箱检验应按照装箱单和竣工图清点验收下列各项: a.清点箱数、箱号及检查包装情况； b.核对设备名称、型号及规格； c.检查接管的规格、方位及数量； d.核对设备备件、附件的规格尺寸、型号及数量； e.检查表面损伤、变形及锈蚀情况； 3) .设备开箱检验应在有关单位参加下进行,检验结果应签字认可; 6设备保管 1).设备和备件、附件及技术文件等验收后应清点登记，并妥善保管； 2).换热设备存放地点应设在地势较高、易排水、道路畅通的场所； 3).在露天存放的换热设备应用不透明的覆盖物遮盖，所有管口必须封闭； 4).不锈钢换热设备的壳体、管束及板片等不得与碳钢设备及碳钢材料接触混放； 5).采用氮封或其它惰性气体密封换热设备应保持气封的压力；脱脂后的设备应防止油脂等有机物的污染。 7设备基础中间交接 1). 设备安装前应对基础及预制构件进行中间交接，交方应提供基础标高和纵横向中心线标记； 2). 设备安装前,应对基础进行检查,并符合下列规定: a.混凝土基础的外形尺寸、坐标、位置及预埋件应符合设计图样的要求； b.混凝土基础的允许偏差应符合下表的规定： 混凝土基础的允许偏差
第一章实验装置说明 第一节系统概述 一、装置概述 目前我国传热元件的结构形式繁多，其换热性能差异较大，在合理选用和设计换热器的过程中，传热系数是度量其性能好坏的重要指标。本装置通过以应用较为广泛的间壁式换热器（共有套管式换热器、螺旋板式换热器、列管式换热器和钎焊板式换热器四种）为实验对象，对其传热性能进行测试。。 二、系统特点 1.采用四种不同结构的换热器（分别为套管式换热器、螺旋板式换热器、列管式换热器和钎焊板式换热器）作为实验对象，对其进行性能测量。 2.实验装置可测定换热器总的传热系数、对数传热温差和热平衡误差等，并能根据不同的换热器对传热情况和性能进行比较分析。 3.实验装置采用工业现场的真实换热器部件，与实际应用接轨。 三、技术性能 1.输入电源：三相五线制 AC380V±10% 50Hz 2.工作环境：温度-10℃～+40℃；相对湿度＜85%(25℃)；海拔＜4000m 3.装置容量：＜4kVA 4.套管式换热器：换热面积0.14m2 5.螺旋板式换换热器：换热面积1m2 6.列管式换热器：换热面积0.5m2 7.钎焊板式换热器：0.144m2 8.电加热器总功率：＜3.5kW 9.安全保护：设有电流型漏电保护、接地保护，安全符合国家标准。 四、系统配置 1.被控对象系统：主要由不锈钢钢架、热水箱、热水泵、冷水箱、冷水泵、涡轮流量计、PT100温度传感器、板式换热器、列管式换热器、套管式换热器、螺旋板式换热器、冷凝器、电加热棒、电磁阀、电动球阀、黄铜闸阀以及管道管件等。 2.控制系统：主要由电源控制箱、漏电保护器、温度控制仪、流量显示仪、调压模块、开关电源以及开关指示灯等。 第二节换热器的认识 一、换热器的形式 能使热流体向冷流体传递热量，满足工艺要求的装置称为换热器。换热器的形式有很多，
第1章换热器设计软件介绍与入门 孙兰义 2014-11-2
主要内容 1 ASPEN EDR软件 1.1 Aspen EDR简介 1.2 Aspen EDR图形界面 1.3 Aspen EDR功能特点 1.4 Aspen EDR主要输入页面 1.5 Aspen EDR简单示例应用 2 HTRI软件 2.1 HTRI简介 2.2 HTRI图形界面 2.3 HTRI功能特点 2.4 HTRI主要输入页面 2.5 HTRI简单示例应用
Aspen Exchanger Design and Rating（Aspen EDR）是美国AspenTech 公司推出的一款传热计算工程软件套件，包含在AspenONE产品之中。 Aspen EDR能够为用户用户提供较优的换热器设计方案，AspenTech 将工艺流程模拟软件和综合工具进行整合，最大限度地保证了数据的一致性，提高了计算结果的可信度，有效地减少了错误操作。 Aspen7.0以后的版本已经实现了Aspen Plus、Aspen HYSYS和Aspen EDR的对接，即Aspen Plus可以在流程模拟工艺计算之后直接无缝集成转入换热器的设计计算，使Aspen Plus、Aspen HYSYS流程计算与换热器详细设计一体化，不必单独地将Aspen Plus计算的数据导出再导入给换热器计算软件，用户可以很方便地进行数据传递并对换热器详细尺寸在流程中带来的影响进行分析。
Aspen EDR的主要设计程序有： ①Aspen Shell & Tube Exchanger：能够设计、校核和模拟管壳式换热器的传热过程 ②Aspen Shell & Tube Mechanical：能够为管壳式换热器和基础压力容器提供完整的机械设计和校核 ③HTFS Research Network：用于在线访问HTFS的设计报告、研究报告、用户手册和数据库 ④Aspen Air Cooled Exchanger ：能够设计、校核和模拟空气冷却器 ⑤Aspen Fired Heater：能够模拟和校核包括辐射和对流的完整加热系统，排除操作故障，最大限度的提高效率或者找出潜在的炉管烧毁或过度焦化 ⑥Aspen Plate Exchanger ：能够设计、校核和模拟板式换热器； ⑦Aspen Plate Fin Exchanger：能够设计、校核和模拟多股流板翅式换热器
绿城工程 板式热交换设备采购 招 标 文 件 招标单位： 招标时刻：
招标文件目录 第一部分投标邀请 第二部分投标须知前附表 第三部分投标人须知 一、讲明 二、招标文件 三、投标文件 四、开标和评标 五、授予合同 第四部分招标内容和技术规格书 第五部分合同要紧条款 第六部分投标文件格式 附件一、投标函 附件二、开标一览表 附件三、投标设备型号规格、数量、原产地、价格表 附件四、商务偏离表 附件五、技术规格偏离表及建议 附件六、法定代表人授权书 附件七、备品配件及专用工具表 附件八、资格、资质证明文件
第一部分投标邀请 各投标企业： 有限公司因工程建设需要，就板式换热设备进行招标。特邀请贵单位前来投标。 招标内容：板式换热器 招标文件价格：人民币200元 招标文件发放时刻：年月日 招标文件发放地点： 投标截止时刻：年月日时 投标地点： 开标时刻：年月日时 开标地点： 评标、询标及决标的时刻与地点：另行通知 招标单位：有限公司 地址：
项目名称： 项目地址： 联系人： 联系电话： 传真： 以上时刻如有变动，以书面通知为准。第二部分投标须知前附表
注：以上内容如有变化将另行通知，通知中未提及的部分将不作变动 第三部分投标人须知 一、讲明 1、本次招标工作是按照《中华人民共和国招标投标法》及相关法律法规要求组织和实施。 2、合格投标人 2．1凡有能力提供招标物资并能严格履行本招标文件规定的制造商或供应商接到投标邀请后均为合格的投标人。对物资采购招标，假如投标人不是制造商，必须提供制造厂家的授权书及证明材料。 2．2假如投标代表人不是法定代表人，需持有《法定代表人授权书》。 3、不管投标过程和结果如何，投标人自行承担投标活动中所发生的全部费用。 二、招标文件 4、招标文件 4．1招标文件的构成 （1）投标邀请；
动力工程学院研究生实验报告题目：换热器综合实验 学号：20121002012 姓名：毛娜 教师：王宏 动力工程学院中心实验室 2013年7月
报告内容 一实验背景 换热器在工业生产中是经常使用的设备。热流体借助于传热壁面，将热量传递给冷流体，以满足生产工艺的要求。本实验主要对应用较广的间壁式换热器中的三种换热：套管式换热器螺旋板式换热器和列管式换热器进行其性能的测试。其中，对套管式换热器和螺旋板式换热器可以进行顺流和逆流两种流动方式的性能测试，而列管式换热器只能作一种流动方式的性能测试。通过实验，主要达到以下目的： 1、熟悉换热器性能的测试方法； 2、了解套管式换热器，螺旋板式换热器和列管式换热器的结构特点及其性能的差别； 3、加深对顺流和逆流两种流动方式换热器换热能力差别的认识。 二实验方案 （一）实验装置 实验装置简图如图1所示： 图1 实验装置简图 1. 热水流量调节阀 2. 热水螺旋板、套管、列管启闭阀门组 3. 冷水流量计 4. 换热器进口压力表 5. 数显温度计 6. 琴键转换开关 7. 电压表 8. 电流表 9. 开关组 10. 冷水出口压力计11. 冷水螺旋板、套管、列管启闭阀门组 12. 逆顺流转换阀门组13. 冷水流量调节阀
换热器性能试验的内容主要为测定换热器的总传热系数，对数传热温差和热平衡误差等，并就不同换热器，不同两种流动方式，不同工况的传热情况和性能进行比较和分析。 本实验装置采用冷水可用阀门换向进行顺逆流实验；如工作原理图2所示。换热形式为热水—冷水换热式。热水加热采用电加热方式，冷—热流体的进出口温度采用数显温度计，可以通过琴键开关来切换测点。 注意事项： ①热流体在热水箱中加热温度不得超过80℃； ②实验台使用前应加接地线，以保安全。 图2 换热器综合实验台原理图 1. 冷水泵 2. 冷水箱 3. 冷水浮子流量计 4. 冷水顺逆流换向阀门组 5. 列管式换热器 6. 电加热水箱 7. 热水浮子流量计8. 回水箱9. 热水泵10. 螺旋板式换热器11. 套管式换热器 （二）实验台参数 1、换热器换热面积{F}： （1）套管式换热器：0.45m2 （2）螺旋板式换热器：0.65 m2 （3）列管式换热器：1.05 m2 2、电加热器总功率：9.0KW 3、冷、热水泵：
1 介质不同，传热系数各不相同我们公司的经验是：1、汽水换热：过热部分为800~1000W/m2.℃饱和部分是按照公式K=2093+786V(V是管内流速）含污垢系数0.0003。水水换热为：K=767(1+V1+V2)(V1是管内流速，V2水壳程流速）含污垢系数0.0003 实际运行还少有保守。有余量约10% 冷流体热流体总传热系数K，W/(m2.℃) 水水850～1700 水气体17～280 水有机溶剂280～850 水轻油340～910 水重油60～280 有机溶剂有机溶剂115～340 水水蒸气冷凝1420～4250 气体水蒸气冷凝30～300 水低沸点烃类冷凝455～1140 水沸腾水蒸气冷凝2000～4250 轻油沸腾水蒸气冷凝455～1020 不同的流速、粘度和成垢物质会有不同的传热系数。K值通常在 2 800~2200W/m2·℃范围内。列管换热器的传热系数不宜选太高，一般在800-1000 W/m2·℃。螺旋板式换热器的总传热系数（水—水）通常在1000~2000W/m2·℃范围内。板式换热器的总传热系数（水（汽）—水）通常在3000~5000W/m2·℃范围内。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
设计任务和设计条件 某生产过程的流程如图所示。反应器的混合气体经与进料物流℃之后，进入60换热后，用循环冷却水将其从110℃进一步冷却至为量的流 知混合气体组吸塔收其中的可溶性分。已吸收237301，压力为6.9，循环冷却水的压力为0.4，循环MPaMPa hkg水的入口温度为29℃，出口的温度为39℃，试设计一列管式换热器，完成生产任务。
物性特征：混和气体在35℃下的有关物性数据如下（来自生产中的实测值）： 密度3?mkg/?901定压 比热容 =3.297kj/kg℃c1p热导率 =0.0279w/m ?1粘度5??Pas51?.?1011 下的物性数据：34℃循环水在3/m=994.3 密度㎏?1℃ =4.174kj/kg定压比热容c1p =0.624w/m℃热导率 ?1粘度3??Pas10742?0.?1确定设计方案 1．选择换热器的类型 两流体温的变化情况：热流体进口温度110℃出口温度60℃；冷流体进口温度29℃，出口温度为39℃，该换热器用循环冷却水冷却，冬季操作时，其进口温度会降低，考虑到这一因素，估计该换热器的管壁温度和壳体温度之差较大，因此初步确定选用浮头式换热器。2．管程安排 从两物流的操作压力看，应使混合气体走管程，循环冷却水走壳程。但由于循环冷却水较易结垢，若其流速太低，将会加快污垢增长速度，使换热器的热流量下降，所以从总体考虑，应使循环水走管程，混和气体走壳程。
浮头式换热器介绍 浮头式换热器的特点是有一端管板不与外壳连为一体，可以沿轴向自由浮动。这种结构不但完全消除了热应力的影响，且由于固2 定端的管板以法兰与壳体连接，整个管束可以从壳体中抽出，因此便于清洗和检修。故浮头式换热器应用较为普遍，但它的结构比较复杂，造价较高。 确定物性数据
换热器计算程序 2.1设计原始数据 表2—1 名称设计压力设计温度介质流量容器类别设计规范单位Mpa ℃/ Kg/h / / 壳侧7.22 420/295 蒸汽、水III GB150 管侧28 310/330 水60000 GB150 2.2管壳式换热器传热设计基本步骤 （1）了解换热流体的物理化学性质和腐蚀性能 （2）由热平衡计算的传热量的大小，并确定第二种换热流体的用量。 （3）确定流体进入的空间 （4）计算流体的定性温度，确定流体的物性数据 （5）计算有效平均温度差，一般先按逆流计算，然后再校核 （6）选取管径和管内流速 （7）计算传热系数，包括管程和壳程的对流传热系数，由于壳程对流传热系数与壳径、管束等结构有关，因此，一般先假定一个壳程传热系数，以计算K，然后再校核 （8）初估传热面积，考虑安全因素和初估性质，常采用实际传热面积为计算传热面积值的1.15~1.25倍 l （9）选取管长 N （10）计算管数 T （11）校核管内流速，确定管程数 D和壳程挡板形式及数量等 （12）画出排管图，确定壳径 i （13）校核壳程对流传热系数 （14）校核平均温度差 （15）校核传热面积 （16）计算流体流动阻力。若阻力超过允许值，则需调整设计。
2.3 确定物性数据 2.3.1定性温度 由《饱和水蒸气表》可知，蒸汽和水在p=7.22MPa、t>295℃情况下为蒸汽，所以在不考虑开工温度、压力不稳定的情况下，壳程物料应为蒸汽，故壳程不存在相变。 对于壳程不存在相变，其定性温度可取流体进出口温度的平均值。其壳程混合气体的平均温度为： t=420295 357.5 2 + =℃（2-1） 管程流体的定性温度： T=310330 320 2 + =℃ 根据定性温度，分别查取壳程和管程流体的有关物性数据。 2.3.2 物性参数 管程水在320℃下的有关物性数据如下：【参考物性数据无机表1.10.1】 表2—2 密度ρ i- =709.7 ㎏/m3 定压比热容c pi =5.495 kJ/㎏.K 热导率λ i =0.5507 W/m.℃ 粘度μ i =85.49μPa.s 普朗特数Pr=0.853 壳程蒸气在357.5下的物性数据[1]：【锅炉手册饱和水蒸气表】 表2—3
GB151复习题及答案 1、GB151适用的换热器型式及参数范围是什么？ 答：GB151-1999： %1适用于固定管板式、浮头式、U形管式和填料函式。 %1本标准适用的换热器参数为： a.公称直径DNW2600mm； b.公称压力PNW35Mpa；内直径（非圆形截面指其最大尺寸）W0.15m； c.公称直径和mm公称压力MPa的乘积不大于1.75X IO、 2、管壳式换热器的管箱、浮头盖在什么情况下应在施焊后进行消除应力的热处理？设备法兰密封面应在何时加工？ 答：①碳素钢和低合金钢的焊有分程隔板的管箱和浮头盖以及管箱的侧向开孔 超过1/3管箱壳体内径的管箱，应在施焊后进行消除应力的热处理； ② 设备法兰密封面应在消除应力的热处理后精加工。 3、浮头式换热器应按什么程序试压？ 答：浮头式换热器试压程序： %1用试验压环和浮头专用试验工具进行换热管与管板连接接头试压； 机管程试压；
%1壳程试压。 4、在管板和平盖的选材中，何时采用锻件？何时采用板材？采用何种用途板 材？答：一?般在以下情况下采用锻件： %1管板厚度大于60mm； %1形状复杂的管板；%1带凸肩与壳体焊接的管板。 除上述情况外可■以采用板材。 板材应采用压力容器用板，并应符合GB15 （）的相应规定。 5、管板与换热管之间的连接方式主要的有哪几种？，使用范围如何？ 答：①主要方式有：强度焊、强度胀及胀焊并用。 ② 强度焊适用于设计压力PNW35Mpa的换热器，但不适用于有较大振动 及有间隙腐蚀的场合； 强度胀适用于设计压力W4MPa,设计温度W300℃的换热器，操作中无 剧烈振动、无过大的温度变化及无严重的应力腐蚀的换热器； 胀焊并用结构适用于密封性能要求较高的场合、承受振动或疲劳载荷的场合及有间隙 腐蚀的场合。 6、管壳式换热器管程或壳程的介质进口处，什么情况下应设置防冲板？ 答：①管程设置防冲板的条件： 当管程采用轴向入口或换热管内流体流速超过3m/s时，应设置防冲板，
AspenPlus与外部换热器设计软件的使用 主要分为下面几个步骤： 1 设置AspenPlus生成冷热曲线所需要用到的物性； 2 在AspenPlus换热器模型/塔模型里新建冷热曲线； 3 把生成的曲线数据导入到HTRI,B-Jac,HTFS软件中，利用AspenPlus simulation Engine生成一个D at文件； 4 用HTRI,B-Jac,HTFS打开生成的DAT文件进行换热器设计计算。 下面详细说明一下用法 1 设置AspenPlus生成冷热曲线所需要用到的物性数据 在Data Browser->ProPerties->Pro-Sets->New 新建一个名为“PS-1”的物性集然后添加物性。 如图1-2。 2 在AspenPlus换热器模型/塔模型里新建冷热曲线
例如：在一个塔里面设计塔顶冷凝器和塔底再沸器这样必须生成各自的曲线，以冷凝曲线为例。 A Data Browser->Blocks->T305->Condenser Hcurves->New 新建一条名为“1”的曲线 在Setup中选择一个独立变量Heat duty/Temperature/Vapor fraction和设置计算点的个数(默认为1 0)。如图3 。 在Additional Properties标签页中添加物性集。如图4 3把生成的曲线数据导入到HTRI,B-Jac,HTFS软件中。 打开AspenPlus simulation Engine窗口 a 程序->AspenTech->AspenPlus XX.X->AspenPlus simulation Engine。 b 用DOS命令来到存放AspenPlus文件的文件夹下,然后使用HTXINT命令格式为“HTXINT AspenPl us文件名”。如图5。
换热器标准精选（最新） G151《GB/T151-2014热交换器》 G3625《GB/T3625-2007换热器及冷凝器用钛及钛合金管》 G8000《GB/T8000-2001热交换器用黄铜管残余应力检验方法：氨熏试验法》 G8890《GB/T8890-2007热交换器用铜合金无缝管》 G9082.1《GB/T9082.1-2011无管芯热管》 G9082.2《GB/T9082.2-2011有管芯热管》 G13754《GB/T13754-2008采暖散热器散热量测定方法》 G14811《GB/T14811-2008热管术语》 G14812《GB/T14812-2008热管传热性能试验方法》 G14813《GB/T14813-2008热管寿命试验方法》 G14845《GB/T14845-2007板式换热器用钛板》 G16409《GB16409-1996板式换热器》 G19447《GB/T19447-2013热交换器用铜及铜合金无缝翅片管》 G19700《GB/T19700-2005船用热交换器热工性能试验方法》 G19913《GB19913-2005铸铁采暖散热器》 G24590《GB/T24590-2009高效换热器用特型管》 G27670《GB/T27670-2011车辆热交换器用复合铝合金焊管》 G27698.1《GB/T27698.1-2011热交换器及传热元件性能测试方法第1部分：通用要求》 G27698.2《GB/T27698.2-2011热交换器及传热元件性能测试方法第2部分：管壳式热交换器》 G27698.3《GB/T27698.3-2011热交换器及传热元件性能测试方法第3部分：板式热交换器》 G27698.4《GB/T27698.4-2011热交换器及传热元件性能测试方法第4部分：螺旋板式热交换器》 G27698.5《GB/T27698.5-2011热交换器及传热元件性能测试方法第5部分：管壳式热交换器用换热管》 G27698.6《GB/T27698.6-2011热交换器及传热元件性能测试方法第6部分：空冷器用翅片管》 G27698.7《GB/T27698.7-2011热交换器及传热元件性能测试方法第7部分：空冷器噪声测定》 G27698.8《GB/T27698.8-2011热交换器及传热元件性能测试方法第8部分：热交换器工业标定》 G28185《GB/T28185-2011城镇供热用换热机组》 G28712.1《GB/T28712.1-2012热交换器型式与基本参数第1部分：浮头式热交换器》 G28712.2《GB/T28712.2-2012热交换器型式与基本参数第2部分：固定管板式热交换器》 G28712.3《GB/T28712.3-2012热交换器型式与基本参数第3部分：U形管式热交换器》 G28712.4《GB/T28712.4-2012热交换器型式与基本参数第4部分:立式热虹吸式重沸器》 G28712.5《GB/T28712.5-2012热交换器型式与基本参数第5部分:螺旋板式热
换热器施工方案 Prepared on 22 November 2020
换热器施工方案 班级：安装1101班 姓名：段洪章 学号：21 1.编制依据 [1]《石油化工换热设备施工及验收规范》 SH/T3532-2005 [2]《石油化工设备和管道涂料防腐蚀技术规范》 SH3022-1999 [3]《管壳式换热器防腐涂层施工技术条件》 70BJ013-2005 [4]《管壳式换热器》 GB151-1999 [5]《石油化工施工安全技术规程》 SH3505-1999 [6]《钢制卧式容器》 JB/T4731-2005 2主要工程量一览表
3技术交底 施工前，技术员必须组织施工班组人员进行技术交底，未进行技术交底不准施工。技术交底必须做到交底到每个施工工人，使所有施工人员都了解施工技术和质量要求，清楚施工工艺 4施工准备 熟悉图纸，编写施工技术措施，对施工人员进行技术交底。 做好施工机具、量具、手段用料及消耗材料的准备工作。 5设备验收
1).到货设备应具备下列技术文件和资料: a.产品合格证书; b.产品技术特性表，应包括设计压力、试验压力、设计温度、工作介质、试验介质、换热面积、设备重量、设备类别及特殊要求； c.产品质量证明书，应包括下列内容： （1）主要受压元件材料的化学成分、力学性能及标准规定的复验项目的复验值； （2）无损检测及焊接质量的检查报告（包括超过两次返修的记录） （3）通球记录； （4）奥氏体不锈钢设备的晶间腐蚀试验报告（设计有要求时） （5）设备热处理报告（包括时间——温度记录曲线）； （6）外观及几何尺寸检查报告； （7）压力试验和致密性试验报告。 d.设备制造竣工图。 2).设备开箱检验应按照装箱单和竣工图清点验收下列各项: a.清点箱数、箱号及检查包装情况； b.核对设备名称、型号及规格； c.检查接管的规格、方位及数量； d.核对设备备件、附件的规格尺寸、型号及数量； e.检查表面损伤、变形及锈蚀情况； 3) .设备开箱检验应在有关单位参加下进行,检验结果应签字认可; 6设备保管 1).设备和备件、附件及技术文件等验收后应清点登记，并妥善保管；
管壳式换热器的课 程设计
一．设计任务和设计条件 某生产过程的流程如图所示，反应器的混合气体经与进料物流患热后，用循环冷却水将其从110℃进一步冷却至60℃之后，进入吸收塔吸收其中的可溶组分。已知混和气体的流量为227301㎏/h，压力为6.9MPa ,循环冷却水的压力为0.4MPa ，循环水的入口温度为29℃，出口温度为39℃，试设计一台列管式换热器，完成该生产任务。 物性特征： 混和气体在35℃下的有关物性数据如下（来自生产中的实测值）： 密度 定压比热容=3.297kj/kg℃ 热导率=0.0279w/m 粘度 循环水在34℃下的物性数据： 密度=994.3㎏/m3 定压比热容=4.174kj/kg℃ 热导率=0.624w/m℃ 粘度 二．确定设计方案
1．选择换热器的类型 两流体温的变化情况：热流体进口温度110℃出口温度60℃；冷流体进口温度29℃，出口温度为39℃，该换热器用循环冷却水冷却，冬季操作时，其进口温度会降低，考虑到这一因素，估计该换热器的管壁温度和壳体温度之差较大，因此初步确定选用浮头式换热器。 2．管程安排 从两物流的操作压力看，应使混合气体走管程，循环冷却水走壳程。但由于循环冷却水较易结垢，若其流速太低，将会加快污垢增长速度，使换热器的热流量下贱，因此从总体考虑，应使循环水走管程，混和气体走壳程。
三．确定物性数据 定性温度：对于一般气体和水等低黏度流体，其定性温度可取流体进出口温度的平均值。故壳程混和气体的定性温度为 T= =85℃ 管程流体的定性温度为 t= ℃
根据定性温度，分别查取壳程和管程流体的有关物性数据。对混合气体来说，最可靠的无形数据是实测值。若不具备此条件，则应分别查取混合无辜组分的有关物性数据，然后按照相应的加和方法求出混和气体的物性数据。 混和气体在35℃下的有关物性数据如下（来自生产中的实测值）： 密度 定压比热容=3.297kj/kg℃ 热导率=0.0279w/m 粘度=1.5×10-5Pas 循环水在34℃下的物性数据： 密度=994.3㎏/m3 定压比热容=4.174kj/kg℃ 热导率=0.624w/m℃ 粘度=0.742×10-3Pas
管壳式换热器工艺计算软件(THecal Ver 1.3) 绿色版无需安装解压后启动 Thecal.exe 该软件是通用的管式换热器的工艺设计计算软件，其结构参数是以GB151-1999为基础，同时参照了JB/T 4174-92、JB/T 4175-92。尽管 THECAL遵守JB/T 4174-92、JB/T 4175-92 的规定，但用户可以自行修改有关的结构参数。 硬件环境： Thecal 对硬件环境没有特殊要求，建议采用486-DX66或以上的CPU。 请将显示卡的分辨率设置为800×600或以上。 软件环境： 该软件运行在中文Windows 9X环境下。推荐使用中文Windows 98。
软件安装： 运行系统盘上的 “..\THECAL\Setup.exe”，安装向导向到会引导用户顺利完成安装。 运行该软件后，首先进入数据输入界面，在管程与壳程这两个回路中，流量、进出口温度、及热负荷这七个数据中必须且仅须已知五个数据方可进行计算，也就是说需要有五个选择框被选中并填入合理的数据才能够进行计算。当选择框选择不对或数据不合理，将提示错误，可以参考右上角的图形来检查出错的原因，重新确定已知数据并输入合理的数据。 输入数据后，首先按<热平衡>按钮来建立热平衡，如果输入的数据不合理，软件即发出数据错误信息，您可以留意屏幕右上角的图形来检查数据错误的原因。 正确地建立好热平衡后，即可按<计算>按钮来进入下一个界面进行计算。 该软件提供验证、设计两种计算方式，使用<设计>时，软件会自动确定管壳式换热器的壳程内径、折流板数及间距、拉杆数、换热管根数、换热管长度及管间距等，自动计算将自动确定换热器的流程数，其结构参数一般是遵循JB/T 4174-92、JB/T 4175-92的规定。<验证>时，可以自行确定换热器的管程及壳程的所有结构参数。首先确定壳体内径，然后确定换热管的长度，再核实其他的结构参数，按<验证>来计算该换热器的传热及流阻性能情况。 按<返回>按钮返回数据输入界面, 按<打印>按钮打印计算结果，需要说明的是，该软件所输出的计算结果采用的是A4号纸，需要事先在Windows的打印机管理模块中设置好。 该软件除了提供了管式换热器工艺计算功能外，还提供了几个实用的小程序，他们是<计算器>、<万能单位换算>，这些功能可以在主菜单中的<实用程序>项下找到。 本软件没有换热器强度计算功能，而管板厚度会影响换热面积的，如果管板厚度修改后，需要重新验证该换热器的传热性能。有关管壳式换热器的强度计算可以采用化工部设备设计技术中心站的钢制压力容器设计计算软件包或其他软件。 Thecal 1.1有如下问题需要注意： 1. 换热管数会因为设计压力不同需要必要的调整。 2. 由于该版本不具备强度计算功能，同时管板的厚度会影响总换热面积(换热管的长度一定)，软件中的管板厚度仅为假设值，因而当管板经过强度计算以后，需要重新核准传热面积。 3. 折流板的间距为最大的允许距离，针对不同的工艺可能需要的调整。 4. 折流板约定为切除25 %的圆缺型折流板。 5. 根据文献，管外冷凝时，不论时水平管还是垂直管，气体流速对冷凝液膜流动的影响都很小，文献中的管外冷凝的膜系数不含气体流动特性因素。 6. 软件中采用“设计”所得的结果并不一定是最佳的方案，比如，采用默认数据时，设计结果是450的壳体，2.5米的管长，管程为双流程，当然也可以采用“校核”来选择400的壳体，3米的管长，或者是500的壳体，2米管长，4流程等等。 7. “保存文件”保存的仅是设计条件，而计算的结果没有保存。
板式换热器是目前国际上应用非常广泛的换热设备，从板式换热器的构造来看，其零部件品种不多，标准化和通用化程度也比较高，因此，原理上讲，制造工艺也会容易实现规范化。 但实际情况并非如此，国内外大型板式换热器制造厂商都有着自己的质量控制标准，且均不对外公开。所以，现在并没有板式换热器制造的国际标准或通用的先进标准。这也就给板式换热器行业的质量控制带来了一些问题。 我国根据自己的生产、使用实际情况，并分析国外产品的质量，制定了专业标准，即：ZBJ74001-87《可拆卸板式换热器技术条件》、JB/TQ540-87《可拆卸板式换热器性能测试方法》、JB/TQ538-87《可拆卸板式换热器质量分等》。适用于轻工、医药、食品、石油、化工、机械、冶金、矿山、电力及船舶等部门。 我国对板式换热器的板片主要制造技术要求是： 1、表面不允许超过厚度公差的凹坑、划伤、压痕等缺陷，冲切毛刺必须清除干净； 2、食品工业用的板片，冲压后其工作表面的粗糙度应不低于原板材；
3、波纹深度偏差应不大于0.20mm,垫片槽深度偏差也不应大于0.20mm； 4、成型减薄量应不大于原实际板厚的百分之三二； 5、任意方向的基面平行度不大于0.003mm。 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换热器（PHE）、换热器密封垫（PHEGASKET）、换热器板片(PHEPLATE)并提供板式换热器维护服务（PHEMAINTENANCE）的专业换热器厂家。 ARD艾瑞德拥有卓越的设计和生产技术以及全面的换热器专业知识，一直以来ARD致力于为全球50多个国家和地区的石油、化工、工业、食品饮料、电力、冶金、造船业、暖通空调等行业的客户提供高品质的板式换热器，良好地运行于各行业，ARD已发展成为可拆式板式换热器领域卓越的厂家。 ARD艾瑞德同时也是板式换热器配件（换热器板片和换热器密封垫）领域专业的供应商和维护商。能够提供世界知名品牌（包括：阿法拉伐/AlfaLaval、斯必克/SPX、安培威/APV、基伊埃/GEA、传特/TRANTER、舒瑞普/SWEP、桑德斯/SONDEX、艾普尔.斯密特/API.Schmidt、风凯/FUNKE、萨莫威孚 /Thermowave、维卡勃Vicarb、东和恩泰/DONGHWA、艾克森ACCESSEN、MULLER、FISCHER、REHEAT等）的所有型号将近2000种的板式换热器板片和垫片，ARD艾瑞德实现了与各品牌板式换热器配件的完全替代。全球几十个国家的板式换热器客户正在使用ARD提供的换热器配件或接受ARD的维护服务（包括定期清洗、维修及更换配件等维护服务）。 无论您身在何处，无论您有什么特殊要求，ARD都能为您提供板式换热器领域的系统解决方案。