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大连理工大学本科课程设计立式热虹吸式再沸器机械设计说明书学院（系）：化工机械与安全学院专业：过程装备与控制工程学生姓名：孔闯学号：201242052指导教师：由宏新、代玉强评阅教师：完成日期：2015.10.2大连理工大学Dalian University of Technolog摘要本课程设计主要任务是设计1台立式热虹吸式再沸器，作为丙烯-丙烷精馏塔的提馏段加热设备。
在大三下学期的时候已经初步完成了再沸器的工艺部分的设计和核算，本次设计主要进行再沸器的机械部分的计算及校核，包括再沸器各部分的结构说明，筒体壁厚的计算，封头壁厚的计算，管箱法兰和管板的计算，筒体和封头开孔及补强等。
通过3周的工作，已完成了再沸器的机械参数的计算，手工绘制了再沸器的装配图1张和管板零件图1张。
目录摘要 (I)1设计基础 (2)1.1项目背景 (2)1.2设计依据 (2)1.3技术来源及授权 (2)1.4项目简介 (2)2结构工艺说明 (1)2.1管程和壳程物料的选择 (1)2.2换热管 (1)2.3管板 (1)2.3.1 管板结构尺寸 (1)2.3.2 换热管与管板连接 (2)2.3.3 排管及管孔 (3)2.4折流板 (5)2.5接管及连接附件 (6)2.6安全泄放 (7)2.7耳式支座 (8)2.8管箱、管箱法兰与封头 (11)3强度计算 (13)3.1工艺参数计算结果表 (13)3.2计算条件 (14)3.3强度计算 (15)3.3.1 壳程圆筒计算 (15)3.3.2 前端管箱筒体计算 (16)3.3.3 前端管箱封头计算 (18)3.3.4 后端管箱筒体计算 (19)3.3.5 后端管箱封头计算 (20)3.3.6 开孔补强设计计算 (21)3.3.7 兼作法兰固定式管板计算 (24)3.3.8 管箱法兰计算 (34)4结论 (36)附录A 过程工艺与设备课程设计任务书 (38)1设计基础1.1项目背景本项目来源于大连理工大学过程装备与控制工程专业大四年级过程工艺与设备课程设计题目；设计者为过程装备与控制工程专业在校大四学生，与项目发布者为师生关系；本项目设计装置为立式热虹吸式再沸器。
前言第一节换热器的主要形式换热器是一种进行热交换操作的工艺设备，广泛应用于化工、炼油、动力、冶金、原子能、造船、食品、制冷、建筑、电子、航空等工业部门中。
它不仅可以单独作为加热器、冷却器等使用，而且是一种化工单元操作的重要附属设备，因此在化工生产中占有重要的地位。
通常在化工厂的建设中换热器投资比例为11%，在炼油厂中高达40%。
随着化学工业的迅速发展及能源价格的提高，换热器的投资比例将进一步加大，因此，对换热器的研究备受重视，从换热器的设计、制造、结构改进到传热机理的研究一直十分活跃，一些新型高效换热器相继问世。
在化工生产中，换热器是主要的工艺设备之一。
例如，在氮肥生产中，氮气与氢气的混和气体要在500℃左右的高温才能在催化剂的作用下合成氨，而氨与未反应的氮、氢气体的分离，则需要通过冷却与冷凝的办法以液体的形式分离出来。
这一生产过程中的加热、冷却与冷凝就是通过换热器实现的。
在酒精生产中，酒精精馏塔在操作时，原料液需预热，釜底液体需在再沸器中加热，塔顶产生的蒸汽需冷凝。
这一生产过程中的预热、加热和冷凝也都是通过换热器实现的。
换热器在化工行业中的应用是十分广泛的，各种化工生产工艺几乎都要用到它。
在制冷工业中，以食品冷藏业常用的以氨为制冷剂的蒸汽压缩制冷装置为例，经过压缩机压缩后的气态氨在冷凝器中被冷凝为液体；液化后的高压液态氨在膨胀机或截流阀中绝热膨胀，使温度下降到远低于周围环境的温度；这种低温氨流体在流经蒸发器时（布置在冷藏室中）吸热蒸发而回复到原先进入压缩机时的氨气状态。
然后，再重复新的循环。
在其他各种制冷装置中，都存在着冷凝器和蒸发器等换热器。
在火力发电厂中，装有空气预热器、燃油加热器、给水加热器、蒸汽冷凝器等一系列的换热器。
其实，蒸汽锅炉本身也可以看作是一个大型复杂的换热器。
燃料在炉膛中燃烧产生的热量，通过炉膛受热面、对流蒸发受热面、过热器及省煤气加热工质，使工质汽化、过热成为能输往蒸汽轮机的符合要求的过热蒸汽。
学号：0120720390115基础强化训练题目立式热虹吸再沸器的设计学院化学工程学院专业化学工程与工艺班级化工0701姓名指导教师2009 年7 月16 日目录1。
设计任务书2。
设备简介及设计方法和步骤3。
立式热虹吸再沸器的工艺设计3.1.。
估算再沸器尺寸3.1.1.。
再沸器的热流量3.1.2。
计算传热温差3.1.3.。
假定传热系数K 3.1.4.。
估算传热面积3.1.5.。
工艺结构设计3.2.。
传热能力核算3.2.1.。
显热段传热系数计算KL3.2.2.。
计算显热段管内传热膜系数αi 3.2.3.。
壳程冷凝传热膜系数计算α。
3.2.4.。
计算显热段传热系数K L3.3.。
蒸发段传热系数KE计算3.4.。
显热段及蒸发段长度3.5.。
计算平均传热系数K C3.6.。
面积裕度核算3.7.。
循环流量的校核3.7.1.。
计算循环推动力△P D 3.7.2.。
循环阻力△Pf设计任务书任务：连续精馏塔再沸器的设计一、工艺条件釜液组成：2%苯，98%甲苯（质量分率）操作压力：塔顶压力为常压加热方式：间接蒸汽加热蒸发速率：7200kg/h加热蒸汽压力：2.2Mpa塔底部压力：0.12Mpa设备型式：立式热虹吸再沸器二、设计内容1、设计方案的选择及流程说明2、工艺计算3、主要设备工艺尺寸设计三、设计成果完成设计说明书一份蒸发速率：7200kg/h设备简介及设计方法和步骤立式热虹吸再沸器简介：立式热虹吸再沸器是利用塔底单相釜液与换热器传热管内汽液混合物的密度差形成循环推动力，构成工艺物流在精馏塔底与再沸器间的流动循环。
这种再沸器具有传热系数高，结构紧凑，安装方便，釜液在加热段的停留时间短，不易结垢，调节方便，占地面积小，设备及运行费用低等显著优点。
但是由于结构上的原因，壳程不能采用机械方法清洗，因此不适宜用于高粘度或者较脏的加热介质。
同时由于是立式安装，因而增加了塔的裙座高度。
设计方法和步骤：立式热虹吸式再沸器的流体流动系统式有塔釜内液位高度Ι、塔釜底部至再沸器下部封头的管路Ⅱ、再沸器的管程Ⅲ及其上部封头至入塔口的管路Ⅳ所构成的循环系统。
立式热虹吸再沸器机械设计说明书12020年4月19日大连理工大学本科课程设计立式热虹吸式再沸器机械设计说明书学院（系）：化工机械与安全学院专业：过程装备与控制工程学生姓名：孔闯学号： 42052指导教师：由宏新、代玉强评阅教师：完成日期： .10.2大连理工大学Dalian University of Technolog摘要本课程设计主要任务是设计1台立式热虹吸式再沸器，作为丙烯-丙烷精馏塔的提馏段加热设备。
在大三下学期的时候已经初步完成了再沸器的工艺部分的设计和核算，本次设计主要进行再沸器的机械部分的计算及校核，包括再沸器各部分的结构说明，筒体壁厚的计算，封头壁厚的计算，管箱法兰和管板的计算，筒体和封头开孔及补强等。
经过3周的工作，已完成了再沸器的机械参数的计算，手工绘制了再沸器的装配图1张和管板零件图1张。
目录摘要 (I)1设计基础 (2)1.1项目背景 (2)1.2设计依据 (2)1.3技术来源及授权 (3)1.4项目简介 (3)2结构工艺说明 (1)2.1管程和壳程物料的选择 (1)2.2换热管 (2)2.3管板 (2)2.3.1 管板结构尺寸 (2)2.3.2 换热管与管板连接 (3)2.3.3 排管及管孔 (4)2.4折流板 (6)2.5接管及连接附件 (7)2.6安全泄放 (9)2.7耳式支座 (10)2.8管箱、管箱法兰与封头 (13)3强度计算 (15)3.1工艺参数计算结果表 (15)3.2计算条件 (16)3.3强度计算 (17)3.3.1 壳程圆筒计算 (17)3.3.2 前端管箱筒体计算 (18)3.3.3 前端管箱封头计算 (20)3.3.4 后端管箱筒体计算 (21)3.3.5 后端管箱封头计算 (22)3.3.6 开孔补强设计计算 (23)3.3.7 兼作法兰固定式管板计算 (26)3.3.8 管箱法兰计算 (35)4结论 (38)附录A 过程工艺与设备课程设计任务书 (40)文档仅供参考1设计基础1.1项目背景本项目来源于大连理工大学过程装备与控制工程专业大四年级过程工艺与设备课程设计题目；设计者为过程装备与控制工程专业在校大四学生，与项目发布者为师生关系；本项目设计装置为立式热虹吸式再沸器。
. .理工大学本科课程设计立式热虹吸式再沸器机械设计说明书学院（系）：化工机械与安全学院专业：过程装备与控制工程学生姓名：孔闯学号： 201242052指导教师：由宏新、代玉强评阅教师：完成日期： 2015.10.2理工大学Dalian University of Technolog摘要本课程设计主要任务是设计1台立式热虹吸式再沸器，作为丙烯-丙烷精馏塔的提馏段加热设备。
在大三下学期的时候已经初步完成了再沸器的工艺部分的设计和核算，本次设计主要进行再沸器的机械部分的计算及校核，包括再沸器各部分的结构说明，筒体壁厚的计算，封头壁厚的计算，管箱法兰和管板的计算，筒体和封头开孔及补强等。
通过3周的工作，已完成了再沸器的机械参数的计算，手工绘制了再沸器的装配图1和管板零件图1。
目录摘要 (I)1设计基础 (2)1.1项目背景 (2)1.2设计依据 (2)1.3技术来源及授权 (2)1.4项目简介 (2)2结构工艺说明 (1)2.1管程和壳程物料的选择 (1)2.2换热管 (1)2.3管板 (1)2.3.1 管板结构尺寸 (1)2.3.2 换热管与管板连接 (2)2.3.3 排管及管孔 (3)2.4折流板 (5)2.5接管及连接附件 (5)2.6安全泄放 (7)2.7耳式支座 (7)2.8管箱、管箱法兰与封头 (11)3强度计算 (13)3.1工艺参数计算结果表 (13)3.2计算条件 (14)3.3强度计算 (15)3.3.1 壳程圆筒计算 (15)3.3.2 前端管箱筒体计算 (16)3.3.3 前端管箱封头计算 (17)3.3.4 后端管箱筒体计算 (19)3.3.5 后端管箱封头计算 (20)3.3.6 开孔补强设计计算 (21)3.3.7 兼作法兰固定式管板计算 (24)3.3.8 管箱法兰计算 (33)4结论 (36)附录A 过程工艺与设备课程设计任务书 (38)1设计基础1.1项目背景本项目来源于理工大学过程装备与控制工程专业大四年级过程工艺与设备课程设计题目；设计者为过程装备与控制工程专业在校大四学生，与项目发布者为师生关系；本项目设计装置为立式热虹吸式再沸器。
再沸器 E-301摘要换热器是冷热流体交换热量的设备，它是石油化工工业的通用设备,在过程工业生产中占有重要地位。
在石油化工生产中，换热器可作为冷却器、加热器、冷凝器、蒸发器和再沸器等,应用十分广泛。
换热器种类很多,根据冷、热流体热量交换的原理和方式基本上可分三大类即：间壁式、混合式和蓄热式。
本次设计的换热器是属于间壁式换热器中的固定管板式换热器。
本次设计的任务是针对再沸器进行机械设计，主要包括设备材料的选择、设备各部分结构的确定以及设备的强度计算和校核。
其中强度计算主要是对设备壳体的厚度计算以及重要部件的应力计算。
此外，还包括换热器的介绍说明部分、符号说明、参考文献等部分。
在本次设计严格按照GB150-1998《钢制压力容器》和GB151-1999《管壳式换热器》的要求进行选材、设计。
设备的制造和检验要求符合《压力容器安全技术监察规程》的规定。
在对设备的设计过程中，综合考虑了制造成本、动力消耗和使用寿命等问题，以确保设备安全经济的运行。
关键词：固定管板式换热器；强度；设计Rebolier E-301AbstractHeat exchangers are equipment primarily for transferring heat between hot and cold stream which is used commonly and play a significant role in petrochemical industry. Heat exchangers are usually used as cooler, heater, condenser, evaporator and rebolier in petrochemical productio. There are many kinds of heat exchangers and they can be divided into three categories basically: partitions heat exchanger, hybrid heat exchanger and regenerative heat exchanger, which is based on the principle and manner of hot and cold stream heat exchange.The heat exchanger that will be designed here is fixed tube heat exchanger , one of the partitions heat exchanger.The task of this design is mechanical design of reboil er. It’s include the choice of materials, the determine of the equipment’s structu re and the strength calculation and check of equipment, in which the thickness of the shell as well as the stress calculation of important parts are finished. Beside of those mentioned above, the introduction of heat exchanger,symbol description and references are indispensible parts of the design.This design is strictly accordance with GB150-1998 "steel pressure vessels" and GB151-1999 "shell and tube heat exchanger" to select material and finish calculation. Equipment manufacturing and testing requirements consistent with "Pressure V essel Safety Technology Supervision" requirement. In order to ensure the safety of equipment and running economy, lots of consideration about manufacturing cost, powerconsumption and useful life are in the designer’s mind.Key words : fixed tube heat exchanger ；strength；design目录1概述 (1)1.1 换热器的类型 (2)1.1.1 间壁式换热器 (2)1.1.2 混合式换热器 (4)1.1.3 蓄热式换热器 (4)1.2固定管板式换热器 (5)1.2.1 固定管板式换热器的结构特点 (5)1.2.2 固定管板式换热器的设计要求 (6)2.换热器各部分的介绍与设计 (9)2.1 换热器各部分的材料的选择 (10)2.1.1 换热器用材料 (10)2.1.2 本次设计换热器材料的选用 (12)2.2 换热器结构介绍与设计 (12)2.2.1 管程结构 (12)2.2.2 壳程结构 (15)2.2.3 开孔补强结构 (19)2.3 换热器各部分的连接方式 (21)2.3.1 壳体与管板的链接结构 (21)2.3.2 换热管与管板的连接结构 (23)2.3.3 其他部件的连接结构 (24)2.4 重要部件的制造工艺要求 (25)2.4.1 管板的加工 (25)2.4.2 折流板加工 (25)2.4.3 管束组装 (25)2.4.4 换热管与管板焊接要求 (26)2.5 设备的检验 (26)3设计计算 (29)3.1 壳程圆筒的厚度计算及校核 (29)3.1.1 计算条件： (29)3.1.2 厚度计算 (29)3.1.3 水压试验： (30)3.2 封头的厚度计算 (31)3.2.1 锥形封头的厚度计算 (31)3.2.2 椭圆形封头的厚度计算 (32)3.3 开孔补强计算 (34)3.3.1 接管1蒸汽入口补强计算 (34)3.3.2 接管2蒸汽出口补强计算 (37)3.3.3 接管3开孔补强计算 (40)3.4 法兰螺栓连接的计算与校核 (43)3.4.1 计算条件 (43)3.4.2 法兰计算与校核 (43)3.5 延长部分兼做法兰的固定管板计算与校核 (46)3.5.1 固定管板设计的符号说明 (46)3.5.2 固定管板的设计条件 (51)3.5.3 设计计算及校核 (51)参考文献 (80)结束语 (81)谢辞 (82)再沸器 E-3011概述换热器是化工,石油,动力,食品及其它许多工业部门的通用设备,在生产中占有重要地位.二十世纪20年代出现板式换热器，并应用于食品工业。
工艺流程简述1、转化工艺流程概述界区外来的天然气，分成两路，一路原料气通过原料气分离器V-0101分离出其中水、石脑油等冷凝物后，送至燃料气脱硫槽R-0101A/B/C/D脱硫后作为转化炉和开工锅炉的燃料天然气。
另一路原料气通过原料气分离器BS-101分离出其中水、石脑油等冷凝物后，补入一定量从氢回收装置送来的氢气后进入原料气预热器加热，依次通过常温脱硫槽（BR-0101A/B）、高温钴钼加氢脱硫槽（BR-102）、高温氧化锌脱硫槽（R-101 A/B）脱硫，使原料天然气中的总硫含量降到0.1ppm 以下,脱硫后的天然气作为甲醇生产装置的工艺天然气送至原料混合器MIXER中。
在原料混合器MIXER中工艺天然气、1. 9Mpa的工艺蒸汽、CO2，按H2O/C （2.95—3.05）：1的比例混合后，通过混合气预热器E-104，加热到500℃，在1.6Mpa的压力下进入一段转化炉。
一段转化炉用天然气、合成驰放气、合成闪蒸气作为燃料为反应提供热量。
混合原料气在850℃温度下通过转化管中触媒层，从一段转化炉出来的转化气，温度760℃，压力1.2MPa 残留甲烷≤10%。
由一段转化炉下部集气总管输至二段转化炉顶混合烧咀，用于优化调节的部分工艺天然气和回收的氢气在集气总管上加入，来自博源联化公司的氧气1.5Mpa、120℃与部分工艺蒸汽混合后从混合烧咀顶部加入；在混合烧咀出口处的转化气与氧气混合在高温下自燃，进行部分燃烧反应放出热量，使入二段转化炉的混合气体温度升至1100℃再次进入二段转化催化剂床层，对残余甲烷进行转化，出二段转化炉的高温转化气1.15Mpa、950℃进入废热锅炉产生高压蒸汽，回收部分热量，并经其它换热器利用余热后，转化气一分为二，一部分进入原甲醇装置天然气预热器出口总管，并经原甲醇装置回收利用余热，最终冷却至40℃分离后入原甲醇装置合成气压缩机压缩入合成。
另一部分通过调节阀控制进入新增的转化B系列后工序，最终冷却至40℃分离后入新增合成气压缩机压缩入合成。
大连理工大学本科课程设计立式热虹吸式再沸器机械设计说明书学院(系）：化工机械与安全学院专业: 过程装备与控制工程学生姓名: 孔闯学号：201242052指导教师: 由宏新、代玉强评阅教师:完成日期: 2015。
10。
2大连理工大学Dalian University of Technolog摘要本课程设计主要任务是设计1台立式热虹吸式再沸器，作为丙烯-丙烷精馏塔的提馏段加热设备。
在大三下学期的时候已经初步完成了再沸器的工艺部分的设计和核算，本次设计主要进行再沸器的机械部分的计算及校核,包括再沸器各部分的结构说明，筒体壁厚的计算,封头壁厚的计算,管箱法兰和管板的计算，筒体和封头开孔及补强等。
通过3周的工作，已完成了再沸器的机械参数的计算，手工绘制了再沸器的装配图1张和管板零件图1张。
目录摘要 (I)1设计基础 (2)1。
1项目背景 (2)1.2设计依据 (2)1。
3技术来源及授权 (2)1。
4项目简介 (2)2结构工艺说明 (1)2。
1管程和壳程物料的选择 (1)2。
2换热管 (1)2。
3管板 (1)2。
3。
1 管板结构尺寸 (1)2。
3.2 换热管与管板连接 (2)2。
3.3 排管及管孔 (2)2。
4折流板 (2)2。
5接管及连接附件 (2)2。
6安全泄放 (3)2.7耳式支座 (4)2。
8管箱、管箱法兰与封头 (7)3强度计算 (7)3。
1工艺参数计算结果表 (7)3。
2计算条件 (9)3.3强度计算 (10)3。
3.1 壳程圆筒计算 (10)3。
3。
2 前端管箱筒体计算 (11)3.3.3 前端管箱封头计算 (12)3.3。
4 后端管箱筒体计算 (13)3.3。
5 后端管箱封头计算 (14)3.3。
6 开孔补强设计计算 (15)3。
3.7 兼作法兰固定式管板计算 (18)3.3。
8 管箱法兰计算 (26)4结论 (28)附录A 过程工艺与设备课程设计任务书 (29)1设计基础1.1项目背景本项目来源于大连理工大学过程装备与控制工程专业大四年级过程工艺与设备课程设计题目；设计者为过程装备与控制工程专业在校大四学生，与项目发布者为师生关系；本项目设计装置为立式热虹吸式再沸器。
再沸器 E-301摘要换热器是冷热流体交换热量的设备，它是石油化工工业的通用设备,在过程工业生产中占有重要地位。
在石油化工生产中，换热器可作为冷却器、加热器、冷凝器、蒸发器和再沸器等,应用十分广泛。
换热器种类很多,根据冷、热流体热量交换的原理和方式基本上可分三大类即：间壁式、混合式和蓄热式。
本次设计的换热器是属于间壁式换热器中的固定管板式换热器。
本次设计的任务是针对再沸器进行机械设计，主要包括设备材料的选择、设备各部分结构的确定以及设备的强度计算和校核。
其中强度计算主要是对设备壳体的厚度计算以及重要部件的应力计算。
此外，还包括换热器的介绍说明部分、符号说明、参考文献等部分。
在本次设计严格按照GB150-1998《钢制压力容器》和GB151-1999《管壳式换热器》的要求进行选材、设计。
设备的制造和检验要求符合《压力容器安全技术监察规程》的规定。
在对设备的设计过程中，综合考虑了制造成本、动力消耗和使用寿命等问题，以确保设备安全经济的运行。
关键词：固定管板式换热器；强度；设计Rebolier E-301AbstractHeat exchangers are equipment primarily for transferring heat between hot and cold stream which is used commonly and play a significant role in petrochemical industry. Heat exchangers are usually used as cooler, heater, condenser, evaporator and rebolier in petrochemical productio. There are many kinds of heat exchangers and they can be divided into three categories basically: partitions heat exchanger, hybrid heat exchanger and regenerative heat exchanger, which is based on the principle and manner of hot and cold stream heat exchange.The heat exchanger that will be designed here is fixed tube heat exchanger , one of the partitions heat exchanger.The task of this design is mechanical design of reboil er. It’s include the choice of materials, the determine of the equipment’s structu re and the strength calculation and check of equipment, in which the thickness of the shell as well as the stress calculation of important parts are finished. Beside of those mentioned above, the introduction of heat exchanger,symbol description and references are indispensible parts of the design.This design is strictly accordance with GB150-1998 "steel pressure vessels" and GB151-1999 "shell and tube heat exchanger" to select material and finish calculation. Equipment manufacturing and testing requirements consistent with "Pressure V essel Safety Technology Supervision" requirement. In order to ensure the safety of equipment and running economy, lots of consideration about manufacturing cost, powerconsumption and useful life are in the designer’s mind.Key words : fixed tube heat exchanger ；strength；design目录1概述 (1)1.1 换热器的类型 (2)1.1.1 间壁式换热器 (2)1.1.2 混合式换热器 (4)1.1.3 蓄热式换热器 (4)1.2固定管板式换热器 (5)1.2.1 固定管板式换热器的结构特点 (5)1.2.2 固定管板式换热器的设计要求 (6)2.换热器各部分的介绍与设计 (9)2.1 换热器各部分的材料的选择 (10)2.1.1 换热器用材料 (10)2.1.2 本次设计换热器材料的选用 (12)2.2 换热器结构介绍与设计 (12)2.2.1 管程结构 (12)2.2.2 壳程结构 (15)2.2.3 开孔补强结构 (19)2.3 换热器各部分的连接方式 (21)2.3.1 壳体与管板的链接结构 (21)2.3.2 换热管与管板的连接结构 (23)2.3.3 其他部件的连接结构 (24)2.4 重要部件的制造工艺要求 (25)2.4.1 管板的加工 (25)2.4.2 折流板加工 (25)2.4.3 管束组装 (25)2.4.4 换热管与管板焊接要求 (26)2.5 设备的检验 (26)3设计计算 (29)3.1 壳程圆筒的厚度计算及校核 (29)3.1.1 计算条件： (29)3.1.2 厚度计算 (29)3.1.3 水压试验： (30)3.2 封头的厚度计算 (31)3.2.1 锥形封头的厚度计算 (31)3.2.2 椭圆形封头的厚度计算 (32)3.3 开孔补强计算 (34)3.3.1 接管1蒸汽入口补强计算 (34)3.3.2 接管2蒸汽出口补强计算 (37)3.3.3 接管3开孔补强计算 (40)3.4 法兰螺栓连接的计算与校核 (43)3.4.1 计算条件 (43)3.4.2 法兰计算与校核 (43)3.5 延长部分兼做法兰的固定管板计算与校核 (46)3.5.1 固定管板设计的符号说明 (46)3.5.2 固定管板的设计条件 (51)3.5.3 设计计算及校核 (51)参考文献 (80)结束语 (81)谢辞 (82)再沸器 E-3011概述换热器是化工,石油,动力,食品及其它许多工业部门的通用设备,在生产中占有重要地位.二十世纪20年代出现板式换热器，并应用于食品工业。
30年代初，瑞典首次制成螺旋板换热器。
接着英国用钎焊法制造出一种由铜及其合金材料制成的板翅式换热器，用于飞机发动机的散热。
30年代末，瑞典又制造出第一台板壳式换热器，用于纸浆工厂。
在此期间，为了解决强腐蚀性介质的换热问题，人们对新型材料制成的换热器开始注意。
60年代左右，由于空间技术和尖端科学的迅速发展，迫切需要各种高效能紧凑型的换热器，再加上冲压、钎焊和密封等技术的发展，换热器制造工艺得到进一步完善，从而推动了紧凑型板面式换热器的蓬勃发展和广泛应用。
此外，自60年代开始，为了适应高温和高压条件下的换热和节能的需要，典型的管壳式换热器也得到了进一步的发展。
70年代中期，为了强化传热，在研究和发展热管的基础上又创制出热管式换热器。
在石油化工生产中换热器可作为冷却器、加热器、冷凝器、蒸发器和再沸器等,应用更加广泛。
换热器种类很多,但根据冷、热流体热量交换的原理和方式基本上可分三大类即：间壁式、混合式和蓄热式。
在三类换热器中,间壁式换热器应用最多。
1.1 换热器的类型1.1.1 间壁式换热器（1）夹套式换热器这种换热器是在容器外壁安装夹套制成,结构简单;但其加热面受容器壁面限制,传热系数也不高.为提高传热系数且使釜内液体受热均匀,可在釜内安装搅拌器.当夹套中通入冷却水或无相变的加热剂时,亦可在夹套中设置螺旋隔板或其它增加其湍动的措施,以提高夹套一侧的给热系数.为补充传热面的不足,也可在釜内部安装蛇管. 夹套式换热器广泛用于反应过程的加热和冷却。
（2）沉浸式蛇管换热器这种换热器是将金属管弯绕成各种与容器相适应的形状,并沉浸在容器内的液体中.蛇管换热器的优点是结构简单,能承受高压,可用耐腐蚀材料制造;其缺点是容器内液体湍动程度低,管外给热系数小.为提高传热系数,容器内可安装搅拌器。
（3）喷淋式换热器这种换热器是将换热管成排地固定在钢架上，热流体在管内流动,冷却水从上方喷淋装置均匀淋下,故也称喷淋式冷却器.喷淋式换热器的管外是一层湍动程度较高的液膜,管外给热系数较沉浸式增大很多.另外,这种换热器大多放置在空气流通之处,冷却水的蒸发亦带走一部分热量,可起到降低冷却水温度,增大传热推动力的作用.因此,和沉浸式相比,喷淋式换热器的传热效果大有改善。
（4）套管式换热器套管式换热器是由直径不同的直管制成的同心套管,并由U形弯头连接而成.在这种换热器中,一种流体走管内,另一种流体走环隙,两者皆可得到较高的流速,故传热系数较大.另外,在套管换热器中,两种流体可为纯逆流,对数平均推动力较大。
套管换热器结构简单,能承受高压,应用亦方便(可根据需要增减管段数目). 特别是由于套管换热器同时具备传热系数大,传热推动力大及能够承受高压强的优点,在超高压生产过程(例如操作压力为3000大气压的高压聚乙烯生产过程)中所用的换热器几乎全部是套管式。
（5）管壳式换热器管壳式(又称列管式) 换热器是最典型的间壁式换热器,它在工业上的应用有着悠久的历史,而且至今仍在所有换热器中占据主导地位。
管壳式换热器根据其结构形式又可以分为固定管板式、浮头式、U形管式、填料函式和斧式重沸器五类。
管壳式换热器主要有壳体、管束、管板和封头等部分组成,壳体多呈圆形,内部装有平行管束,管束两端固定于管板上。
在管壳换热器内进行换热的两种流体,一种在管内流动,其行程称为管程；一种在管外流动,其行程称为壳程。
