换热器设计手讲义册精品

11.2.4 折流板和支持板最小厚度：根据换热器直径和换热管无支撑跨距查GB151 表34。

工程设计中应注意如下：（1）表34 值为卧式换热器折流板的最小厚度（2）立式换热器无腐蚀时，可适当减薄（3）需抽管束且重量较重时，应适当加厚（4）有振动时，应适当加厚11.3 支持板（1）当换热器不需要设置折流板，但换热管无支撑跨距大于GB151 表42 规定时，应设置支持板。

（2）浮头换热器浮头端宜设置加厚的圆环形支持板11.4 U 形换热器的尾部支持U 形换热器中，靠近弯管段起支撑作用的折流板，结构尺寸A+B+C 大于GB151 表42规定时，应在弯管部分加支撑。

11.5 折流杆：用与换热管垂直的四组圆钢所形成的“井”字将换热管固定住。

折流杆换热器使壳程流体沿着管束轴线纵向流动，从而彻底消除流体横向流动而产生的诱发振动。

并且折流杆会使流体不断地产生卡门漩涡以提高传热的效率。

同时由于没有横向流动，故壳程流体压降较底。

折流杆换热器的关键技术在于正确的传热工艺计算及制造组装技术。

折流杆的直径等于换热管的间隙；可视一组折流圈相当于一块折流板（或支板承）11.6 螺旋折流板由数块扇形板排列在有一定升角的螺旋线上，使流体在壳体内形成螺旋流，其特点为：(1)可以使流体达到近似于柱塞流的效果；(2)返混程度很低，几乎没有流动的死区；(3)传热效率提高的同时，又获得了较佳的压降；(4)传热系数与螺旋角关系密切，最佳的螺旋角为25°~40°；(5)为减少无支撑跨长避免振动可用二头或多头螺旋。

11.7 拉杆，定距管：（1）换热管外径≥19mm 时，采用拉杆定距管结构；（2）换热管外径≤14mm 时,采用拉杆与折流板点焊结构；（3）拉杆应尽量均匀布置在管束外边缘。

对于大直径的换热器，在布管区内或靠近折流板缺口处应布置适当数量的拉杆，任何折流板应不少于3 个支承点。

（4）拉杆直径和数量根据GB151 表43,表4411.8 防冲与导流（1）管程设置防冲板条件：当管程采用轴向入口接管或换热管内流体流速超过3m/s 时，应设置防冲板，以减少流体的不均匀分布和对换热管端的冲蚀。

管壳式换热器 GB151-1999一.适用范围1.型式固定——P t 、P S 大，△t 小 浮头、U 形——P t 大，△t 大一般不用于MPa P D 5.2>，易燃爆，有毒，易挥发和贵重介质。

结构型式：外填料函式、滑动管板填料函、双填料函式（径向双道）2.参数41075.1,35,2600X PN DN MPa P mm D N N ≤⨯≤≤。

参数超出时参照执行。

D N :板卷按内径，管制按外径。

3.管束精度等级——仅对CS ，LAS 冷拔换热管Ⅰ级——采用较高级，高级精度（通常用于无相变和易产生振动的场合）Ⅱ级——采用普通级精度 （通常用于再沸，冷凝和无振动场合）不同精度等级管束在换热器设计中涉及管板管孔，折流板管孔的加工公差。

GB13296不锈钢换热管，一种精度，相当Ⅰ级；有色金属按相应标准。

4.不适用范围受直接火焰加热、受核辐射、要求疲劳分析、已有其它行业标准（制冷、造纸等）P D＜0.1MPa或真空度＜0.02MPa+二．引用标准1.压力容器安全技术监察规程——监察范围，类别划分*等按管、壳程的各自条件划类，以其中类别高的为准，制造技术可分别要求。

壳程容积不扣除换热管占据容积计，管程容积=管箱容积+换热管内部容积。

壳程容积=内径截面积X管板内侧间长度。

2. GB150-1998《钢制压力容器》——设计界限、载荷、材料及许用应力、各受压元件的结构和强度计算。

3.有关材料标准。

管材、板材、锻件等4.有关零部件标准。

封头、法兰（容器法兰、管法兰）紧固件、垫片、膨胀节、支座等三．设计参数1.有关定义同GB1502.设计压力Mpa分别按管、壳程设计压力，并取最苛刻的压力组合（一侧为零或真空）。

管板压差设计仅适用确能保证管、壳程同时升降压，如1）自换热 2）Pt P s均较高，操作又能绝对保证同时升降压。

3．设计温度℃0℃以上，设计温度≥最高金属温度。

0℃以下，设计温度≤最低金属温度。

contents •换热器基本概念与原理•换热器结构与组成部件•换热器性能评价与选型依据•换热器安装、调试及运行维护管理•故障诊断与排除技巧•节能技术在换热器应用中的探讨目录01换热器基本概念与原理换热器定义及作用换热器的定义换热器的作用工作原理与分类工作原理分类常见类型及其特点管壳式换热器板式换热器喷淋式换热器混合式换热器02换热器结构与组成部件壳体形式壳体材料结构设计030201壳体结构与设计管束排列与支撑方式管束排列支撑方式管束与壳体的连接密封装置及泄漏预防措施密封装置根据换热器工作条件和密封要求，选用合适的密封装置，如机械密封、填料密封等。

泄漏预防措施采用高质量的密封材料和先进的加工工艺，确保密封装置的可靠性和耐久性；同时，定期进行维护和检查，及时发现并处理泄漏问题。

泄漏监测与报警安装泄漏监测装置和报警系统，实时监测换热器的泄漏情况，确保设备安全运行。

03换热器性能评价与选型依据性能参数及评价指标01020304换热效率压力损失结构紧凑性可靠性选型原则和方法根据生产工艺流程和介质特性，确定换热器的类型、材质和结构。

根据传热方程式，计算换热面积、流速和压降等关键参数。

综合考虑设备投资、运行成本和维护费用，选择性价比最高的方案。

对换热器的耐高温、耐压和耐腐蚀等性能进行评估，确保安全可靠。

明确工艺要求热力计算经济性分析安全性评估案例一案例二案例三案例四案例分析：成功选型经验分享04换热器安装、调试及运行维护管理安装前准备工作和注意事项准备工作确认设备型号、规格及性能参数；检查设备完好性，如有损坏应及时通知供应商；准备安装工具和材料。

注意事项安装前应仔细阅读产品说明书，了解设备结构、性能及安装要求；确保安装场地平整、无障碍物，满足设备安装要求；注意设备吊装过程中的安全，避免设备损坏或人员伤亡。

调试过程检查项目清单设备外观检查电气系统检查水压试验调试运行定期对设备进行全面检查，包括外观、接口、法兰、电气系统等部位，确保设备处于良好状态。

《换热器设计》课程设计教材同济大学制冷与低温工程研究所第一节壳管式冷凝器换热器是制冷装置中的重要设备，制冷系统就是通过换热器来实现放出冷量和热量的过程。

冷凝器则是主要热交换设备之一，它是将压缩机排出的高温高压制冷剂蒸汽中的热量传给水或空气等冷却介质，将制冷剂冷凝成高压的饱和液体或过冷液体。

根据冷却介质和冷却方式的不同，冷凝器可分为三类（1）水冷式冷凝器，（2）空冷式冷凝器，（3）蒸发式冷凝器。

壳管式冷凝器属于水冷式冷凝器，如图1-1所示：制造方便，制冷剂蒸汽从顶部进气，过热蒸汽进入壳体后在传热管外凝结，凝结液从筒体底部流出，冷却水在管内多次往返流动，在正常情况下，筒体下部只有少量液体，但也有一些小型冷凝器的筒体下部不装管束，筒体底部直接用于贮存所凝结的液体，使设备简化。

有时筒下部没有集传热管。

水流速度约为1~2m/s。

卧式氟利昂冷凝器的传热管用铜管制造，称作低螺纹管，以提高制冷剂侧的传热效果。

壳管式冷凝器（包括其它制冷换热器）基本上都是采用镀金焊接结构的，所以，使用的材料主要是板材和管材，以及少量型钢。

此外，也有个别零部件（如某些壳管式换热器的端盖、某些法兰等）是用铸铁铸成的。

制造换热器所用材料质量应符合国标、部标及相应的技术文件，所进厂的材料须有钢厂、钢材厂的质量保证书。

尽管制冷换热器所承受压力均不太高，但按国家劳动人事部的规定，按容器的工作压力、所存介质的性质、容器的容积等因素划分，它们大多数属于II 或I类容器，唯有容积在2.5m2以上的高压氨贮液器划分为III类容器，它的制造要求最高。

制造厂必须持有国家劳动人事部的制造许可证才能生产III类容器，持有省市劳动人事部门的制造许可证才能生产I或II类容器。

壳管式冷凝器（包括制冷换热器或设备）通常使用碳素钢或普通低合金钢即可满足强度方面的要求，在一般温度下工作的热交换器，采用A3F、A3、A3R及20g等碳素钢即可。

热交换器的传热管通常使用的有无缝钢管、紫铜管、黄铜管。

化学与材料工程学院学院应用化学专业换热器设计课程设计题目用于煤油换热的列管式换热器的设计说明书 1图纸 2指导教师熊静学生姓名段志鹏2014年 4 月列管式换热器设计任务书专业：应用化学班级： 11应化姓名：段志鹏学号： 11111103161 指导教师：熊静设计日期： 2014/4一、设计题目：煤油换热器设计二、设计任务及操作条件1、设计任务处理能力： 10万吨/年煤油设备型式：列管式换热器2、操作条件（1）煤油：入口温度 100 ℃出口温度 60℃（2）冷却介质：循环水入口温度 20 ℃出口温度50 ℃（3）允许压降：不大于0.1MPa（4）每年按300天计算，每天24小时连续运行。

3、设备型式固定板式换热器4、厂址温州瓯海三、设计内容1、概述2、设计方案的选择3、确定物理性质数据4、设计计算5、主要设备工艺尺寸设计6、设计结果汇总7、工艺流程图及换热器工艺条件图8、设计评述目录1、概述 (1)2、设计方案的选择 (3)2.1 选择换热器的类型 (3)2.2 流动空间及流速的确定 (4)3、确定物理性质数据 (5)4、设计计算 (5)4.1 计算总传热系数 (5)4.2 计算传热面积 (8)5、主要设备工艺尺寸设计 (8)5.1 管径尺寸和管内流速的确定 (8)5.2 管程数和传热管数 (8)5.3 传热面积、管程数、管数和壳程数的确定 (9)5.4 传热管排列和分程方法 (9)5.5 壳体内径 (10)5.6 折流板 (10)5.7 接管尺寸的确定 (12)6、换热器的核算 (12)6.1 热量核算 (12)6.2 换热器内流体的流动阻力 (14)7、设计结果汇总 (16)8、工艺流程图及换热器装配图 (16)8.1 工艺流程图（含CAD图）： (16)8.2 换热器装配图 (17)9、设计评述 (17)参考资料 (18)附录 (18)列管换热器设计说明书1、概述在不同温度的流体间传递热能的装置称为热交换，简称换热器。