[工学]管壳式热交换器设计全解

管壳式热交换器设计全解2管壳式热交换器设计全解2管壳式热交换器是一种常用于工业生产和能源领域的热交换设备。

它通过管道内的流体与外壳内的流体进行热量传递，以达到加热或冷却的目的。

在设计管壳式热交换器时，需要考虑多个因素，如传热效率、流体流动特性和结构强度等。

首先，传热效率是管壳式热交换器设计中最重要的指标之一、传热效率取决于管道和外壳的材料选择、管道长度和内部结构等因素。

一般来说，传热效率越高，热交换器的性能越好。

为了提高传热效率，可以采用高导热性的材料，如铜或铝合金制成管道和外壳，同时增加管道的长度和增加管道内部的换热面积。

其次，流体流动特性也是设计管壳式热交换器时需要考虑的因素之一、流体的流动性质对于换热效果有重要影响。

一般来说，流体流速越大，传热效果越好。

因此，在设计中可以增加流体流速，以提高传热效率。

此外，还可以采用流体分流器或流体导流板等结构来改变流体的流动路径，以增加流体与管道内壁的接触面积，从而提高传热效率。

另外，结构强度也是设计管壳式热交换器时不可忽视的因素之一、热交换器通常需要承受较高的压力和温度，因此其结构需要具有足够的强度和稳定性。

在设计中，可以采用厚壁管道和加强筋等结构来增加热交换器的结构强度，使其能够承受高温高压环境下的工作。

此外，在管壳式热交换器设计中，还需要考虑维护和清洁的便利性。

热交换器使用一段时间后，会因为结垢或污垢而影响传热效果，因此需要定期进行清洗和维护。

在设计中，可以考虑采用可拆卸式管道和外壳的结构，以便于清洗和维修。

最后，还需要考虑经济性和可持续性。

热交换器的设计应尽量降低成本，提高使用寿命。

为了实现这一目标，可以选择经济实用的材料和工艺，提高热交换器的性能和效率。

综上所述，管壳式热交换器的设计需要考虑传热效率、流体流动特性、结构强度、维护和清洁的便利性、经济性和可持续性等因素。

在实际应用中，还需要根据具体的工况要求和使用环境来进行设计和选择合适的材料和结构，以满足不同生产和能源领域的需求。

管壳式换热器设计总结管壳式换热器是一种常见的热交换设备，广泛应用于化工、石油、制药等行业。

其设计涉及到许多方面，包括换热原理、结构设计、材料选择等。

本文将从这些方面对管壳式换热器的设计进行总结和分析。

管壳式换热器的换热原理是通过管内流体与壳侧流体之间的热传导来实现热量的交换。

管内流体一般为待加热或待冷却的介质，而壳侧流体一般为冷却剂或加热介质。

通过这种方式，可以实现两种介质之间的热量转移，达到加热或冷却的目的。

管壳式换热器的结构设计是十分重要的。

它由管束、壳体、管板、管侧流体进出口以及壳侧流体进出口等部分组成。

管束是换热的核心部分，通过将多根管子固定在管板上，形成流体的通道。

而壳体则是管束的外部保护壳，起到支撑和密封的作用。

管侧流体通过管侧进出口进入管束内，与管内流体进行热量交换，然后再通过壳侧进出口流出。

这样的结构设计，既保证了换热效率，又方便了设备的安装和维护。

管壳式换热器的材料选择也是十分重要的一环。

由于在换热过程中，介质可能存在腐蚀、高温等问题，因此需要选择耐腐蚀、耐高温的材料。

常见的材料有不锈钢、钛合金等。

对于特殊的工况，还可以采用陶瓷、镍基合金等材料。

在管壳式换热器的设计过程中，还需要考虑一些其他因素。

首先是换热面积的确定，它与换热效果直接相关。

一般来说，换热面积越大，换热效果越好。

其次是流体的流速和流量，它们对换热器的换热效果和压力损失有着重要影响。

此外，还需要考虑到换热器的尺寸和重量，以及设备的安全性和可靠性等方面。

在实际应用中，还需要根据具体的工况和要求进行换热器的定制设计。

例如，在高温高压的条件下，需要采用密封性好、耐高温高压的结构和材料；在对流体的温度变化要求较高的情况下，需要采用多级换热器或增加管程等方式来提高换热效果。

管壳式换热器的设计需要考虑多个方面的因素，包括换热原理、结构设计、材料选择等。

合理的设计可以提高换热效率，降低能耗，满足工业生产的需求。

同时，还需要根据具体的工况和要求进行定制设计，以提高设备的安全性和可靠性。

分类号 TH117.2+1 单位代码密级公开学号学生毕业设计（论文）题目润滑油冷却器的设计作者院 (系)专业机械设计制造及其自动化指导教师答辩日期年月日毕业设计（论文）诚信责任书本人郑重声明：所呈交的毕业设计（论文），是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的成果。

毕业设计（论文）中凡引用他人已经发表或未发表的成果、数据、观点等，均已明确注明出处。

尽我所知，除文中已经注明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经公开发表或撰写过的研究成果。

对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。

本人毕业设计（论文）与资料若有不实，愿意承担一切相关的法律责任。

论文作者签名:年月日榆林学院本科毕业设计（论文）摘要润滑油冷却器是大型运转设备中一个重要组成部分。

它主要用于冷却吸收了磨擦热的润滑油，从而保证润滑油的使用寿命和机组安全可靠地运行。

文中的润滑油冷却器在结构上采用了1-6型，即壳侧一程，管侧六程，并按照设计要求对其进行了整体的设计。

首先，通过换热计算确定换热面积与管子根数，进而初步选定换热器的结构类型。

然后按照设计要求以及一系列国家标准进行结构设计，之后又给出了水压试验要求，在设计的同时还进行了相关的校核。

最后整理数据绘制了零件图和装配图。

设计完成的润滑油冷却器能够及时有效的对流经轴承等处的润滑油进行冷却，使整个设备始终处于良好的运行状态。

关键词：润滑油；冷却器；管壳式I榆林学院本科毕业设计（论文）Design of Lubricating Oil Heat ExchangerABSTRACTLubricating oil heat exchanger is an important part of the large Scale Rotating equipment. It is mainly used for cooling lubricating oil which absorbed the friction heat, so as to ensure the service life of lubricating oil and the unit operated safely and reliably.In this paper, using a 1-6 type, i.e. a process in shell side, and another six process in pipes side, the overall design for lubricating oil cooler is made in accordance with the design requirements. First of all, the transfer area and the number of pipes are calculated, and then the type of heat exchanger is selected. Then, the structure of lubricating oil heat exchanger was designed in accordance with the design requirements and a series of national standards, after that the hydraulic pressure test is carried out, and the strength check is made. Finally, the data is collected to draw the part drawing and assembly drawing, so as to the entire design is completed.The lubricating oil cooler designed in this paper can cool oil that flowed through a bearing timely and effectively, so that the whole equipment is always in good working condition.Key words：Lubricating oil; Heat exchanger; Fixed pipes and platII榆林学院本科毕业设计（论文）目录摘要 (I)ABSTRACT ..................................................................................................................... I I 1 绪论 . (1)1.1 设计内容 (1)1.2 换热器的国内外状况 (1)1.3 管壳式换热器的结构 (2)2 管壳式换热器选型及设计思路 (5)2.1 设计参数 (5)2.2 换热器选型原则 (5)2.3 换热器的设计思路 (6)3 热工设计 (9)3.1 计算总传热系数 (9)3.2 核算总传热系数K值 (12)3.3 核算压力降 (14)4 结构设计 (17)4.1 壳体设计 (17)4.2 封头设计 (18)4.3 管板设计 (18)4.4 换热管设计 (20)4.5 接管设计 (24)4.6 壳体与管板、管板与法兰及换热管的连接设计 (27)5 水压试验要求 (35)5.1 试验基本原则 (35)5.2 试验步骤 (35)6 总结 (37)参考文献 (39)致谢 (40)III榆林学院本科毕业设计（论文）1 绪论1.1 设计内容润滑油用在各种类型机械上以减少摩擦，保护机械及加工件，主要起润滑、冷却、防锈、清洁、密封和缓冲等作用。

管壳式热交换器设计分析发表时间：2019-09-21T23:27:30.610Z 来源：《基层建设》2019年第19期作者：何清凤[导读] 摘要：管壳式换热器的设计所涉及的相关设计参数极多，且难度也较强。

佛山神威热交换器有限公司 528000摘要：管壳式换热器的设计所涉及的相关设计参数极多，且难度也较强。

管壳式交换器实用一种用于各大领域的工业设备，对国民经济有着非常关键的作用，其设计工程的核心是管壳式换热器的换热效率。

关键词：管壳式；交换器；设计前言：热交换器是进行热交换操作的通用工艺设备，被广泛应用于各个工业部门，尤其在石油、化工生产中应用更为广泛。

换热器分类方式多样，按照其工作原理可分为：直接接触式换热器、蓄能换热器和间壁式换热器三大类，其中间壁式换热器用量最大，间壁式换热器又可以分为管壳式和板壳式换热器两类，其中管壳式换热器以其高度的可靠性和广泛的适应性。

本文主要阐述了管壳式热交换器的概念及设计原理。

1管壳式换热器概念管壳式换热器具备结构简单且牢固、操作弹性较大以及应用材料广泛等特性，现阶段仍是化工、石油以及石化行业汇总所运用的一种重要的热交换器，特别适用于高温、高压工况，甚至在较大型的换热设备中它也具有很大的应用优势。

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，内部装有平行管束或者螺旋管，管束两端固定于管板上。

在管壳转热器内进行换热的两种流体，一种在管内流动，其行程成为管程；一种在管外流动，其形成成为壳程。

管束的壁面即为传热面。

2设计原则在设计热交换器是必须正确选定那一种流体走管程，那一种流体走壳程。

这是要考虑下述一些原则：（1）要尽量提高使传热系数受到限制的那一侧的换热系数，使传热面两侧的传热条件尽量接近。

（2）尽量节省贵重金属材料，以降低制造成本。

（3）要便于清洁积垢，以保证运行可靠。

（4）在温度较高的热交换器中应减少热量损失，而在制冷设备中则应减少冷量损失。