固定管板式换热器装配图

固定管板式换热器的结构设计摘要换热器是化工、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。

固定管板式换热器是管壳式换热器的一种典型结构，也是目前应用比较广泛的一种换热器。

这类换热器具有结构简单、紧凑、可靠性高、适应性广的特点,并且生产成本低、选用的材料范围广、换热表面的清洗比较方便。

固定管板式换热器能承受较高的操作压力和温度，因此在高温高压和大型换热器中，其占有绝对优势。

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。

关键词：换热器；固定管板式换热器；结构；设计The Structural Design of Fixed Tube Plate Heat ExchangerAuthor : Chen Hui -juanTutor : Li HuiAbstractHeat exchanger is one of the most important equipments which is used in the fields of chemical, oil, power, metallurgy, transportation, national defense industry. Its right setting and the improvements of performance play an important role in the rationality o technology, economy, energy utilization and saving, which has a very important impact on the national economy.The type of heat exchanger is various, the different use occasions and the purpose is are commonly used for the tube shell type structure, because of its simple structure, low cost and wide selection, easy to clean, strong adaptability, themost widely used in various industry departments.Fixed tube plate heat exchanger is a kind of typical structure of tube and shell heat exchanger, also is a kind of heat exchanger is applied more widely. This kind of heat exchanger has simple and compact structure, high reliability, the characteristics of wide adaptability, and the production of low cost, wide range of selection of materials, heat exchange surface cleaning more convenient. Fixed tube plate heat exchanger can operate under high pressure and temperature, therefore, the heat exchanger in high temperature and high pressure and large in its possession of absolute advantage. Fixed tube plate heat exchanger is mainly composed of shell, heat exchange tube bundle, tube plate, the front tube box (also known as the roof or head) and the back-end structure parts. Tube bundle is installed on both ends of casing, which is fixed on the tube plate. Tube box and the back-end respectively connected to theflange bolts at the ends of the shell structure, maintenance or cleaning for easy disassembly. The merits of the heat exchanger design ultimately depends on whether applicable, economic, safe, flexible and reliable running, convenient maintenance cleaning, etc. A high heat transfer efficiency, compact, low cost, safe and reliable production of heat exchanger, requires carefully considered in the design of all sorts of problems. The accurate thermal design and calculation, but also for intensity and conform to the requirement of process manufacturing level.Keywords: Heat exchanger,Fixed tube plate heat exchanger, Structure,Design目录1 绪论.......................................... 错误!未定义书签。

摘要本设计是关于固定管板式换热器的结构设计，主要进行了换热器的工艺计算、换热器的结构和强度设计。

本设计的前半部分是工艺计算部分，按照GB150-2011以及GB151-2014等国家标准以及技术标准等根据给定的设计条件进行换热器的选型，校核传热系数，计算出实际换热面积。

设计的后半部分主要是关于结构和强度的设计，根据已选定的换热器型式进行设备内部各零部件（如接管、定距管折流板、折流板、管箱等）的设计，包括：材料的选择、具体的尺寸、确定具体的位置、管板厚度计算等。

本设计以本着安全可靠、经济性好、传热效率高以及保护环境为原则进行的设计，符合工厂中的实际应用。

关于固定管板换热器设计的各个环节，本设计书中均有详细说明。

关键词：固定管板；管壳式换热器；结构设计AbstractThe design is fixed with respect to the structural design of the tube plate heat exchanger, mainly for the process to calculate heat exchanger, heat exchanger structure and strength design.The first half of this design is part of the calculation process, in accordance with GB150-2011 GB151-2014 and other national standards and technical standards in accordance with a given design conditions of the heat exchanger selection, check the heat transfer coefficient, to calculate the actual heat area. The second half of the design is mainly on the structure and strength of design, internal equipment all parts have been selected according to the type of heat exchanger (such as receivership, spacer tube baffles, baffles, pipe boxes, etc.) Design including: choice of materials, specific dimensions, determine the specific location of the tube plate thickness calculation.On all aspects of the fixed tube sheet heat exchanger design, the design specification is described in detail.Key Words: fixed tube plate; shell and tube heat exchanger；Structural Design目录摘要 (Ⅰ)Abstract (Ⅱ)第1章设计任务、思想 (1)1.1 设计任务 (1)1.2 设计思想 (1)第2章换热器的工艺设计 (2)2.1换热器的工艺条件 (2)2.2估算设备尺寸 (2)2.2.1计算传热管数N T (2)2.2.2计算壳程直径D (3)第3章换热器零部件的结构设计 (4)3.1换热管 (4)3.1.1换热管的型号和尺寸 (4)3.1.2换热管的材料 (4)3.1.3换热管排列方式以及管心距 (4)3.2折流板 (5)3.2.1折流板的主要几何参数 (5)3.2.2折流板和壳体间隙 (6)3.2.3折流板厚度 (6)3.2.4折流板的管孔 (6)3.2.5材料的选取 (6)3.3拉杆、定距管 (6)3.3.1拉杆的结构形式 (7)3.3.2拉杆直径、数量和尺寸 (7)3.3.3拉杆的布置 (8)3.4防冲板 (8)3.5接管 (8)3.5.1接管（或接口）的一般要求 (8)3.5.2接管高度（伸出长度）确定 (8)3.6管箱 (9)3.7管板结构尺寸 (10)3.8封头 (11)3.9法兰结构类型 (12)3.10垫片的选取 (12)3.11鞍座的选取 (12)第4章换热器的机械结构设计 (14)4.1传热管与管板的连接 (14)4.2管板与壳体的连接 (14)4.3 管板与管箱的连接 (16)第5章换热器的强度设计与校核 (17)5.1壳体、管箱的壁厚计算 (17)5.1.1 壳体 (17)5.1.2 管箱 (18)第6章部分管件零部件的校核计算 (19)6.1壳程圆筒 (19)6.2 管箱圆筒 (19)6.3 换热管 (20)6.4 管板 (20)6.5 管箱法兰 (21)6.6 壳体法兰 (21)6.7 系数 (22)6.8 计算管板参数 (22)第7章换热器的制造、检验、安装与维护 (24)7.1换热器的制造、检验与验收 (24)7.1.1筒体 (24)7.1.2 换热管 (24)7.1.3管板 (25)7.1.4 折流板、支持板 (25)7.1.5 管束的组装 (25)7.1.6 换热器的组装 (25)7.1.7 压力试验 (25)7.2 换热器的安装、试车与维护 (25)7.2.1安装 (25)7.2.2 试车 (26)7.2.3 维护 (26)结束语 (27)参考文献 (28)致谢 (29)第1章设计任务、思想1.1 设计任务本设计的课题为固定管板式冷却器结构设计，设计包括结构设计和强度设计。

固定管板式换热器一 换热管1换热管外径取换热管外径为25*2.5。

2换热管数量及长度*(0.1)An d L π=-A 换热面积D 换热管外径l 换热管长度A=402m取安全系数1.125，1*1.12546A A == 140*1.125248*(0.1) 3.14*0.02*(30.1)A n d L π==≈--n=248L=33布管（1）换热管排列方式采用正三角形排列（2）换热管中心距查阅课本139页表5-3确定换热管中心距是32mm 。

二换热器壳体1换热器内径计算0*(1)(2~3)*D t b d =-+t 管心距d 0 换热管外径D 壳体内径17.32281b ===0*(1)(2~3)*D t b d =-+t=32mm32*(17.322811)2*25572.32992D =-+=取D=600mm2筒体壁厚计算水蒸气工作压力1.27Mpa ，脱盐水工作压力1.28Mpa 。

材料选16MnR工作温度T=150/170℃查阅课本32页确定设计设计温度T W =170/190℃脱盐水走壳程，水蒸气走管程。

*2*[]*c i t c p D p δσφ=-δ 圆筒的计算壁厚c p 圆筒的计算压力[]t σ 许用应力φ 焊接接头系数[]t σ 156查阅课本32页确定c p =1.28+0.18=1.46MpaGB150规定焊接接头系数容器受压元件焊接接头的工艺特点以及无损检测的抽查率确定，查阅课本38页确定φ=0.85。

* 1.46*600 3.322*[]*2*156*0.86 1.46c i t c p D mm p δσφ==≈--d C δδ=+查阅课本40也确定C 2=1.5mm 。

查阅课本39页确定C 1=0.3mmC= C 1 + C 2=1.8mm3.321 1.8 5.121d C mm δδ=+=+=元整后6n mm δ=(3)布管限定圆查阅GB15132*L i D D b =-L D 布管限定圆i D 圆筒内直径3b 最外层换热管外表面至壳体内壁的最短距离，30.25*b d =30.25* 6.25b d ==3b 一般不小于8mm32*6002*8584L i D D b mm =-=-=三管板设计1管板厚度GB151-1999规定00250.75*d mm d δ≤≥时018.75d mm ≥020d mm =2管板与换热管的连接胀结受到压力和温度的限制。

乙醇-水精馏塔顶产品冷凝器摘要换热器是化工生产中重要的设备之一，它是一种冷热流体间传递热量的设备，其中管壳式换热器应用最为广泛。

冷凝器是换热器中的一种，本次设计的换热器为单壳程、双管程的卧式固定管板式换热器，管程介质为自来水，壳程介质为95%的乙醇。

固定管板式换热器是由两端管板和壳体及管箱连接而成，因此它具有结构简单和造价低廉的优点。

本次设计主要分为两个部分，一部分是工艺设计，另一部分为机械设计。

其中固定管板的设计较为复杂，也是至关重要的环节。

机械设计中包括了结构设计和强度设计。

在本次设计中，换热器两端采用B型管箱，封头为标准椭圆形封头。

本次设计主要材料选用的是目前中国压力容器行业使用量最大的钢板16MnR。

换热器作为换热设备随处可见，在工业中应用非常普遍，特别是耗能用量十分大的领域，随着节能技术的飞速发展，换热器的种类开发越来越多。

关键词：换热器；冷凝器；壳体；管板；管箱；封头abstractThe heat exchanger is one of the chemical production equipment,it is a hot and cold fluid heat transfer equipment,including shell-and-tube heat exchanger is the most widely used.The condenser is a heat exchanger, the heat exchanger design for single shell,double tube side horizontal fixed tube plate heat exchanger tube medium is water,the shell media95% ethanol.Fixed tube plate heat exchangers are connected by both ends of the tube plate and the housing and the tube box,so it has the advantages of simple structure and low cost.The design is divided into two parts,process design,and the other part of the mechanical design.Fixed tube sheet design is more complex, is also a vital link.The mechanical design is included in the structural design and design strength.In this design,the two ends of the heat exchanger tube box type B,head for the standard elliptical head.The design material selection pressure vessel industry in China use of the largest steel16MnR.The heat exchanger as a heat transfer equipment everywhere,very common in industrial applications,especially energy consumption amount of very large areas,with the rapid development of energy-saving technology,more and more heat exchanger types of development.Keywords: heat exchanger;condenser;housing;tube plate;tube box;head摘要 (2)abstract (3)一、绪论 (6)1.1、设计目的 (6)1.2、该设备的作用及在生产中的应用 (6)1.3、说明运用该设备的理由 (6)1.4、设备的结构特点 (6)1.5、在设计中遇到的问题的处理 (6)1.6、设计方案的确定 (7)二、换热器概述 (7)2.1、换热器的分类 (8)三、换热器的工艺设计 (12)3.1、设计条件 (12)3.2、换热器初选 (12)3.2.1确定物性 (12)3.2.2流程安排 (13)3.2.3初选换热器的类型 (13)3.2.4物料衡算 (13)3.2.5计算平均传热温差 (13)3.2.6设总传热系数k (14)3.3工艺结构尺寸 (15)3.3.1管径和管内流速 (15)3.3.2管程数和传热管数 (15)3.3.3传热管排列和分程方法 (15)3.3.4壳体内径 (16)3.3.5折流板 (16)3.3.6拉杆 (17)3.3.7接管 (18)3.4换热器核算 (19)3.4.1管程换热系数 (19)3.4.2壁温的确定 (20)3.4.3壳程换热系数 (20)3.4.4污垢热阻和管壁热阻 (20)3.4.5计算总传热系数 (21)3.4.6传热面积裕度 (21)3.4.7壁温核算 (22)3.5计算压力降 (22)3.5.1计算管程压力降 (22)3.5.2计算壳程压力降 (23)3.6工艺计算一览表 (23)四、换热器的结构设计 (24)4.1设计压力和设计温度的确定 (24)4.1.1管程设计压力和设计温度的确定 (24)4.2壳体、管箱壳体和封头的设计 (25)4.2.1壳体厚壁的确定 (25)4.2.2管箱壳体厚度的确定 (26)4.2.3封头设计 (26)4.2.4管箱法兰选用 (27)4.2.5管箱垫片的选取 (29)4.3管板和换热管 (29)4.3.1管板 (29)4.3.2换热管 (31)4.4进出口设计 (32)4.4.1接管外伸长度 (32)4.4.2排气、排液管 (33)4.4.3接管法兰的选用 (33)4.4.4接管开孔补强 (35)4.4.5 壳程接管尺寸的最小位置 (40)4.4.6管箱接管尺寸的最小位置 (41)4.5折流板或支持板 (42)4.5.1折流板或支持板的尺寸 (42)4.5.2折流板管孔 (42)4.5.5支持板 (43)4.5.6折流板质量计算 (43)4.6防冲板 (44)4.7分程隔板 (44)4.8膨胀节设计 (45)4.8.1膨胀节 (45)4.8.2膨胀节计算 (46)4.10支座 (48)五、换热器的强度计算及校核 (49)5.1 壳体及封头校核 (49)5.1.1 壳体强度校核 (49)5.1.2 管箱壳体强度校核 (50)5.1.3 椭圆封头强度校核 (51)5.2管板校核 (51)5.2.1固定管板计算 (51)一、绪论1.1、设计目的课程设计是化工原理课程教学中综合性和实际性较强的教学环节，是理论联系实际的桥梁，是使学生体察工程实际问题复杂性的初次尝试。

目录1.换热器选型和工艺设计41.1设计条件41.2换热器选型41.3工艺设计41.3.1传热管根数的确定41.3.2传热管排列和分程方法51.3.3壳体内径52 换热器结构设计与强度校核62.1 管板设计62.1.1管板材料和选型62.1.2管板结构尺寸62.1.3管板质量计算72.2法兰与垫片72.2.1管箱法兰与管箱垫片72.3 接管82.3.1接管的外伸长度92.3.2 接管位置设计9欧阳与创编2.3.3 接管法兰112.4管箱设计112.4.1管箱结构形式选择122.4.2管箱最小长度122.5 换热管132.5.1 布管限定圆132.5.2 换热管与管板的连接132.6 拉杆与定距管142.6.1 拉杆的结构形式142.6.2 拉杆的直径、数量及布置152.6.3 定距管152.7防冲板152.7.1防冲板选型162.7.2防冲板尺寸162.8 折流板162.8.1 折流板的型式和尺寸172.8.2 折流板的布置172.8.3 折流板重量计算173.强度计算183.1壳体和管箱厚度计算183.1.1 壳体、管箱和换热管材料的选择18欧阳与创编3.1.2 圆筒壳体厚度的计算193.1.3 管箱厚度计算203.2 开孔补强计算213.2.1 壳体上开孔补强计算223.3 水压试验223.4支座223.4.1支反力计算如下：233.4.2 鞍座的型号及尺寸244焊接工艺设计254.1.壳体与焊接254.1 .1壳体焊接顺序254.1.2 壳体的纵环焊缝264.2 换热管与管板的焊接264.2.1 焊接工艺264.2.2 法兰与短节的焊接274.2.3管板与壳体、封头的焊接274.2.4接管与壳体焊接27总结28参考文献28欧阳与创编欧阳与创编 1.换热器选型和工艺设计1.1设计条件1.2换热器选型 管程定性温度壳程定性温度管壳程温差故初步选择不带膨胀节的固定管板式换热器（双管程）。

根据介质特性初步选择换热管材料为20号碳钢，壳体材料为Q245R1.3工艺设计1.3.1传热管根数的确定 已知换热管外径，内径，换热面积S=90,管程数为2。

摘要换热器是化工生产中重要的设备之一，它是一种冷热流体间传递热量的设备，其中管壳式换热器应用最为广泛。

本设计为单壳程、四管程的卧式固定管板式换热器，管程介质为水，壳程介质为水蒸气。

水的流量为175t／h，管程的工作温度为80℃，壳程的工作温度为167.55℃。

固定管板式换热器是由两端管板和壳体连接而成，因此它具有结构简单和造价低廉的优点。

其结构特点是管束连接在管板上，管板与筒体焊接。

在其结构上安装有九块弓形折流板，以增加流体的湍流程度。

接管法兰均选择板式平焊法兰，选用鞍式支座，本次设计主要分为两个部分，一部分是传热工艺计算，另一部分为强度计算。

其中固定管板的计算较为复杂，也是至关重要的环节。

而且本设计中，管板的延长部分还兼做法兰。

为了减少热应力，通常在固定管板式换热器中设置柔性元件来吸收热膨胀差。

但本次设计对温差应力进行研究后，不必安装柔性元件来减少热应力。

换热器作为传热设备随处可见，在工业中应用非常普遍，特别是耗能用量十分大的领域，随着节能技术的飞速发展，换热器的种类开发越来越多。

关键词：换热器；折流板；法兰；管板AbstractHeat exchanger is one of the important equipment in chemical industry ，it transfer heart between cold and heart fluid. In this heart exchanger the tubular heart exchanger is most widely used. This design is a fixed tube-sheet exchanger of one shell and one tube, water flow in tube and steam flow in shell.The flow of water is 120t / h, the tube's working temperature is 90 ℃, the shell of the operating temperature 175 ℃.Fixed tube-sheet exchanger is connected with tube-sheet which fix in both side and shell. For this simple structure, it have low price. It Structure characteristics is the tube connect in the sheet which seal with the shell.There are nine baffle plate fixed on this structure to increase the flow rate. This design include two parts ,one is heart transfer process the other is strength calculate. During this calculate the tube-sheet is more complex but so important.In order to absorb the difference of the heat bulge,the pipe fixed heat exchanger is equiped with floxible element, In this design it is impossible to arrange for the flexible element through investigationHeart exchanger is wide used in industry, special in energy consumption field. As energy-saving technology moving, more serious heart exchanger will appear.Keywords: heart exchanger; baffle plate; flange; tube-sheet目录第一部分文献综述 (5)一、分类 (5)二、管式换热器和板面式换热器 (5)三、发展 (8)第二部分计算说明书 (5)一、传热工艺计算 (5)1.1介质原始数据 (5)1.2定性温度及物性参数 (5)1.3传热量与水蒸气流量 (6)1.4有效平均温差 (6)1.5管程换热系数计算 (6)1.6结构初步设计 (7)1.7壳程换热系数计算 (9)1.8总传热系数计算 (9)1.9管壁温度计算 (9)1.10核算管程压强降 (10)1.11核算壳程压强降 (10)二、结构计算 (11)2.1换热管材料及规格的选择和根数的确定 (11)2.2确定筒体内径 (11)2.3确定筒体壁厚 (12)2.4筒体液压试验 (13)2.5管箱封头厚度计算 (13)2.6管箱短节壁厚的计算 (15)2.7设备法兰的选择 (15)2.8管板的设计 (19)2.9折流板尺寸的确定 (38)2.10接管及开孔补强 (39)2.11筒体、管箱的耐压试验校核 (43)2.12拉杆和定距管的确定 (44)2.13防冲板的设定 (44)2.14支座的选择及应力校核 (45)致谢 (50)附录 (51)第一部分文献综述一、分类由于换热设备在工业生产中的用途，工作条件和物料特性不同，出现了各种不同形式和结构的换热设备。

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，具有构造简单、造价十分廉价的优点，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收等数据参数。

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，根据工艺构造选出材料，最后作图。

本设计说明书的每一局部都是完全参照GB150-2021?压力容器?和GB151-2021?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AbstractHeat 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 GB150-2021< pressure container > and heat GB151-2021< exchanger is > fixed tube plate heat exchanger of the relevant provisions of the calculation, selection and checking.Key wordsShell and tube heat exchanger ；fixed tube heat exchanger ；heater目录摘要--------------------------------------------------------1 目录--------------------------------------------------------3 符号说明------------------------------------------------------5 第一章绪论---------------------------------------------------6 第1.1节换热器的分类-----------------------------------------6 第1.2节固定管板式换热器的特点-------------------------------6 第二章换热器的工艺设计---------------------------------------7 第2.1节各部件的材料-----------------------------------------7 第2.2节换热器的工艺条件-------------------------------------7 第2.3节估算设备尺寸-----------------------------------------8第三章构造强度设计与校核------------------------------------9 第3.1节壳体和管箱的厚度计算--------------------------------9 封头的计算------------------------------------------11垫片------------------------------------------------12第3.4节螺栓------------------------------------------------12 第3.5节法兰------------------------------------------------13 第3.6节开孔补强的计算--------------------------------------14 第3.7节压力试验--------------------------------------------15 第四章零部件的选型-----------------------------------------16 第4.1节换热管的型式和尺寸----------------------------------16 第4.2节折流板----------------------------------------------17 第4.3节定距管和拉杆----------------------------------------18 第4.4节防冲板----------------------------------------------19 第4.5节接收------------------------------------------------20 第4.6节管箱------------------------------------------------22 第4.7节管板的构造尺寸--------------------------------------22 第4.8节封头------------------------------------------------23 第4.9节螺栓的选型------------------------------------------24 第4.10节鞍座的选取-----------------------------------------24 第五章换热器的连接形式-------------------------------------26第5.1节传热管与管板的连接----------------------------------26 第5.2节管板与壳体的连接------------------------------------27 管板与法兰的连接------------------------------------28第六章换热器的制造、检验及安装-----------------------------28 第6.1节总体制造工艺----------------------------------------28 第6.2节筒体的制造------------------------------------------29 第6.3节封头的制造------------------------------------------30 第6.4节管板的制造------------------------------------------31 第6.5节管束的制造------------------------------------------31 第6.6节折流板的制造----------------------------------------32 第6.7节换热器的质量检测------------------------------------32 第6.8节装配------------------------------------------------32 第6.9节油漆、包装------------------------------------------33 总结---------------------------------------------------------34 致谢---------------------------------------------------------34 参考文献-----------------------------------------------------35符号说明第一章绪论换热器的工作原理是换热器中管程、壳程流体由于温度不同而产生热交换，流体来到达升高或降低温度的目的。

目录令狐采学1.换热器选型和工艺设计31.1设计条件31.2换热器选型41.3工艺设计41.3.1传热管根数的确定41.3.2传热管排列和分程方法41.3.3壳体内径52 换热器结构设计与强度校核52.1 管板设计52.1.1管板材料和选型52.1.2管板结构尺寸62.1.3管板质量计算62.2法兰与垫片62.2.1管箱法兰与管箱垫片72.3 接管72.3.1接管的外伸长度82.3.2 接管位置设计82.3.3 接管法兰102.4管箱设计102.4.1管箱结构形式选择112.4.2管箱最小长度112.5 换热管122.5.1 布管限定圆122.5.2 换热管与管板的连接122.6 拉杆与定距管122.6.1 拉杆的结构形式132.6.2 拉杆的直径、数量及布置132.6.3 定距管142.7防冲板142.7.1防冲板选型142.7.2防冲板尺寸142.8 折流板152.8.1 折流板的型式和尺寸152.8.2 折流板的布置152.8.3 折流板重量计算153.强度计算163.1壳体和管箱厚度计算163.1.1 壳体、管箱和换热管材料的选择163.1.2 圆筒壳体厚度的计算173.1.3 管箱厚度计算183.2 开孔补强计算193.2.1 壳体上开孔补强计算193.3 水压试验193.4支座203.4.1支反力计算如下：203.4.2 鞍座的型号及尺寸214焊接工艺设计224.1.壳体与焊接224.1 .1壳体焊接顺序224.1.2 壳体的纵环焊缝234.2 换热管与管板的焊接234.2.1 焊接工艺234.2.2 法兰与短节的焊接234.2.3管板与壳体、封头的焊接244.2.4接管与壳体焊接24总结24参考文献251.换热器选型和工艺设计1.1设计条件1.2换热器选型 管程定性温度 壳程定性温度管壳程温差故初步选择不带膨胀节的固定管板式换热器（双管程）。

根据介质特性初步选择换热管材料为20号碳钢，壳体材料为Q245R1.3工艺设计1.3.1传热管根数的确定 已知换热管外径，内径，换热面积S=90,管程数为2。

固定管板式换热器设计
设计步骤如下：
1.确定设计参数：首先确定流体的流量，温度和物理性质，包括流体
的导热系数，比热容和粘度等。

2.确定传热面积：根据需要传热的量和流体的物性参数，计算换热器
的传热面积。

通常，传热面积与流体流量成正比。

3.确定传热模型：根据流体的特性和换热器的结构，选择合适的传热
模型。

常见的传热模型有平行流、逆流和交叉流。

4.选择管板类型：根据流体流动的要求和换热效果的要求，选择合适
的管板类型。

常见的管板类型有单通道管板、多通道管板和蜗杆式管板等。

5.计算和选择换热器的尺寸：根据传热面积和流体流量，计算出换热
器的尺寸，包括管长度，管径和管板间距等。

6.计算并分析换热器的性能：根据设计参数和尺寸，计算换热器的传
热效能和传质效能，评估换热器的性能。

7.优化设计：根据换热器的性能和使用要求，对设计进行优化。

可以
调整管子的长度、管子的密度、管子的材质等参数，以提高换热器的性能。

8.制定设计文件：根据设计结果，制定设计文件，包括换热器的尺寸
图纸、材料清单和施工工艺等。

在设计过程中，需要考虑一些特殊情况，如换热介质的腐蚀性、高温
高压条件下的安全性等。

此外，还应遵守相关的设计规范和标准，确保换
热器的设计符合要求。

总之，固定管板式换热器的设计是一个复杂而关键的过程，需要考虑各种因素。

只有通过科学合理的设计，才能保证换热器的高效运行和安全可靠。