固定管板式换热器的制作与装配
引言
换热器是化工、石油、动力、冶金、交通、国防等工业部门重要工艺设备之一，其正确的设置，性能的改善关系各部门有关工艺的合理性、经济性以及能源的有效利用与节约，对国民经济有着十分重要的影响。换热器的型式繁多，不同的使用场合使用目的不同。其中常用结构为管壳式，因其结构简单、造价低廉、选材广泛、清洗方便、适应性强，在各工业部门应用最为广泛。
固定管板式换热器主要由壳体、换热管束、管板、前端管箱（又称顶盖或封头）和后端结构等部件组成。管束安装在壳体内，两端固定在管板上。管箱和后端结构分别与壳体两端的法兰用螺栓相连，检修或清洗时便于拆卸。换热器设计的优劣最终要看是否适用、经济、安全、运行灵活可靠、检修清理方便等等。一个传热效率高、紧凑、成本低、安全可靠的换热器的产生，要求在设计时精心考虑各种问题.准确的热力设计和计算，还要进行强度校核和符合要求的工艺制造水平。
一、固定管板式换热器
固定管板式换热器的两端管板采用焊接方法与壳体连接固定。换热管可为光管或低翅管。其结构简单，制造成本低，能得到较小的壳体内径，管程可分成多样，壳程也可用纵向隔板分成多程，规格范围广，故在工程中广泛应用。
固定管板式换热器主要特点是固定管板式换热器主要有外壳、管板、管束、顶盖（又称封头）等部件构成。在圆形外壳内，装入平行管束，管束两端用焊接或胀接的方法固定在管板上，两块管板与外管直接焊接，装有进口或出口管的顶盖用螺栓与外壳两端法兰相连。它的特点是结构简单，没有壳侧密封连接，相同的壳体内径排管最多，在有折流板的流动中旁路最小，管程可以分成任何管程数，因两个管板由管子互相支撑，故在各种管壳式换热器中它的管板最薄，造价最低，因而得到广泛应用。这种换热器的缺点是：壳程清洗困难，有温差应力存在。当冷热两种流体的平均温差较大，或壳体和传热管材料膨胀系数相差较大，热应力超过材料的许用应力时，在壳体上需设膨胀节，由于膨胀节强度的限制，壳程压力不能太高。这种换热器适用于两种介质温差不大，或温差较大但壳程压力不高，及壳程介质清洁，不易结垢的场合。
二、设计概述
我所设计的是固定管板式换热器,针对换热器中所需要的材料，标准零件,结构尺寸大小，作了详细的分析，从而使换热器达到工艺要求。对材料，标准零件,结构尺寸的要求,主要从四个方面考虑：安全性能要求（强度、韧性、刚度、耐蚀性、密封性）；工艺性要求（生产效率、能耗）；使用性要求（结构、安装、维修、制造）；经济性要求。
设计固定管板式换热器从它的材料选择，结构设计，强度计算及壁厚设计，标准件选取和总重计算等来了解固定管板式换热器的制作工艺。
三、机械设计
固定管板式换热器的机械设计除了最关键的换热板片以外，还有两块墙板，我们称为框架板和压力板，框架板为外侧不可活动的墙板，压力板为换热板片另一侧的可用拉杆螺栓调整位置的墙板；数根拉杆螺栓，用来加紧框架板和压力板；立柱；上下导杆，连接在框架板和立柱之间，用来支撑并给压力板和换热半片导向；框架板和立柱上可安装底脚底脚，用于固定机器。除此以外，还可以有法兰，过滤器，温度计和压力计等一系列附件。
四、总体结构
固定管板式换热器主要由管箱、壳体、管板、管束及折流板等零部件组成，管束两端固定在管板上，管板和壳体之间是刚性连接在一起，相互之间无相对移动，（如图所示，其参数如下表。）这种换热器结够简单，制作方便，造价较低；在相同直径的壳体内可排列较多的换热管，而且每根换热管都可单独进行更换和管内清洗；但管外壁清洗较困难。当两种液体温差较大时，会在壳壁和管壁中产生温差应力，一般温差大于50℃时就应考虑在壳体上设置膨胀节以减小温差应力。但当管、壳温差大于70℃，壳程压力超过0.6MPa 时，导致膨胀节过厚失去温差补偿作用。因此，固定管板式换热器适用于壳程流体清洁，不易结垢，管程常要清洗，冷热流体温差不太大的场合。
固定管板式换热器的结构特点是在壳体中设置有管束，管束两端用焊接或胀接的方法将管子固定在管板上，两端管板直接和壳体焊接在一起，壳程的进出口管直接焊在壳体上，管板外圆周和封头法兰用螺栓紧固，管程的进出口管直接和封头焊在一起，管束内根据换热管的长度设置了若干块折流板。这种换热器管程可以用隔板分成任何程数。
·设计一台换热面积为32.8m2的固定管板式换热器设计参数如下：（1）工艺参数
（二）管口表：
（三）设计条件图
五、结构原理
固定管板式换热器管程和壳程中，流过不同温度的流体，通过热交换完成换热。当两流体的温度差较大时，为了避免较高的温差应力，通常在壳程的适当位置上，增加一个补偿圈（膨胀节）。当壳体和管束热膨胀不同时，补偿圈发生缓慢的弹性变形来补偿因温差应力引起的热膨胀。
流道的选择,进行换热的冷热两流体，按以下原则选择流道：①不洁净和易结垢流体宜走管程，因管内清洗较方便；②腐蚀性流体宜走管程，以免管束与壳体同时受腐蚀；③压力高的流体宜走管程，以免壳体承受压力；④饱和蒸汽宜走壳程，因蒸汽冷凝传热分系数与流速无关,且冷凝液容易排出；⑤若两流体温度差较大,选用固定管板式换热器时，宜使传热分系数大的流体走壳程，以减小热应力。
操作强化,当管壁两侧传热分系数相差很大时（如粘度小的液体与气体间的换热），应设法减小传热分系数低的一侧的热阻。如果管外传热分系数小，可采用外螺纹管，以增大管外一侧的传热面积和流体湍动，减小热阻。如果管内传热分系数小，可在管内设置麻花铁，螺旋圈等添加物，以增强管内扰动，强化换热，当然这时流体的流动阻力也将增大。
壳体多为圆筒形，内部装有管束，管束两端固定在管板上。进行换热的冷热两种流体，一种在管内流动，称为管程流体；另一种在管外流动，称为
壳程流体。为提高管外流体的传热分系数，通常在壳体内安装若干挡板。挡板可提高壳程流体速度，迫使流体按规定路程多次横向通过管束，增强流体湍流程度。换热管在管板上可按等边三角形或正方形排列。等边三角形排列较紧凑，管外流体湍动程度高，传热分系数大；正方形排列则管外清洗方便，适用于易结垢的流体。流体每通过管束一次称为一个管程；每通过壳体一次称为一个壳程，为提高管内流体速度,可在两端管箱内设置隔板，将全部管子均分成若干组。这样流体每次只通过部分管子，因而在管束中往返多次，这称为多管程。同样，为提高管外流速，也可在壳体内安装纵向挡板，迫使流体多次通过壳体空间，称为多壳程。多管程与多壳程可配合应用。
六、特点
固定管板式换热器结构简单，制造成本低，管程清洗方便，管程可以分成多程，壳程也可以分成双程，规格范围广，故在工程上广泛应用。壳程清洗困难，对于较脏或有腐蚀性的介质不宜采用。当膨胀之差较大时，可在壳体上设置膨胀节，以减少因管、壳程温差而产生的热应力。
固定管板式换热器的特点是：
1、旁路渗流较小；
2、锻件使用较少，造价低；
3、无内漏；
4、传热面积比浮头式换热器大20%～30%。
固定管板式换热器的缺点是：
1、壳体和管壁的温差较大，壳体和管子壁温差t≤50℃,当t≥50℃时必须在壳体上设置膨胀节；
2、易产生温差力，管板与管头之间易产生温差应力而损坏；
3、壳程无法机械清洗；
4、管子腐蚀后连同壳体报废，设备寿命较低。
七、选用要点
1、根据已知冷、热流体的流量，初、终温度及流体的比热容决定所需的换热面积。初步估计换热面积，一般先假定传热系数，确定换热器构造，再校核传热系数K值。
2、选用换热器时应注意压力等级，使用温度，接口的连接条件。在压力降，安装条件允许的前提下，固定管板式换热器以选用直径小的加长型，有利于提高换热量。
3、换热器的压力降不宜过大，一般控制在0.01～0.05MPa之间；
4、流速大小应考虑流体黏度，黏度大的流速应小于0.5～1.0m/s；一般流体管内的流速宜取0.4～1.0m/s；易结垢的流体宜取0.8～1.2m/s。
5、高温水进入换热器前宜设过滤器。
6、热交换站中热交换器的单台处理和配置台数组合结果应满足热交换站的总供热负荷及调节的要求。在满足用户热负荷调节要求的前提下，同一个供热系数中的换热器台数不宜少于2台，不宜多于5台。
八、材料选择
1.壳体、封头、折流板----选用Q235-B
Q235-B的使用温度为0℃-350℃，用作压力容器壳体厚度不超过20mm,容器的设计压力也不超过1.6MPa，质量稳定，价格较低，无毒，具有较强的可塑性和可焊性，是优质碳素钢。
2.管板、法兰、支座、螺栓螺母----选用Q235-A
韧性和塑性较好，有一定的伸长率，具有良好的焊热性和热加工性，质量稳定，价格较低，无毒。
3.换热管----选用20
强度稍高，很少淬火，无回火脆性，冷变形塑性高，电弧焊和接触焊接性能好，质量稳定，价格较低，无毒。
九、结构设计
（一）换热管与管板的连接
换热管的标准管长为1.5、2.0、3.0、6.0、9.0（单位m），换热管数量、长度和直径根据换热器的换热面积确定，所选换热器直径和长度应符合标准规格。一般小直径管子单位传热面积的金属消耗量小，传热系数稍高，但容易结垢，不易清洗，因此为了提高传热率，对于较清洁的流体通常选取直径较小的换热管；而对于粘性大或污染的流体通常选择大直径换热管。
换热管在管板上的排列方式主要有正三角形、转角正三角形，正方形和转角正方形排列。我选用的为三角形排列，因为它们排列紧凑，同样的管板面积上排列的管子束多10％左右，同一体积传热面积更大，应用最普遍，但管外不易清洗。适用于壳程介质污染少，且不需要进行机械清洗的场合。正方形和转角正方形排列，管间小桥形成一条直线通道，便于机械清洗。多用于经常清洗管子外表面上的污垢。
管板是换热器的主要部件之一，一般采用圆形平板，在板上开孔并装设换热管。管板还起分隔管程和壳程空间、避免冷热流体混合的作用。管板和管子的连接方式有胀接、焊接、高温高压下采用胀、焊并用的方式。我选用的是焊接连接。
焊接连接是将换热管的端部和管板焊在一起，工艺较胀接简单、压力较低时可使用较薄的管板，不受管子和管板材料硬度的限制，且在高温高要下仍能保持良好的连接效果，所以对于碳钢和低合金钢，大多采用焊接连接，但是焊接连接在焊接接头处产生的热应力可能造成应力腐蚀开裂和疲劳破裂，同时管子、管板间存在间隙，易出现间隙腐蚀。因此焊接连接不适合于有较大振动及间隙腐蚀的场合。
（二）管板及其与壳体连接
固定管板式换热器的管板与壳体连接为不可拆的焊接式连接，通常有管板兼
作法兰和管板不兼作法兰两种。其中管板兼作法兰这种结构在生产中应用广泛因此我选用的为管板兼作法兰这种结构。
管板兼作法兰
（三）折流板与挡板
折流板的作用是使壳程流体反复地改变方向作错流流动或其他形式的流动，提高管间流体的流动程度，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。常用折流板有弓形和圆盘-圆环形两种，我选用的是单弓形。
弓形的有单弓形、双弓形及三弓形，单弓形及双弓形应用最多，弓形缺口的高度应使流体通过时的流速与横向流过管束时的流速相当，一般取缺口高度h为壳体直径的0.2~0.45倍。当卧式换热器的壳程为单向清洁流体时，折流板缺口应水平上下布置。若气体中含有少量液体时，则应在缺口朝上的折流板的最低处开通液口；若液体中含有少量气体时，则应在缺口朝下的折流板的最高处开通气口。当壳程为气、液共存或液体中含有固体物料时，折流板缺口应垂直左右布置，并在折流板最低处开通气口。折流板的最小间距应不小于圆筒内径的1/5，且不小于50mm。最大间距应不大于圆筒内直径。从传热考虑，有些换热器不需要设置折流板。但是为了增交换热管刚度，防止管子振动，通常也设置一定数量的支持板（按折流板一样处理）。且折流板固定方式有两种,一种为拉杆-定距管固定方式，适用于换热管外径≥19mm的管束，拉杆是一根两端皆带有螺纹的长杆，一端拧入管板。折流板穿在拉杆上，各板之间则以套在拉杆上的定距管来保持板间距离。最后一块折流板可用螺母拧在拉杆上予以紧固。另一种为拉杆点焊结构，适用于换热管外径≤14mm的管束，即采用螺纹与焊接相结合连接或全焊接连接的。
旁路挡板，为了防止壳程边缘介质短路，常设置旁路挡板以迫使壳体介质通过管束之间与管壳流体进行换热。旁路挡板可用钢板或扁钢制成，其厚度一般与折流板相同。旁路挡板嵌入折流板槽内，并与折流板焊接。壳体公称直径DN≤500mm时，增设一对旁路挡板；DN=500mm时，增设二对挡板；DN≥1000mm时，
增设三对旁路挡板。
（四）管箱
管箱位于壳体两端，其作用是控制及分配管程流体，管箱的结构有三种，第一种为双管程管箱，适用于较清洁的介质，应检查管子及清洗时，只能将管箱整体卸下，故不够方便；第二种是在管箱上装有平盖，只要卸下平盖即可进行清洗和检查，所以工程应用较多，但材料用量较大；第三种是将管箱与管板焊成整体，这种结构密封性好，但管箱不能单拆下，检修、清洗都不方便，实际应用较少。管箱的结构、密封形式、法兰连接和管箱上开孔等结构设计参见GB151。在高压下，应减少各种开口尺寸，以便采用较小尺寸的法兰连接。在高温下，还应尽可能的减少法兰连接。因为在高温下，特别是当温度超过500℃时，材料的强度便急剧下降，结果会使连接的法兰和螺栓都要设计的十分粗大。
接管一般与壳体内壁内平齐，排气或放液时因在最高点设排气口，最低点设排液口。
（五）容器法兰
·压力容器标准法兰有甲型平焊法兰、乙型平焊法兰和长颈对焊法兰三种类型。
1、甲型平焊法兰（JB/T4701）
是法兰盘直接与容器的筒体或封头焊接。这种法兰在预紧和工作时都会对容器器壁产生一定的附加弯曲应力，法兰盘自身的刚度也较小，所以适用于压力等级较低和筒体直径较小的场合。甲型平焊法兰用板材切削加工制造，其工作温度为高于-20~300℃。
2、乙型平焊法兰（JB/T4702）
与甲型平焊法兰相比是除法兰盘外增加了一个厚度大于筒体壁厚的短节，这样既增加了整个法兰的高度，又可使容器器壁避免承受附加弯曲应力的作用。因此这种法兰适用于较高压力和较高直径的场合。乙型平焊法兰可用板材或锻件加工制造，其短节材料应与法兰材料相同或其材料强度级别应不低于法兰材料强度级别，且应与法兰材料间有良好焊接性能。乙型平焊法兰工作温度为高于-20~350℃。
3、长颈对焊法兰（JB/T4703）
用根部增厚且与法兰盘外增加了一个厚度大于筒体壁厚的短节，从而更有效地增大了法兰的整体刚度。由于法兰盘与颈部为一整体，所以消除了法兰制造中可能发生的焊接变形及残余应力。这种法兰用专用型钢经机加工制造，降低了法兰的成本，长颈对焊法兰的工作温度为-70~450℃。
·压力容器法兰的密封面有平面密封面、凹凸密封面和榫槽密封面三种形式。
1、平面密封面
时一个光滑平面。这种密封面结构简单，加工方便，便于进行防腐衬里。但
上紧螺栓后，垫片材料容易往两侧伸展，不易压紧，密封性能较差，用于所需压紧力较低且介质无毒的场合。
2、凹凸密封面
由一个凸面和一个凹面组成。在凹面上放置垫片，由于凹面在外侧有台阶，压紧时垫片不会被挤出、且便于对中，密封性能比平面密封面好，可适用于密封易燃、易爆、有毒介质及压力稍高场合。
3、榫槽密封面
由一个榫面和一个槽面组成。垫片放在槽内，压紧时垫片不会被挤出，但其结构较复杂，更换垫片困难。这种密封面不能用非金属软垫片，可采用缠绕式或金属包垫片，垫片较窄，容易获得良好的密封效果，适用于密封易燃、易爆、有毒介质及压力较高场合。密封面的凸面部分容易碰坏，运输与拆装时应加以注意。
在密封面形式中，甲型平焊法兰有平面型与凹凸面型密封面，乙型平焊法兰
·容器法兰的公称直径是指与法兰相配的筒体或封头的公称直径。筒体用钢板卷制时，此容器的的公称直径指筒体的内径；若以钢管作筒体时，此容器的公称直径指钢管外径。容器法兰的公称压力是指在规定的设计条件下，确定法兰结构尺寸所采用的设计压力，用“PN”表示，单位MPa。压力容器法兰的公称压力分为0.25、0.60、1.00、1.60、2.50、4.00、6.40（单位均为MPa）七个等级。容器法兰的尺寸是由公称直径和公称压力两个基本参数确定的。
·法兰垫片与介质直接接触，是法兰连接密封的核心元件。垫片材料要求既具有耐腐蚀性又不污染被密封介质，同时具有一定回弹能力和机械强度，在工作环境下不易变质硬化和软化。压力容器法兰常用垫片有非金属软垫片、缠绕垫片和金属包垫片三种，对应的标准号为JB/T4704~4707-2000。
十、压力容器法兰的选用
根据容器的设计压力、设计温度、介质特性等，由法兰标准确定法兰的类型、材料、工程压力、公称尺寸、密封面的型式，垫片的类型、材料及螺栓螺母的材料等。具体选用步骤如下：
1、初步确定法兰的公称压力等级。按照设计压力小于等于公称压力的原则，由容器法兰的公称压力等级和给定的容器设计压力，就近确定一个公称压力值；若设计压力非常接近这一公称压力且设计温度高于200℃，则就近提高一个公称压力等级。
2、初步确定法兰类型。根据法兰的公称直径、容器设计温度和以上初步的公称压力，并考虑不同类型法兰的适用温度来初步确定法兰的类型。
3、选用法兰材料。根据设计温度和介质特性，结合容器材料按标准选定。
4、确定法兰的公称压力和类型。根据所选法兰的材料、容器工作温度及初步确定的法兰类型和公称压力表得其最大允许工作压力，若所得最大允许工作压力大于等于设计压力，则初定的公称压力就是所选法兰的公称压力；若最大允许工作压力小于设计压力则调换优质法兰材料或提高公称压力等级，使最大允许工作压力大于等于设计压力，最后确定出法兰的公称压力和类型。
5、根据工作介质的特性确定密封面形式；根据法兰的类型、及工作温度确定垫片，螺栓、螺母的材料。
6、根据法兰类型、公称直径、公称压力查标准JB/T4701~4703-2000，确定法兰的具体结构尺寸。
十一、支座
卧式容器的支座可分为有三种：鞍式支座、圈式支座和支腿式支座三种。其中鞍式支座应用最为广泛，在卧式储槽和热交换器上应用较广，简称鞍座，现已标准化，标准号为JB/T4712.1-2007；圈式支座用于大直径薄壁容器和真空操作的容器，或多于两个之承的长容器，圈座能使容器支撑处的筒体得到加强，能降低支撑处的局部应力，采用圈座时除常温常压下操作的容器外，至少应有一个圈座是滑动支撑的；支脚式支座结构简单，但支撑反力集中作用于局部壳体上，一般只用于小型卧式容器和设备。
立式容器支座分为腿式支座、耳式支座、支承式支座和裙式支座四种。腿式
支座用于公称直径DN 为400~1600mm 、圆筒切线长度L 与公称直径DN 之比不大于5、容器总高不大于8000mm ，且不得用于通过管线直接与产生脉动载荷的机器设备刚性连接的容器；耳式支座用于公称直径不大于4000mm 的立式圆筒形容器，广泛用于反应釜及立式换热器等直立设备上；支承式支座用于公称直径DN800~4000mm 、圆筒长度L 与公称直径DN 之比L/DN ≤5、容器总高度H ≤10m 钢制立式圆筒形容器，以上三种类型的支座均已标准化，标准号为JB/T4712.2~4712.4-2007。裙式支座主要用于总高大于10m 、圆筒长度L 与公称直径DN 之比大于5的高大的塔类设备。
对于比较高大的室外立式换热器应采用裙式支座。裙座设计计算过程如下：
（1）裙座壁厚：
正常操作时，裙座除承受操作时的重量外，还要承受最大风载荷或地震载荷。水压 试验肘，裙座除承受最大重量外，并可能承受较小的风载荷。所以要按两种情况分别进行校核。也可直接参照筒体壁厚取一裙座厚度即可。
（2）确定裙座与筒体的连接方式：
采用对接焊缝或搭接焊缝形式。
（3）基础环计算：
A 、基础环内外径确定：一般参考下式选取：
基础环的外径： D bo =D so +(200~400) mm
基础环的内径： D bi =D so - (200~400) mm
上式中D so ——裙座底截面的外径，D so =D si +2δn mm
D si ——裙座底截面的内径。对接焊缝可取D si =D i
B 、基础环厚度计算：
在重量及风载荷作用下，可计算出基础环上的合成应力σmax ，使其不超过混
凝土基础的许用压应力，否则应加大基础环尺寸。 基础环厚度可分别按金属环上无筋板和有筋板两种情况计算。无筋板的基
础环厚度 δb =[]b b σσ
max ,有筋板时可看成受均布载荷、简支平板，按公式 δb =[]b g M σ6计算。 也可直接取基础环厚度。
1、
鞍座的结构和类型
鞍座是卧式容器和设备广泛采用的一种支座，现行鞍座标准为JB/T4712.1-2007《容器支座 第一部分：鞍式支座》，其结构分焊制和弯制两种。焊制鞍座一般是由底板、腹板、筋板和垫板组焊而成；而弯制鞍座的腹板与底板是由同一块钢板弯制而成，两者之间不存在焊缝，只有当DN ≤900mm 的设备才使用弯制鞍座。鞍座本体的焊接均为双面连续角焊，鞍座与容器圆筒焊接采用连
续焊。焊缝腰高取较薄板厚度的0.5~0.7倍，且不小于5mm。当容器壳体有热处理要求时，鞍座垫片应在热处理前焊于容器上。
鞍式支座分为轻型（代号A）、重型（代号B）两种类型，DN≤900mm的设备鞍座只有重型而没有轻型，因为设备直径较小，轻重型没有明显差异。重型鞍式支座按制作方法、包角及附带垫板情况分BⅠ~BⅤ五种型号。鞍座大部分带垫片，但公称直径DN≤900mm的设备也有不带垫片的。
为了使容器在壁温发生变化时能够沿轴线方向自由伸缩，每种型式鞍座又分为固定式（代号F）和滑动式（代号S）两种安装型式，及固定式支座的底板上开园形螺栓孔滑动式支座的底板上开长圆形螺栓孔。双鞍座支承板上的卧式容器必须是固定式鞍座与滑动式鞍座搭配使用。鞍座时，F型鞍座通过底板上的地脚螺栓固定在基础上，S型鞍座地脚螺栓上则使用两个螺母，先拧上去的螺母拧到底后倒退一圈，再用第二个螺母锁紧，这样当容器产生热变形时，S型鞍座可以随容器一起做轴向移动。为便于S型鞍座的轴向滑动，如果容器的基础是钢筋混凝土时，在S型鞍座的下面必须安装基础垫片。
2、鞍座的材料
鞍式支座材料为Q235-A，也可用其他材料。垫板材料一般应与容器筒体材料相同，焊接材料的选用参照有关标准。当鞍式支座设计温度等于或低于-20℃时，应根据实际设计条件，如有必要设计者可以对腹板等材料提出附加低温检验要求，或是选用其他合适的材料。
3、鞍座的选用
（1）鞍座型式的选定
根据设备的工程直径及鞍座实际承载的大小确定选用轻型或重型鞍座。
按容器圆筒强度的需要确定选用120°包角或150°包角的鞍座。
（2）确定鞍座的允许载荷（Q）
按照鞍座实际承受的最大载荷Qmax必须小于等于鞍座的允许载荷（Q）的原则，查表确定标准高度下鞍座的允许载荷。当鞍座高度增加时，鞍座允许载荷随之降低，其值可参照JB/T4712.1-2007来确定。
（3）垫片的选择
公称直径DN≤900mm的容器，重型鞍座分为带垫板和不带垫板两种结构型式当符合下列条件之一时，必须设置垫板：
a、容器圆筒有效厚度小于或等于3mm时；
b、容器圆筒鞍座处的周向应力大于规定值时；
c、容器圆筒有热处理要求时；
d、容器圆筒与鞍座间温度大于200℃时；
e、当容器圆筒材料与鞍座材料不具有相同或相近化学成分和性能指标时。
4、确定基础垫片
当容器基础为钢筋混凝土是滑动鞍座底板下面必须安装基础垫片，基础垫片应保持平整光滑，垫板尺寸参照JB/T4712.1-2007时，基础垫板由设计者在图样上规定其供货关系。
(4)地脚螺栓
地脚螺栓的作用是将设备固定在基础上，以免倾倒。设备在重量和风载（或地震）弯矩作用下，向风侧受拉伸，背风侧受压缩。在计算地脚螺栓时，一般先假设螺栓个数（一般为4的倍数，最少取为6个。）再根据每个地脚螺栓所受的拉力计算其应力，再按公式计算出螺栓直径后圆整成螺栓公称直径，对于高塔，一般地脚螺栓不宜小于M24。
螺栓座由筋板和压板构成。筋板是为了加强基础环和支承压板；压板是为了连接地脚螺栓。
十二、固定管板式换热器的维护
（一）点检和日常维护
对固定管板换热器应注意定期进行设备检查，精心进行日常保养。
点检重点项目有：运行时的异常响声，压力、温度、流量、泄漏、介质、基础支架、保温、振动以及换热器内外部的腐蚀情况。
1、温度
对重要换热器，定期测量换热器两种介质的出入口温度、流量，当换热器效率低于生产工艺需要时应清洗以提高换热效率。还需防止因温度急剧变化产生温差应力。
2、压力
通过对流体及进出口压差的测量与检查，判断内部的结垢情况、堵塞及流体流量的变化或泄漏，如发现压力有较大变化，应分析原因及时采取措施。
3、泄漏
要加强并采取各种措施观察判断换热器外部和内部的泄漏（定期从压力较低一侧排放口排液，根据排出介质的颜色、相态、气味、PH值等判断是否有泄漏）。
4、振动
检查基础支架的振动，固定螺栓是否有松动。
5、保温
保温层的损坏会直接影响换热器的传热效率，甚至会引起壳体外部积水而发生腐蚀。保温层损坏要及时更换。
6、腐蚀
换热器主要腐蚀部位发生在管道、管道与管板连接处及壳体焊缝及其附近处。应根据介质腐蚀性和具体情况定期检查。
十三、常见故障及处理方法
十四、固定管板换热器的检修
(一)检修前的准备
1、详细了解被检修换热器停车前的运行情况，查阅相关的技术资料和图纸，明确固定管板换热器主要零部件的技术要求和质量检测，必要时编写施工方案。
2、备好检修所用工机具、材料和各类防护用品。更换所用的零部件应有材质合格证、质量证明书，并准备好压力试验的胎具、卡具等。
3、应按操作规程和顺序切断与被检修换热器相连的管路阀门，卸压后放净换热器管程和壳程的介质，并根据介质特性进行相应吹扫、置换等，检测合格后加堵盲板，办理安全检修交接手续。
4、认真做好换热器检修前的检查工作。通过观察、无损探伤、测厚、水压试验、气密性试验等方法确认故障的部位、大小等。
5、需注意有保温层的换热器要先拆除保温层，搭好检修用的脚手架、平台、跳板，并用铁丝固定好。
6、凡参加对受压元件进行施焊的焊工，必须持有相应有效的焊工操作证。
(二)、检修内容
1、小修内容
①拆卸两端顶盖或管箱。打开管箱法兰，仔细观察管板的分程密封情况，管板入口有无异物堵住管口，有无垢层及腐蚀产物堆积，记录；分析腐蚀物和垢层。
②清洗或清扫管子内表面和壳体异物。检查两端盖、管箱有无腐蚀、锈蚀、裂纹、砂眼等缺陷。
③进行管束和壳体试压，检查泄漏点，堵漏。
④进行局部测厚。
⑤检修连接螺栓是否完好，必要时更换。
⑥检查保温及防腐蚀情况。
2、中修内容
①包含小修所有内容。
②抽出管束，清理、清洗、清扫，检查换热管变形及弯曲情况。
③检查隔板和拉杆螺栓腐蚀及锈蚀情况。
④检查各密封面情况，表面不能有刮痕、沟槽、凹坑、点蚀等。
3、大修内容
①包含中、小修所有内容。
②若管束被堵管束超过总换热管束的10％以上则更换管子或管束。
③全面检查运行情况，并对管板与管子焊接处进行渗透检查。
④对壳体进行检验，超标时必须消除壳体焊缝缺陷或更换壳体。
（三）检修安全注意事项
1、所有进行换热器检修现场的人员必须带好安全帽，穿好工作鞋，登高作业必须系好安全带。
2、吊装用的吊车、抽芯用的机具和移位用的起重设备等应事先检查、试车，并选用足够强度的钢丝绳，注意严禁用钢丝绳直接吊装换热器管束芯，以免造成管束变形。
3、换热器检修多为连续作业，夜间作业必须保证有足够的照明；危险区应设安全标志，夜间设红灯警示。现场动火、临时用电等必须严格执行国家安全规定。
4、换热器清洗必须指定地点，以防止油污、介质进入下水道环境污染；从事化学清洗的人员应穿好耐酸碱腐蚀的工作服，特别要保护好眼睛、手和脚，防止飞溅烧伤，废液要进行必要的无害处理后才能按规定地点排放。
5、若设备已拆封头，在采用高压水枪冲洗时工作人员要穿好防护用品，水枪喷水方相要设立警戒线并有专人看护。
6、严格按图纸和技术规范要求的试压条件进行换热器的试压。试压过程如发现泄漏，严禁带压紧固、补焊以及采用其他方法处理；如发现异常响声、压力下降、表面油漆剥落等情况，应立即停止试压，并卸压查找原因进行修理。
（四）检修方法和过程
1、检查
①对换热器壳体检查可通过观察、测量腐蚀部位的厚度（一般采用超声波测厚仪）、拆卸前气密试验确定壳体的泄漏部位，还可通过对各应力集中部位增加测厚点数来补充检查、确定故障部位、大小等情况，并详细做好检修记录。
②管内及管板的腐蚀或漏点部位，可采用超声波探伤或涡流探伤查找（即非磁性管子配上专用探头插入高频磁场，在管内产生涡流）；也可通过壳程和管程水压试验分别检查换热管及其与管板连接接头的泄漏情况。
③管板检查，非铁磁性管板可用着色探伤检查表面微裂纹和气孔等，碳钢管板可用着色探伤，也可用空气、氮气，也有用氨来检查。检查方法：用橡胶塞子塞好管子一端，用肥皂水和发泡剂或用PH试纸放在管子另一端，就可检查出有泄漏的管子。试验压力控制在0.3MPa以下。
2、修理
根据检查结果，确定需要修理的部位进行相应修理。
（1）壳体部位修理
①对于封头密封面的损坏修理
如密封面缺陷很小，可在装密封垫圈时采用涂胶方法处理，如耐高温的“液态密封胶”或704胶；如密封面有贯穿的径向划痕或比较深的凹坑时，可采用手工电弧焊堆焊后，再用手提砂轮机或油石打平，确保其平面度和粗糙度，注意打磨时不得伤及密封面；对采用内衬密封板外压封头的高压换热器，当密封板与壳体焊接密封部位发现裂纹（可用着色探伤检查）时，应用角式磨光机彻底消除裂纹，用氩弧焊重新堆焊后，在焊接好密封板。
②对壳体接管处泄漏的修理
对于碳钢壳体，可采用碳弧气刨刨开泄漏处的角焊缝，用旋转锤修去渗碳层后，选用合适的焊条或焊丝以及适合的焊接工艺进行焊补。对于需要热处理的要进行局部热处理，并要注意修理中不得伤及接管。
对于不锈钢壳体，可采用角式磨光机磨开泄漏点，若泄漏点很小时也可用旋转锤磨开；若泄漏点大，可用等离子割开泄露出的焊缝，再用角式磨光机修磨好焊口后，选用合适的焊条或焊丝以及适合的焊接工艺进行焊补。
（2）换热管修理
换热管的损坏主要是管子本身的泄漏和换热管与管板连接处的泄漏。可以采用水压试验检查泄漏部位。
对于管子本身的泄漏可采用以下方法来处理：
①堵管：用锥形堵头将管口堵住，管堵材料的硬度不能高于管子的硬度。如管程压力较高，堵管后还要焊接，防堵头冲脱。堵管数不得大于总管数的10％。
②换管
a.取出列管。常用钻孔法、绞孔法、錾削法、气割法。
b. 清理、修磨、检查管板孔。去除孔边毛刺和管内结垢、油污；检查管板孔、密封槽不得有划痕，管板不得有裂纹、气孔，孔径、圆度、圆柱度偏差在允许范围。
c.穿管或管束的组装。穿管前应做好切管、退火、磨管等准备。最好取一根穿一根，防止折流板移位；管束全部更换则用专用的组装工具。
d.管子与管板的连接。多次补胀无效的管子常用电弧焊、气体保护焊、钎焊；胀焊并用一般强度胀加密封焊或强度焊加密封胀。
对于管子与管板的连接处的泄漏，处理方法为：
①对于强度胀的管口可进行补胀，但补胀次数不的超过三次；
②对强度焊或胀焊并用管口，可先清除焊缝、打磨补焊或焊后补胀消处泄漏；
③对已经堵过的管口泄漏，可直接堵管后焊接。
（2）结垢的处理
可根据结垢的程度、介质的特性以及现场的条件分别选用机械清洗、高压
水冲洗清理、化学除垢清理和海绵球清洗法。
①机械清洗
管束轻微堵塞或积渣积垢时，可用不锈钢筋或低碳钢圆盘从一侧捅入，另一头拉出，清除轻微的堵塞或积渣积垢。
轻薄的积垢，可用专用管刷，一头穿出铁丝，将清管刷从换热管拉出，反复几次尽可清除；管内结垢严重或全部堵死时，可用软金属捅管清理。管口被结垢或异物堵塞时可用铲、削、刮、刷等处理。
②高压水清洗处理
高压水冲洗法多用于结焦严重的管束的清洗，如催化油浆换热器。先人工用条状薄铁板插入管间上下移动，是管子间有可进水的间隙，然后用高压泵（输出压力10~20MPa）向管束侧面喷射高压水流，即可清除管子外壁的结垢。若管间堵塞严重、结垢又较硬时，可在水中渗入细石英砂，可提高喷洗效果。如果条件许可先将管束整体放入油中寖泡，使粘着物松软和溶解，将结垢泡胀，更便于高压水冲洗。
③化学除垢清理
常用寖泡法、强制循环法等。
寖泡法是将浓度15％左右的酸液缓慢灌满容器，经过一断时间（一般为20h
板式换热器常见故障及处理方法 板式换热器常见故障及其处理的方法 板式换热器具有传热系数高、压降小、结构紧凑、质量轻、占用空间小、面积和流程组合方便、零件通用性强、可选择材料广以及容易实现规模化生产等特点，已被广泛应用于食品、机械、冶金、石油化工和船舶等领域，并成为城市集中供热工程中的主导换热设备。为了保证板式换热器的正常运行，延长关键部件(如板片、胶垫)的使用寿命，了解掌握板式换热器出现的故障及其产生原因和处理方法显得尤为 重要。 1 板式换热器常见故障 1．1 外漏 主要表现为渗漏(量不大，水滴不连续)和泄漏(量较大，水滴连续)。外漏出现的主要部位为板片与板片之间的密封处、板片二道密封泄漏槽部位以及端部板片与压紧板内侧。 1．2 串液 主要特征为压力较高一侧的介质串入压力较低一侧的介质中，系统中会出现压力和温度的异常。如果介质具有腐蚀性，还可能导致管路中其它设备的腐蚀。串液通常发生在导流区域或者二道密封区域处。 1．3 压降大 介质进、出口压降超过设计要求，甚至高出设计值许多倍，严重影响系统对流量和温度的要求。在供暖系统中，若热侧压降过大，
则一次侧流量将严重不足，即热源不够，导致二次侧出温度不能满足要求。 1．4 供热温度不能满足要求 主要特征是出口温度偏低，达不到设计要求。 2 原因分析及处理方法 2．1 外漏 2．1．1 产生原因 ①夹紧尺寸不到位、各处尺寸不均匀(各处尺寸偏差不应大于 3 mm)或夹紧螺栓松动。② 部分密封垫脱离密封槽，密封垫主密封面有脏物，密封垫损坏或垫片老化。③ 板片发生变形，组装错位引起跑垫。④在板片密封槽部位或二道密封区域有裂纹。实例：北京、青海和新疆等地的多个热力站均采用饱和蒸汽作为一次侧热源供暖，由于蒸汽温度较高，在设备运行初期系统不稳定的情况下，橡胶密封垫在高温下失效，引起蒸汽外漏。 2．1．2 处理方法 ① 在无压状态，按制造厂提供的夹紧尺寸重新夹紧设备，尺寸应均匀一致，压紧尺寸的偏差应不大于±0．2N (mm)(N。为板片总数)，两压紧板间的平行度应保持在2 mm 以内。② 在外漏部位上做好标记，然后换热器解体逐一排查解决，重新装配或更换垫片和板片。 ③ 将开换热器解体，对板片变形部位进行修理或者更换板片。在没有板片备件时可将变形部位板片暂时拆除后重新组装使用。④ 重新组装拆开的板片时，应清洁板面，防止污物粘附着于垫片密封面。
固定管板式换热器设计
目录 第一章绪论··3 1.1什么是管壳式换热器·3 1.2管壳式换热器的分类··3 第二章总体结构设计··4 2.1固定管板式换热器结构··4 第三章机械设计··4 3.1工艺条件 (4) 3.2设计计算 (4) （1）管子数n (5) （2）换热管排列形式··5 （3）管间距的确定 (5) （4）壳程选择··5 3.3 筒体··6 （1）换热器壳体内径的确定··6 （2）换热器封头的选择··6 3.4 折流板··6 （1）折流板切口高度的确定··6 （2）确定折流板间距··6 （3）折流板的排列方式··7 （4）折流板外径的选择··7 （5）折流板厚度的确定··7
（6）折流板的管孔确定··7 3.5 拉杆、定距管··7 （1）拉杆的直径和数量··7 （2）拉杆的尺寸··8 （3）拉杆的布置··9 （4）定距管··9 3.6、防冲板··9 3.7、接管··9 （1）接管的公称直径··9 （2）接管的壁厚确定··9 （3）接管高度的确定··9 3.8 法兰··10 （1）容器法兰的选用··10 （2）接管法兰··10 3.9 垫片的选用··11 3.10 管板的设计与计算··11 3.11 支座··12 3.12 圆筒节的设计··13 第四章列管式换热器机械结构设计··13 4.1 传热管与管板的连接··14 4.2 管板与壳体及管箱的连接··14 4.3 管法兰与接管连接··14
第五章强度计算··15 5.1 换热器壳体壁厚的计算··15 5.2 管箱短节··16 第六章安装制造··16 6.1 换热器制造··16 6.2 换热器安装··17 参考文献··18 心得体会··18
固定管板式换热器的注意事项及工作原理 固定管板式换热器在运行中应注意事项有： (1)换热器在新安装或检修完之后必须进行试压后才能使用。 (2)换热器在开工时要先通冷流后通热流，在停工时要先停热流后停冷流。以防止不均匀的热胀冷缩引起泄漏或损坏。 (3)固定管板式换热器不允许单向受热，浮动式换热器管、壳两侧也不允许温差过大。 (4)启动过程中，排气阀应保持打开状态，以便排出全部空气，启动结束后应关闭。 (5)如果使用碳氢化合物，在装入碳氢化合物之前要用惰性气体驱除换热器中的空气，以免发生爆炸。 (6)停工吹扫时，引汽前必须放净冷凝水，并缓慢通气，防止水击。换热器一侧通气时，必须把另一侧的放空阀打开，以免弊压损坏，关闭换热器时，应打开排气阀及疏水阀，防止冷却形成真空损坏设备。 (7)空冷器使用时要注意部分流量均匀，确保冷却效果。 (8)经常注意监视防止泄漏。 固定管板式换热器的工作原理：
图1 [固定管板式换热器]为固定管板式换热器的构造。A流体从接管1流入壳体内，通过管间从接管2流出。B流体从接管3流入,通过管内从接管4流出。如果A流体的温度高于B流体,热量便通过管壁由A流体传递给B流体；反之，则通过管壁由B流体传递给A流体。壳体以内、管子和管箱以外的区域称为壳程，通过壳程的流体称为壳程流体 (A流体)。管子和管箱以内的区域称为管程,通过管程的流体称为管程流体(B流体)。管壳式换热器主要由管箱、管板、管子、壳体和折流板等构成。通常壳体为圆筒形;管子为直管或U形管。为提高换热器的传热效能，也可采用螺纹管、翅片管等。管子的布置有等边三角形、正方形、正方形斜转45°和同心圆形等多种形式，前3 种最为常见。按三角形布置时，在相同直径的壳体内可排列较多的管子，以增加传热面积，但管间难以用机械方法清洗，流体阻力也较大。管板和管子的总体称为管束。管子端部与管板的连接有焊接和胀接两种。在管束中横向设置一些折流板，引导壳程流体多次改变流动方向，有效地冲刷管子，以提高传热效能，同时对管子起支承作用。折流板的形状有弓形、圆形和矩形等。为减小壳程和管程流体的流通截面、加快流速，以提高传热效能，可在管箱和壳体内纵向设置分程隔板，将壳程分为2程和将管程分为2程、4程、6程和8程等。
北海汇宏粉煤灰综合利用项目二厂 分解系统（前100万吨）、煤气站系统等 建筑安装工程 管板式换热器吊装安装 施工方案 批准： 审核： 编制： 山西省工业设备安装有限公司 北海汇宏粉煤灰项目部 2015年7月
目录 一、工程概况 (3) 二、编制依据 (4) 三、施工准备 (4) 四、吊装作业 (5) 五、设备安装 (6) 六、安全保证措施 (9) 七、安全管理体系图： (10) 八、主要危害源及控制办法 (10)
一、工程概况 1.1工程简介 本方案适用于种子分解车间7台、精液热交换车间9台管板式换热器设备吊装，该设备均安装在±0.000基础平面上。考虑到精液热交换车间板式换热器重量轻、安装跨度大且均匀布置在车间的特点。因此，板式换热器选择在柱1西侧吊装，板式换热器（S-2）3台设备中心距离1#柱中心为3米，重量为6t，使用25吨汽车吊吊装。板式换热器（S-1）6台设备中心距离1#柱中心为19米，重量为8t，使用100吨汽车吊吊装。 1.2 设备主要参数： 设备位号设备名称规格重量（t）安装标高（m）备注 Ee301AB 板式换热器F=300㎡ 6 +0.200 立式 Ee301C 板式换热器F=600㎡8 +0.200 立式 S-31 管式热交换器F=124㎡21 +0.200 立式 S-26 宽流道板式换热器F=340㎡ 6 +0.200 卧式 建设单位：滨州北海汇宏新材料有限公司 监理单位：山东同力建设项目管理有限公司 施工单位：山西省工业设备安装有限公司 设计单位：东北大学设计研究院（有限公司）
二、编制依据 1.1 施工合同 1.2 管板式换热器设备平面布置图、设备基础平面布置图 1.3 设备管口方位图 1.4 《化工工程建设起重施工规范》 HGJ201-83 1.5 《机械设备安装工程施工及验收通用规范》 GB/T50231-2011 三、施工准备 1、吊装前准备和吊装条件 1.1施工前技术准备工作 施工前应由技术专工和技术员根据现场实际情况、设备外形尺寸、运输方式等确定吊装方案。施工前吊装人员应熟悉方案，并了解整个吊装过程，然后由技术员进行安全、技术交底。 1.2吊装人员、机具准备 主要施工机具 序号机械名称型号单位数量备注 1 25吨汽车吊台 1 2 100吨汽车吊台 1 3 钢丝绳15米Φ30 对 2 3 装载机台 1 用于平整道路 4 吊装卡环5吨个 4
板式换热器应用中存在的问题及对策 发布时间:2009-02-23 板式换热器应用中存在的问题及对策 文 / 张铁柱 【摘要】：本文针对板式换热器应用中出现的一些常见问题进行分析，并提出相应的对策，从而提高板式换热器利用效果。 【关键词】：板式换热器失效防范 1 前言 板式换热器作为一种紧凑高效的换热设备，被应用在我公司多套装置中，并发挥了较好的经济效益。板式换热器主要由板片、密封垫片、固定封头、活动封头（头盖）、夹紧螺栓、挂架导轨、支柱等组成，它具有体积紧凑、传热效率高、拆卸清洗检修方便等优点。但是板式换热器使用中出现的各种问题，也给生产带来严重的影响，其原因是多方面的，它与设计、使用、维护和保养等多个方面有关。 2 设备堵塞与结垢 2.1 堵塞 板式换热器的流道间隙较小（2.5-6mm），直径大于 1.5～3mm的颗粒杂物容易阻塞板片通道，使设备的压力降急剧恶化，导致设备因堵塞而换热能力大幅降低，严重的造成装置连续生产中断。因为循环水中杂质较多，同类装置 E208/E209 曾经多次堵塞，从而造成装置频繁停工，给企业经济效益带来一定的影响。后来，在E208/E209 前增加了易拆清的过滤器，保证了 E208/E209 的长周期运行。所以根据需要可在介质的进口处设置粗过滤器或反冲洗装置能有效的防止板式换热器的堵塞。 2.2 结垢 结垢可导致传热设备的传热系数降低，严重时还会堵塞板片通道。板式换热器的板片设计有大量的支承点，旨在对介质起扰流（使介质紊流以提高传热系数）和承压支承作用，是固体杂物和纤维容易集聚的地方，其副作用是使流体形成了局部的滞流而生成污垢积瘤，介质中的钙镁离子在适宜的温度析出后很 容易在积瘤上附着长大，形成蜂窝状的垢样。堵塞与结垢在成因上虽然不同，但在板式换热器上的影响现象是相同的。可采有以下对策缓解结构问题：（1）板 式换热器不宜用在较脏或易结垢的环境（除非增设有效的其他措施）。（2）使用未经软化的冷却水作冷却介质时，操作温度应控制在50℃左右或者更低，以避开介质中钙镁离子析出的敏感温度。 3 密封失效 3.1 压力影响 可拆卸板式换热器在额定工作压力之内使用时出现泄漏，除设备在制造装配方面的质量因素外，主要与系统中出现的非正常冲击载荷有关（水锤、气锤），这是一般操作者不易观察到的现象。冲击所造成的瞬间压力峰值往往比正常的工作压力高出 1～3 倍，使安装在板式换热器中的橡胶密封垫移位，导致密封失效。由于该种设备的传热元件采用不锈钢薄板制造（厚度 0.5～0.8mm），其密封刚性相对较差且密封周边很长，所以耐冲击力的能力远低于管壳式换热器。防范措施：（1）鉴于板式换热器的结构特点，可根据操作压力情况，在设备选型时提高设计压力1.5～2 倍。（2）使用中尽量避免系统出现的冲击现象。（3）在发生过此类事故的应用场合，根据情况也可采取增加板片厚度的措施，其效果很明显。 3.2 温度影响 温度的急剧变化也能造成密封失效。当温度变化过快时，橡胶密封垫的线胀系数与弹性变形量和密封
江汉大学 课题名称: 固定管板式换热器设计 系别: 化学与环境工程学院 专业: 过控１21班 学号: 1222091０４119 姓名: 库勇智 指导教师: 杨继军 时间: 2016年元月 课程设计任务书 设计题目:固定管板式换热器设计 一、设计目得: 1.实用国家最新压力容器标准、规范进行设计,掌握典型得过程装备 设计得全过程、 2.掌握查阅与综合分析文献资料得能力,进行设计方法与设计方案得 可行性研究与论证。 3.掌握软件强度设计计算,要求设计思路清晰,计算数据准确可靠,正 确掌握计算机操作与专业软件得实用。 4.掌握图纸得计算机绘图。 二、设计条件: 设计条件单
管口表 三、设计要求: 1。换热器机械设计计算及整体结构设计 2、绘制固定管板式换热器装配图(一张一号图纸) 3。管长与壳体内径之比在3-2０之间 四、主要参考文献 1.国家质量监督检验检疫总局,GＢ150—2０１1《压力容器》,中国标
准出版社,２011。 2。国家质量监督检验检疫总局,ＴSG R０00４-2009《固定式压力容器安全技术监察规程》,新华出版社,20０9、 3.国家质量监督检验检疫总局,GB151—1999《管壳式换热器》,中国标准出版社,19９９、 4、天津大学化工原理教研室,《化工原理》上册,姚玉英主编,天津科学技术出版社,2012、 5、郑津样,董其伍,桑芝富主编,《过程装备设计》,化学工业出版社,2010。 6。赵惠清,蔡纪宁主编,《化工制图》,化学工业出版社,２0０８。7.潘红良,郝俊文主编,《过程装备机械设计》,华东理工大学出版社,20０6、 ８。E.U、施林德尔主编,《换热器设计手册》第四卷,机械工业出版社,１98９。 前言 换热设备就是用于两种或两种以上流体间、一种流体一种固体间、固体粒子间或者热接触且具有不同温度得同一种流体间热量(或焓)传递得装置。 换热器就是化工、石油、动力、冶金、交通、国防等工业部门重要工艺设备之一,其正确得设置,性能得改善关系各部门有关工艺得合理性、经济性以及能源得有效利用与节约,对国民经济有着十分重要得影响。在炼油、化工装置中换热器占总设备数量得４0％左右,
板式换热器安装与使用说明书 板式换热器安装与使用 1、拆箱 板式换热器一般情况下都是木质包装，在拆箱签一定要确认木箱是否在正确的位置。因为，设备在木箱内。固定挡板面市向下放置的，以使设备的重心在木箱的下方，所以，未拆 箱前搬动箱体时，不要使箱体侧倒或道里，以免因箱体重心不稳，砸伤人员、摔坏设备。 拆箱时，用工具先将顶部木板拆除，再依次将四周的木板拆除；木箱最下面的木板与换 热器是固定在一起的，需将固定铁片剪断，此时，装箱文件即可取下，请注意保存好。至此，拆箱工作结束。 2、吊运 吊运换热器前，一定要仔细阅读装箱文件中的使用手册，以保证正确的方式进行吊运工作。吊装时，须注意对换热器采取保护措施，避免碰撞和坠落事件的发生。 3、安装 板式换热器为整机出厂。出厂前，工厂对换热器性能的各项指标已经进行了检测。因此， 运抵安装现场的换热器，可直接安装使用。 （ 1）基础 制作换热器的安装基础，主要是为了换热器的水平安装和有利于连接配管以及方便日后对换热器的维修、保养，所以，基础的制作是依照现场情况来考虑的。板式换热器出厂时， 在换热器上配制了三个地脚，并在装箱时为用户准备了一份安装尺寸图，用户可根据实物和 安装尺寸图在基础中做预埋件，安装时拧紧地脚螺栓，以免启动时振动影响换热器性能和造 成损坏。安装时，不允许有外力加在换热器上，以免使换热器变形、影响正常运行。 （ 2）配管的连接 用户在连接配管时。首先要特别注意热侧和冷侧进、出口配管的连接位置，凡是在换热器设计选型时，设计参数表上注明‘流程为1’个接口方向D1为热介质进口，D2为热介质 出口， D3为冷介质进口，D4为冷介质出口。安装人员必须在确认了每个配管的功能之后， 方可进行连接配管的工作。配管连接前还需要仔细检查流道内有无硬杂物，以免运行时堵塞 流道或降低换热效率。泵的安装方式分为硬性联接安装和柔性联接安装。（由客户视具体情 况而定） （ 3）特别提示 根据我公司技术人员对可拆板式换热器的跟踪调查，发现，一些用户在使用过程中是
板式换热器安装及操作规程 换热器安装 1 、板式换热器的两块压紧板上有 4 个吊耳，供起吊时用，吊绳不得挂在接管、定位横梁或板片上。 2 、换热器周围要留有 1 米左右的空间，以便于检修。 3 、冷热介质进出口接管之安装，应严格按照出厂铭牌所规定方向连接，否则，换热器性能将受到影响。 4 、安装管路时，应在管路上配齐阀门、压力表、温度计，流量控制阀应装在换热器进口处，在出口处应装排气阀。 5 、设备管道里面要清理干净，防止砂石焊渣等杂物进入换热器，造成堵塞。 6 、当使用介质不干净，有较大颗粒或长纤维时，进口处应装有过滤器。 7 、换热器连接管道安装焊接时，应将电焊地线搭在焊接处，严禁将地线搭在远处，使电流回路通过换热器而造成损坏。 使用投产前准备
1 、设备使用前应检查夹紧螺栓是否松动，按照说明书应紧到尺寸 A 保证所有螺栓均匀一致。 2 、使用前按 1.25 倍的操作压力分到进行水压试验，保压二十分钟无泄漏方可投产。 3 、本设备使用前用清自来水进行 20 分钟左右清洗循环即可了。 4 、在管路系统中应设有放气阀开启后应排出设备中空气防止空气停留在设备中，降低传热效果。 5 、冷热介质进出口接管之安装，应严格按出厂铭牌所规定方向连接。否则，没能发挥设备最佳性能。 6 、本设备用于食品、制药投产前将每只螺栓松开，将每板片用棕刷清洗干净，应按照流程进行均匀组装完毕。 82 o － 90 o 热水进行 10 － 20 分钟循环消毒，立即起动物料泵，使冷却物料把板片内剩余水全部顶出，直至完全是物料即可生产了。 板式换热器操作规程 1 、开始运行操作时，如两种介质压力不一样，要先应缓慢打开低压侧阀门，然后开入高压侧阀门。 2 、停车运行时应缓慢切断高压侧流体，再切断低压流体，请注意这样做将大大有助于本设备之使用寿命。
江汉大学 课题名称：固定管板式换热器设计 系别：化学与环境工程学院 专业：过控121班 学号： 122209104119 姓名：库勇智 指导教师：杨继军 时间： 2016年元月
课程设计任务书 设计题目：固定管板式换热器设计 一、设计目的： 1.实用国家最新压力容器标准、规范进行设计，掌握典型的过程装 备设计的全过程。 2.掌握查阅和综合分析文献资料的能力，进行设计方法和设计方案 的可行性研究和论证。 3.掌握软件强度设计计算，要求设计思路清晰，计算数据准确可靠， 正确掌握计算机操作和专业软件的实用。 4.掌握图纸的计算机绘图。 二、设计条件： 设计条件单 名称管程壳程 物料名称循环水甲醇 工作压力0.45Mpa 0.05Mpa 操作温度40℃70℃ 推荐钢材10，Q235-A，16MnR 换热面积60㎡ 推荐管长Φ=25 32-39㎡40-75㎡76-135㎡ 2m 2．5 3m
管口表 符号公称直径用途 a 200 冷却水金口 b 200 甲醇蒸汽进口 c 20 放气口 d 70 甲醇物料出口 e 20 排净物 f 200 冷却水出口 三、设计要求： 1.换热器机械设计计算及整体结构设计 2.绘制固定管板式换热器装配图（一张一号图纸） 3.管长与壳体内径之比在3-20之间 四、主要参考文献 1.国家质量监督检验检疫总局，GB150-2011《压力容器》，中国标准出版社，2011. 2.国家质量监督检验检疫总局，TSG R0004-2009《固定式压力容器安全技术监察规程》，新华出版社，2009. 3.国家质量监督检验检疫总局，GB151-1999《管壳式换热器》，中国标准出版社，1999. 4.天津大学化工原理教研室，《化工原理》上册，姚玉英主编，天津科学技术出版社，2012. 5.郑津样，董其伍，桑芝富主编，《过程装备设计》，化学工业出版社，
固定管板式换热器的设计 学生：库勇智，化学与环境工程学院 指导教师：王小雨，江汉大学 摘要 换热器是用来在流体间交换热量的装置，在化学专业中具有非常重要的地位，被使用于化工各行业中。由于其中固定管板式换热器管板和壳体是一体构造，具有结构简单、造价十分便宜的优点，所以被普遍的使用。 这篇设计说明书上面着重说明了换热器的换热面积、各个设计压力和设计温度以及接管等数据参数。根据上面所给的数据和换热器类型来对换热器的各个零部件，即换热管根数，尺寸、排列方式，壳体和管箱、封头等等，最后校核、压力试验，根据工艺结构选出材料，最后作图。 本设计说明书的每一部分都是完全参照GB150-2011《压力容器》和GB151-2014《热交换器》中固定管板式换热器的有关标准来计算、校核和选型的。 关键词 管壳式换热器；固定管板式换热器；加热器
Abstract Heat exchanger is a device for exchanging heat between the fluids and in chemistry has a very important position, is used in the chemical industry. Because of the fixed tube plate heat exchanger tube plate and the shell is an integral structure, with has the advantages of simple structure, low cost advantages, so be widely use. The design specification above illustrates the change of the heat exchange area of the heat exchanger, each design pressure and temperature and over data parameters. According to the data given above and the heat exchanger type heat exchanger parts, i.e. the heat exchange tube number, size, arrangement, shell and tube box, head, and so on, finally checking, pressure test, selected according to process structure materials. Finally, drawing. The design specification is strictly according to GB150-2011< pressure container > and heat GB151-2014< exchanger is > fixed tube plate heat exchanger of the relevant provisions of the calculation, selection and checking. Key words Shell and tube heat exchanger ；fixed tube heat exchanger ；heater
一 列管换热器工艺设计 1、根据已知条件，确定换热管数目和管程数： 选用.5225?φ的换热管 则换热管数目：5.737019 .014.35.2110 A 0≈??== d l n p π根 故738=n 根 管程数：对于固定板式换热器，可选单管程或双管程，为成本计，本设计采用单管程。 2、管子排列方式的选择 （1）采用正三角形排列 （2）选择强度焊接,由表1.1查的管心距t=25mm 。 表1.1 常用管心距 管外径/mm 管心距/mm 各程相邻管的管心距/mm 19 25 38 25 32 44 32 40 52 38 48 60 （3）采用正三角形排列，当传热管数超过127根，即正六边形的个数a>6时，最外层六边形和壳体间的弓形部分空间较大，也应该配置传热管。不同的a 值时，可排的管数目见表1.2。具体排列方式如图1，管子总数为779根。 表1.2 排管数目 正六角形的数目a 正三角形排列 六角形对角线上的管数b 六角形内的管数 每个弓形部分的管数 第一列 第二列 第三列 弓形部分的管数 管子总数 1 3 7 7 2 5 19 19 3 7 37 37 4 9 61 61 5 11 91 91 6 13 12 7 127 7 15 169 3 1 8 187 8 17 217 4 24 241 9 19 271 5 30 10 21
301 11 23 397 7 42 439 12 25 469 8 48 517 13 27 547 9 2 66 613 14 29 631 10 5 90 721 15 31 721 11 6 102 823 16 33 817 12 7 114 931 17 35 919 13 8 126 1045 18 37 1027 14 9 138 1165 19 39 1411 15 12 162 1303 20 41 1261 16 13 4 198 1459 21 43 1387 17 14 7 228 1616 22 45 1519 18 15 8 246 1765 23 47 1657 19 16 9 264 1921 图1.1折流板的管孔及换热管及拉杆分布 3、壳程选择 壳程的选择：简单起见，采用单壳程。 4、壳体内径的确定 换热器壳体内径与传热管数目、管心距和传热管的排列方式有关。壳体的内径需要圆整成标准尺寸。以400mm为基数，以100mm为进级档，必要时可以50mm为进级档。 对于单管程换热器，壳体内径公式0 b t+ - D d = ~ )3 2( )1 (
板式换热器的维护保养 即使是板式换热器，也会在一年中的使用过程中出现问题，需要维修，尤其是它的密封件，要看看它是否已松动。本文将介绍板式换热器维护保养时的注意事项。 板式换热器是流程工业设备中热交换技术中一个重要部件。在各个板式散热片之间进行密封的弹性密封垫（见表1）是一种易损件，并且在自然条件下也是一种易于老化的零件。它的使用寿命对于板式换热器的使用寿命有着重要的影响。如果这些密封热硬化了，失去了原有的弹性，则可导致换热器无法正常工作。 下列因素对弹性密封垫的使用寿命有着重要影响： ■换热器的工作方式（连续的还是不连续的） ■散热的介质和使用的清洁剂的腐蚀性 ■最高工作温度 ■最高工作压力 ■由于过大的压力和不均衡的压力而使弹性密封垫的应力较大 ■自然老化 弹性密封垫的软化与压力和温度有关，当密封垫失去弹性后，换热器会出现滴漏。在某些产品中，为了解决因密封垫老化而引起的滴漏现象，允许对换热器进行密封性能调节，即再次拧紧组合板式换热器的螺栓，调节各个换热器之间的弹性密封垫的压紧力，解决滴漏问题。在有这种功能的换热器的铭牌上，一般都给出了允许最大和最小应力。对于新的换热器片组，应使用最小的允许应力进行连接固定。视每组换热器片的数量多少，可以一次或者多次调整换热器的拧紧力，每次拧紧时，可以将螺母拧进去3mm，并在拧紧过程中始终注意调节片的应力情况，而且，只允许对无工作压力的换热器，在室温条件下进行拧紧力的调整，防止滴漏。 对于在铭牌中没有给出应力调节范围的板式换热器，一般在零件图中给出了应力数值，在拧紧这类板式换热器时，拧紧力矩无论如何不应低于图纸规定的数值，因为它与板式换热器的组装质量、组装变形有关。在拧紧力矩达到规定数值的要求时，则可有计划地对弹性密封垫进行更换。对于在重要的生产设备中和腐蚀介质中使用的板式换热器，建议有一套备用的密封件。仓库温度18℃时，在透明塑料包装中，板式换热器的密封件可保存3年左右。密封件的固定 原则上，密封件的固定分为粘接固定和非粘接固定两大类。密封垫的形状应与板式换热器密封处的形状保持一致。必须指出的是粘接式的固定方法不对密封功能产生任何作用。非粘接密封 ■对准：将密封圈放置到位 ■放入：使密封圈正确地进入密封槽中 ■压紧：在密封槽中，有横截面逐渐减小的槽形结构，以便使密封圈正确定位 粘接式密封 根据密封垫的使用目的和密封质量要求，可使用不同生产厂家的调和式密封胶和非调和式密封胶。在进行粘接之前，应使用蒸汽气流彻底地清除粘接面残留的粘接剂和残留的密封垫。对于调和式密封胶粘接来讲，必须用火烧尽板式换热器结合面上的残留粘接剂和残留密封垫。在大批量进行粘接时，应准备冷冻密封件的液氮池，准备好为带有密封垫的板式换热器进行干燥处理的加热炉，加热温度应达160℃，如果有条件，应对板式换热器进行化学清理，以保证彻底清除残留在板式换热器结合面中的粘接件的密封垫。可以根据板式换热器的蜂室观察孔来了解密封垫的安装是否正确。
化工原理课程设计（论文） 煤油冷却器的设计 学院 专业 年级 学号 学生姓名 指导教师 2011年 11月
目录 一．任务书 (4) 1.1题目 1.2任务及操作条件 1.3列管式换热器的选择及设计要求 二．概述 (5) 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．物料数据的确定 (10) 3.1试算并初选换热器规格 3.2计算总传热系数 3.3计算传热面积 四．工艺结构尺寸 (13) 4.1.管径和管内流速 4.2.管程数和传热管数 4.3传热管排列和分程方法 4.4壳体内径 4.5折流板 4.6接管 4.7拉杆和定距管 4.8管板厚度
4.9封头 4.10缓冲挡板 4.11放气孔、排液孔 4.12膨胀节 4.13胀接 4.14密封垫圈 五．换热器核算 (20) 5.1壳程对流传热系数 5.2管程对流系数 5.3传热系数K 5.4传热面积 5.5计算压强降 六．工艺计算结果汇总表 (25) 七．后记 (26) 参考文献 (27)
煤油冷却器的设计 一．化工原理课程设计任务书 1.1设计题目：煤油冷却器的设计 1.2设计任务及操作条件 1.处理能力 19.6*104 吨/年煤油 2.设备型式列管式换热器 3.操作条件 a 煤油：入口温度145℃，出口温度 35℃ b 冷却介质：自来水，入口温度 30℃，出口温度 40℃ c 允许压强降：不大于105 pa d 煤油定性温度下的物性数据：密度为825kg/m3 ，粘度为7.15*10-4 pa*s，比热容为2.22kJ/（kg *℃），导热系数为0.14w/（m*℃） e 每年按330天计，每天24小时连续运行 1.3换热器的选择及设计要求 列管式换热器的形式主要依据换热器管程与壳程流体的温度差来确定。由于两流体的温差大于50 C，故选用带补偿圈的固定管板式换热器。这类换热器结构简单、价格低廉，但管外清洗困难，宜处理壳方流体较清洁及不易结垢的物料。因水的对流传热系数一般较大，并易结垢，故选择冷却水走换热器的管程，煤油走壳程。
板式换热器知识大全 板式换热器原理 板式换热器是由许多波纹形的传热板片，按一定的间隔，通过橡胶垫片压紧组成的可拆卸的换热设备。板片组装时，两组交替排列，板与板之间用粘结剂把橡胶密封板条固定好，其作用是防止流体泄漏并使两板之间形成狭窄的网形流道，换热板片压成各种波纹形，以增加换热板片面积和刚性，并能使流体在低流速成下形成湍流，以达到强化传热的效果。板上的四个角孔，形成了流体的分配管和泄集管，两种换热介质分别流入各自流道，形成逆流或并流通过每个板片进行热量的交换。 其特点：（1）体积小，占地面积少；（2）传热效率高；（3）组装灵活；（4）金属消耗量低；（5）热损失小；（6）拆卸、清洗、检修方便；（7）板式换热器缺点是密圭寸周边较长，容易泄漏，不能承受高压。 板式换热器有哪几部分组成？有什么作用？ 板式换热器主要由传热板片、密封垫片、两端压板、夹紧螺栓、支架等组成。 各部件作用如下： 一、传热板片 传热板片是换热器主要起换热作用的元件，一般波纹做成人字形，按照流体介质的不同，传热板片的材质也不一样，大多采用不锈钢和钛材制作而成。 二、密封垫片 板式换热器的密封垫片主要是在换热板片之间起密封作用。材质有：丁腈橡胶，三元乙丙橡胶，氟橡胶等，根据不同介质采用不同橡胶。 三、两端压板 两端压板主要是夹紧压住所有的传热板片，保证流体介质不泄漏。 四、夹紧螺栓 夹紧螺栓主要是起紧固两端压板的作用。夹紧螺栓一般是双头螺纹，预紧螺栓时，使固定板片的力矩均匀。 五、挂架 主要是支承换热板片，使其拆卸、清洗、组装等方便。 换热器的安装和使用方法 板式换热器按照有无鞍式支架分为两种安装方式。第一种，对于没有鞍式支架的板式换热器，应把换热器安装在砖砌的鞍形基础上，安装后的板式换热器此刻不用与基础固定，整个板换可随着膨胀的改变自由移动。 第二种，对于有鞍式支座的板换，应首先在基础上平铺混凝土，待完全干透后用地脚螺栓将鞍式支座与地面混凝土完全固定起来。
1、板式换热器的装置 在用板式换热器作清汁加热时，换热器要尽量靠近蒸发罐，缩短清汁和汁汽的管路，减少温度降。最好将换热器前的入汁阀作为蒸发罐的入汁阀来控制(即不用换热器与蒸发罐之间的阀门控制)，避免在蒸发罐关小入汁阀时在换热器内产生附加压力甚至水锤现象。在进汁量减少时要同时关小它的进汽(或热水)阀，避免器内温度和压力过高。 板式换热器的连接管路要适当处理。要防止管路的重量及热胀冷缩的拉力或推力作用在它的连接法兰上，换热器的连接管路应装90°弯头。它的进汽阀之前应有泄水阀，开机前将管内积水及污物排去，防止开机时发生水击及带入污物。物料管应设旁路及阀门，最低处设排底管。并应有试水压的接头，开用前分别对两面的通道试水压检查。 各连接管口应装温度计和压力表。在用蒸汽加热时，汽凝水温度应只稍低于蒸汽温度(以饱和计算)，若下降过大则说明器内有积水，这会明显降低它的传热性能。换热器应配有良好的汽凝水排除设备。 板式换热器的多块板片通过两侧的端盖和多个螺栓压紧成为一个整体。其中一侧的端盖是固定在机架上并用以连接管路，另一侧端盖在装拆时可沿导轨移动。在物料全部为单程流动时，冷热流体的进出口共四根管子都连接在固定的端盖上，这种方式最便于管理和安装。此时全部板片的四角都开大圆孔，从头到尾贯通。
每件板片的同一侧面都牢固地粘着一件有弹性的垫片。将螺栓上紧后，被压紧的垫片厚度等于板片波纹突出的高度，此时板片与垫片的突出端位于同一平面上，互相紧贴。垫片厚度一定要准确。如垫片过厚，则板片波纹不能互相接触，受压时会变形；如垫片不够厚，则上紧螺栓时会使板片波纹顶端紧贴后再压入而形成小凹坑，以后易穿孔泄漏。瑞典AM-20型的板片，所配垫片在压紧后的厚度为5.4mm。 在安装之前，要先将垫片与板片粘结固定成为一体。板片在装置垫片的位置上压有相应的凹坑，放入垫片，根据垫片的材质使用规定的胶粘剂和工艺进行粘结(某些垫片和粘合剂要经过加热硬化)。这种做法在已有的设备需更换垫片时比较麻烦，处理不好时会泄漏。国外厂家近年制造的板式换热器，可以不用粘合而用“搭扣式”(Clipon)的固定方法，板片上装置垫片的位置处有特殊的结构，装上小扣环就可将垫片固定在沟槽内。这种方法简单易行，拆除更换旧垫片亦容易。这对于垫片易老化的使用场合更为适合。 2、板式换热器的装拆 新购买的换热器已装好成一个整体，可整体安装。如非必要，不应拆开。板式换热器的拆卸和再安装是很细致的工作，需由有经验的人员按一定的规则进行，以确保安装后密封良好，能正常使用。不正确的装拆和安装会造成密封不良以至板片变形损坏，难以复原。 换热器在拆卸之前要用钢尺测量板片组原来的厚度，应当分别在设备的上下左右四角分别测量并做好记录。在再安装时应尽可能恢复这一厚度。如增减板片数量，应先算出正确的总厚度。例如，用BR50板片80片，其公称厚度为： 80×(３．８+0.６)=３５２mm 安装压紧后的厚度与公称值之差应小于1%，上例厚度应在３４７～３５７mm之间。 板式换热器通常用6～12个螺栓压紧成整体。在装拆时这些螺栓应均匀平衡地上紧或放松，决不可松紧不匀。
板式换热器选型与计算方法 板式换热器的选型与计算方法 板式换热器的计算方法 板式换热器的计算是一个比较复杂的过程，目前比较流行的方法是对数平均温差法和NTU法。在计算机没有普及的时候，各个厂家大多采用计算参数近似估算和流速-总传热系数曲线估算方法。目前，越来越多的厂家采用计算机计算，这样，板式换热器的工艺计算变得快捷、方便、准确。以下简要说明无相变时板式换热器的一般计算方法，该方法是以传热和压降准则关联式为基础的设计计算方法。 以下五个参数在板式换热器的选型计算中是必须的： 总传热量(单位:kW). 一次侧、二次侧的进出口温度 一次侧、二次侧的允许压力降 最高工作温度 最大工作压力 如果已知传热介质的流量，比热容以及进出口的温度差，总传热量即可计算得出。 温度 T1 = 热侧进口温度 T2 = 热侧出口温度 t1 = 冷侧进口温度 t2= 冷侧出口温度 热负荷 热流量衡算式反映两流体在换热过程中温度变化的相互关系，在换热器保温良好，无热损失的情况下，对于稳态传热过程，其热流量衡算关系为： （热流体放出的热流量）=（冷流体吸收的热流量）
在进行热衡算时，对有、无相变化的传热过程其表达式又有所区别。 （1）无相变化传热过程 式中 Q----冷流体吸收或热流体放出的热流量，W； mh,mc-----热、冷流体的质量流量，kg/s； Cph,Cpc------热、冷流体的比定压热容，kJ/(kg·K)； T1,t1 ------热、冷流体的进口温度，K； T2,t2------热、冷流体的出口温度，K。 （2）有相变化传热过程 两物流在换热过程中，其中一侧物流发生相变化，如蒸汽冷凝或液体沸腾，其热流量衡算式为： 一侧有相变化 两侧物流均发生相变化，如一侧冷凝另一侧沸腾的传热过程 式中 r,r1,r2--------物流相变热，J/kg； D,D1,D2--------相变物流量，kg/s。 对于过冷或过热物流发生相变时的热流量衡算，则应按以上方法分段进行加和计算。 对数平均温差(LMTD) 对数平均温差是换热器传热的动力，对数平均温差的大小直接关系到换热器传热难易程度.在某些特殊情况下无法计算对数平均温差,此时用算术平均温差代替对数平均温差，介质在逆流情况和在并流情况下的对数平均温差的计算方式是不同的。在一些特殊情况下，用算术平均温差代替对数平均温差。 逆流时： 并流时：
第一章板式换热器安装施工方案 第二章施工准备和施工方法 第一节施工方法 依据施工图的技术要求、设备说明书要求，确定设备、管道和风道的位置及标高，划线安装，特殊要求与设计、甲方(或监理方)协商解决。精品文档，超值下载 施工流向：先核对基准线，先定位，划线后安装。 第二节施工准备 施工图的审核交底 由公司主管经理组织技术人员、施工人员及设计人员对施工图进行审核，达到熟悉图纸，便于施工的目的。施工图中不清楚的地方请设计人员解释交底，互相交流，达到设计、施工和使用的目的。 设备、材料准备 依据施工图提供的设备、材料明细表及施工进度计划订购设备、材料，并要求生产厂按期供货。工程所需材料及配件按施工进度分批运到施工现场。
第三章工程施工监督检查、验收的要点 第一节制冷设备安装 水泥基座找平，划线后安装。 在设备底座地脚螺栓附近垫铁，用水平仪检查其纵向(筒体轴向)与横向的水平度，每米长度上其不平度不超过0.5毫米。设备安装方向正确中心线位移不超过5毫米。 用水泥浆浇灌底座及地脚螺栓。 水泥干固后再按第二条复查。 第二节冷却塔安装 冷却塔安装平衡牢固。 冷却塔的出水管口及喷嘴的方向和位置正确、布水均匀。 第三节泵类安装 在基座上划线后安装。 在泵座地脚螺栓附近垫铁，将底座垫高约20—40毫米，检查离心泵泵体水平度，每米不超过0.1毫米，水平联轴器应保持同轴度；轴向倾斜每米不超过0.8毫米；径向位移不超过0.1毫米。 用水泥浆浇灌泵座及地脚螺栓。 3—4天水泥于固后，再按第2项复查。 第四节箱罐安装 箱罐标高允许偏差±5毫米，水平度每米长度不超过10毫米，垂直度每米高度不超过10毫米，中心线位移不超过5毫米。 箱罐的支、吊、托架安装应平直牢固，位置正确。
如何提高板式换热器的效能 一、板式换热器优化设计方向 近年来，板式换热器技术日益成熟，其传热效率高，体积小，重量轻，污垢系数低，拆卸方便，板片品种多，适用范围广，在供热行业得到了广泛应用。板式换热器按组装方式分为可拆式、焊接式、钎焊式、板壳式等。由于可拆式板式换热器便于拆卸清洗，增减换热器面积灵活，在供热工程中使用较多。可拆式板式换热器受橡胶密封垫耐热温度的限制，适用于水一水传热。本文对提高可拆式板式换热器效能的优化设计进行研究。 提高板式换热器的效能是一个综合经济效益问题，应通过技术经济比较后确定。提高换热器的传热效率和降低换热器的阻力应同时考虑，而且应合理选用板片材质和橡胶密封垫材质及安装方法，保证设备安全运行，延长设备使用寿命。 二、板式换热器优化设计方法 1、提高传热效率 板式换热器是问壁传热式换热器，冷热流体通过换热器板片传热，流体与板片直接接触，传热方式为热传导和对流传热。提高板式换热器传热效率的关键是提高传热系数和对数平均温差。 ①提高换热器传热系数只有同时提高板片冷热两侧的表面传热系数，减小污垢层热阻，选用热导率高的板片，减小板片的厚度，才能有效提高换热器的传热系数。 a．提高板片的表面传热系数 由于板式换热器的波纹能使流体在较小的流速下产生湍流(雷诺数一150时)，因此能获得较高的表面传热系数，表面传热系数与板片波纹的几何结构以及介质的流动状态有关。板片的波形包括人字形、平直形、球形等。经过多年的研究和实验发现，波纹断面形状为三
角形(正弦形表面传热系数最大，压力降较小，受压时应力分布均匀，但加工困难？)的人字形板片具有较高的表面传热系数，且波纹的夹角越大，板间流道内介质流速越高，表面传热系数越大。 b．减小污垢层热阻 减小换热器的污垢层热阻的关键是防止板片结垢。板片结垢厚度为1 mm时，传热系数降低约10%。因此，必须注意监测换热器冷热两侧的水质，防止板片结垢，并防止水中杂物附着在板片上。有些供热单位为防止盗水及钢件腐蚀，在供热介质中添加药剂，因此必须注意水质和黏*剂引起杂物沾污换热器板片。如果水中有黏性杂物，应采用专用过滤器进行处理。选用药剂时，宜选择无黏性的药剂。 c．选用热导率高的板片 板片材质可选择奥氏体不锈钢、钛合金、铜合金等。不锈钢的导热性能好，热导率约14．4 W/(m?K) ，强度高，冲压性能好，不易被氧化，价格比钛合金和铜合金低，供热工程中使用最多，但其耐氯离子腐蚀的能力差。 d．减小板片厚度 板片的设计厚度与其耐腐蚀性能无关，与换热器的承压能力有关。板片加厚，能提高换热器的承压能力。采用人字形板片组合时，相邻板片互相倒置，波纹相互接触，形成了密度大、分布均匀的支点，板片角孑L及边缘密封结构已逐步完善，使换热器具有很好的承压能力。国产可拆式板式换热器最大承压能力已达到了2.5 MPa。板片厚度对传热系数影响很大，厚度减小0.1mm，对称型板式换热器的总传热系数约增加600W/(m ?K)，非对称型约增加500 W/(m ?K)¨。在满足换热器承压能力的前提下，应尽量选用较小的板片厚度。