管壳式热交换器第一部分.

第⼗章管壳式换热器第⼗章管壳式换热器第⼀节管壳式换热器基本知识【学习⽬标】学习GB151-1999《管壳式换热器》，了解该标准适⽤范围及相关定义、规定。

了解管壳式换热器型号表⽰⽅法。

⼀、GB151《管壳式换热器》标准适⽤范围GB151-1999《管壳式换热器》标准规定了⾮直接受⽕管壳式换热器（已下简称“换热器”）的设计、制造、检验和验收的要求。

GB151-1999《管壳式换热器》1 “范围”⼆、换热器型号表⽰⽅法GB151-1999《管壳式换热器》标准第3章“总则”中，规定了换热器型号的表⽰⽅法。

1、换热器的主要组合部件（GB151图1）图10-1 AES、BES浮头式换热器1-平盖；2-平盖管箱（部件）；3-接管法兰；4-管箱法兰；5-固定管板；6-壳体法兰；7-防冲板8-仪表接⼝；9-补强圈；10-壳体（部件）；11-折流板；12-旁路挡板；13-拉杆；14-定距管；15-⽀持板；16-双头螺柱或螺栓；17-螺母；18-外头盖垫⽚；19-外头盖侧法兰；20-外头盖法兰；2、换热器型号的表⽰⽅法采⽤碳素钢、低合⾦钢冷拔钢管做换热管时，其管束分为Ⅰ、Ⅱ两级：Ⅰ级管束——采⽤较⾼级、⾼级冷拔钢管；Ⅱ级管束——采⽤普通级冷拔钢管。

⽰例：a ）浮头式换热器平盖管箱，公称直径500mm ，管程和壳程设计压⼒均为1.6MPa ，公称换热⾯积54m 2，碳素钢较⾼级冷拨换热管外径25mm ，管长6m ，4管程，单壳程的浮头式换热器，其型号为：4256546.1500----AES Ⅰ b ）固定管板式换热器封头管箱，公称直径700mm ，管程设计压⼒2.5MPa ，壳程设计压⼒1.6MPa ，公称换热⾯积200m 2，碳素钢较⾼级冷拨换热管外径25mm ，管长9m ，4管程，单壳程的固定管板式换热器，其型号为：42592006.15.2700----BEM Ⅰ c ）U 形管式换热器封头管箱，公称直径500mm ，管程设计压⼒4.0MPa ，壳程设计压⼒1.6MPa ，公称换热⾯积75m 2，不锈钢冷拨换热管外径19mm ，管长6m ，2管程，单壳程的U 形管式换热器，其型号为：2196756.10.4500----BIU f ）填料函式换热器平盖管箱，公称直径600mm ，管程和壳程设计压⼒均为1.0MPa ，公称换热⾯积90m 2，16Mn 较⾼级冷拨换热管外径25mm ，管长6m ，2管程，2壳程的填料函浮头式换热器，其型号为：22256900.1600----AFP Ⅰ三、换热器部分定义及规定GB 151标准许多定义和规定是与GB 150⼀致的，以下内容摘录了⼀部分不同于GB 150的规定。

管壳式换热器工作原理
管壳式换热器是一种常见的热交换设备，主要用于传递热量。

它由一个外壳和一束内在连通的管束组成。

管壳式换热器的工作原理如下：首先，热流体进入换热器的外壳，沿着外壳的一侧流动。

同时，冷流体通过内部的管束流动。

热流体和冷流体在管壳之间进行热交换。

在热交换的过程中，热流体释放热量，使得其温度降低。

冷流体则吸收这部分释放的热量，温度升高。

这样，热流体的温度降低并流出换热器的外壳，而冷流体则温度升高并流入管束。

管壳式换热器的基本原理是通过管壳之间的热传导，使热量从热流体传递到冷流体。

外壳和管束的设计可以最大限度地增加热交换的效率。

此外，还可以通过改变流体的流动方式，如逆流和顺流，来优化热交换过程。

总之，管壳式换热器的工作原理是利用热传导将热量从热流体传递到冷流体，实现热交换的目的。

它在各个领域都有广泛的应用，例如发电厂、化工厂和空调系统等。

河南理工大学课程设计管壳式换热器设计学院：机械与动力工程学院专业：热能与动力工程专业班级：11-02班学号：姓名：指导老师：小组成员：目录第一章设计任务书 (1)第二章管壳式换热器简介 (1)第三章设计方法及设计步骤 (2)第四章工艺计算 (3)4.1 物性参数的确定 (3)4.2核算换热器传热面积 (4)4.2.1传热量及平均温差 (6)4.2.2估算传热面积 (8)第五章管壳式换热器结构计算 (9)5.1换热管计算及排布方式 (9)5.2壳体内径的估算 (12)5.3进出口连接管直径的计算 (12)5.4折流板 (13)第六章换热系数的计算 (17)6.1管程换热系数 (17)6.2 壳程换热系数 (17)第七章需用传热面积 (19)第八章流动阻力计算 (20)8.1 管程阻力计算 (21)8.2 壳程阻力计算 (22)总结 (24)第一章设计任务书煤油冷却的管壳式换热器设计：设计用冷却水将煤油由140℃冷却冷却到40℃的管壳式换热器，其处理能力为10t/h，且允许压强降不大于100kPa。

设计任务及操作条件1、设备形式：管壳式换热器2、操作条件（1）煤油：入口温度140℃，出口温度40℃（2）冷却水介质：入口温度26℃，出口温度40℃第二章管壳式换热器简介管壳式换热器是在石油化工行业中应用最广泛的换热器。

纵然各种板式换热器的竞争力不断上升，管壳式换热器依然在换热器市场中占主导地位。

目前各国为提高这类换热器性能进行的研究主要是强化传热，提高对苛刻的工艺条件和各类腐蚀介质适应性材料的开发以及向着高温、高压、大型化方向发展所作的结构改进。

强化传热的主要途径有提高传热系数、扩大传热面积和增大传热温差等方式，其中提高传热系数是强化传热的重点，主要是通过强化管程传热和壳程传热两个方面得以实现。

目前，管壳式换热器强化传热方法主要有：采用改变传热元件本身的表面形状及表面处理方法，以获得粗糙的表面和扩展表面；用添加内物的方法以增加流体本身的绕流；将传热管表面制成多孔状，使气泡核心的数量大幅度增加，从而提高总传热系数并增加其抗污垢能力；改变管束支撑形式以获得良好的流动分布，充分利用传热面积。

GB151-1999《管壳式换热器》概况作者资料(这条文章已经被阅读了1530次) 时间：2004/09/12 01:33pm来源：tigerliu521GB151-1999《管壳式换热器》概况兰州石油机械研究所教授级高级工程师朱巨贤管壳式换热器以其对温度、压力、介质的适应性，耐用性及经济性，在换热设备中始终占有约70％的主导地位。

因此管壳式换热器的标准化工作为世界各工业发达国家所重视，也为ISO国际标准化组织的所重视。

因此出现了TEMA、API660、JISB8249等一批管壳式换热器标准，ISO目前也正在与API联手并会同有关国家编ISO管壳式换热器标准。

我国自二十世纪七十年代开始相继编制了JB1147《管壳式换热器制造技术条件》、《钢制管壳式换热器设计规定》及GB151-89《钢制管壳式换热器》，并在历经十年后出现了修改较大、与国际先进标准接轨更好的、但同时由于出版等原因未能按时出版的GB151-1999《管壳式换热器》及其英文版，现就GB151-1999版修订概况介绍如下：一、取消了“钢制”增加了铝、铜、钛有色金属取消“钢制”这在我国压力容器标准体系中是个较大的变化，也是向国际先进标准靠拢迈出的重要一步。

有色金属制管壳式换热器国内过去有着众多的使用业绩，而随着工业向深度发展，石油化工向深加工要效益，有色金属制管壳式换热器今后会有良好的发展前景，但过去一直没有有色金属制管壳式换热器的设计、制造、检验与验收的综合性标准，GB151-1999版解决了这一问题。

下面简要地介绍一下铝、铜、钛的情况： 1.铝及铝合金a.在空气和许多化工介质中有着良好的耐蚀性；b.在低温下具有良好的塑性和韧性；c.有良好的成型及焊接性能； d.设计参数：P≤8MPa，-269oC≤t≤200oC。

2.铜及铜合金a. 有优良的耐蚀性（如海军铜具有良好的耐海水腐蚀性）；b.具有良好的导热性能；c.有良好的低温性能；d.有良好的成型性能，但焊接性能稍差；e.设计参数：纯铜t≤150oC;铜合金t≤200oC;f.有GB8890《热交换器用铜合金管》标准。

管壳式换热器工作原理
管壳式换热器是一种常用的热交换设备，其工作原理如下：
1. 冷热介质流经换热器：冷介质（通常是待加热流体）从进口管道进入换热器的壳程，热介质（通常是用于加热的流体）从进口管道进入换热器的管程。

2. 介质的传热过程：在管壳式换热器内，冷、热介质通过管程和壳程之间的管板进行传热。

冷介质在管程的管道中流过，热量通过管壁传递给热介质。

热介质流经壳程的壳体，将热量传递给壳程的外壁，而冷介质则从壳程外侧带走吸收的热量。

3. 介质的流动操作：管壳式换热器内冷热介质的流动方式有多种，常见的有串流（串流换热器），并流（并流换热器）和逆流（逆流换热器）。

4. 热量交换完成后，介质流出换热器：经过传热过程后，冷介质和热介质的温度发生变化，冷介质在换热器的出口处流出，热介质也在换热器的出口处流出。

总结来说，管壳式换热器通过管程和壳程之间的传热，将热量从热介质传递给冷介质。

冷热介质在换热器内部流动，通过壳体和管道壁的传热，完成热量交换，最终达到热能转移的目的。

不同的流动方式和操作条件，会影响换热的效果和效率。

2023热交换器型式与基本参数第1部分2023热交换器型式与基本参数第1部分引言：热交换器作为工业生产过程中重要的热能转移设备之一，在化工、能源等行业有着广泛的应用。

了解热交换器的不同型式和基本参数，对于提高设备的效率和安全性具有重要意义。

本文将从深度和广度两个方面，对2023年热交换器的型式和基本参数进行全面评估，并探讨其在工业生产中的应用。

一、热交换器的定义和作用1.1 热交换器的定义热交换器是一种通过固体壁将两个流体之间的热量传递给对方的设备，通常用于加热或冷却流体。

1.2 热交换器的作用热交换器的主要作用是实现热能的互换，使热能得以高效利用。

它可以将高温流体的热量传递给低温流体，实现热能的回收和能量的节约。

二、2023年热交换器型式2.1 壳管式热交换器壳管式热交换器是目前应用最广泛的一种热交换器。

它由外壳、管束、管板等组成，通过管束将需要传热的流体分为两路，分别流经壳侧和管侧。

壳侧和管侧之间通过管束实现热量传递，管侧为传热体，壳侧为被换热体。

壳管式热交换器具有结构简单、传热效率高、适用范围广等优点，广泛应用于化工、电力、制药等领域。

2.2 板式热交换器板式热交换器是一种采用特种金属板片作为传热面的热交换器。

它通过将板片以固定间距叠加并封闭在外壳中形成多个交错的流体通道，实现传热效果。

板式热交换器具有传热效率高、占地面积小、清洗方便等优点，被广泛应用于食品加工、空调制冷等领域。

2.3 管壳式热交换器管壳式热交换器是一种以管子和外壳为主要构件的热交换器。

它通过管子将流体分为多个流道，实现传热。

管壳式热交换器结构简单，适用于高压、高温以及要求传热效率高的场合，广泛应用于电力、钢铁等行业。

三、2023年热交换器的基本参数3.1 传热面积传热面积是热交换器进行热量传递的重要参数，也是评价热交换器效果的基础指标。

传热面积越大，热交换器的传热效果越好。

3.2 热传导率热传导率是热交换器材料的一个基本参数，它反映了材料传递热量的能力。