我的说明书(固定管板式换热器)

第二章换热器结构设计与强度计算

2.1 选材

2.1.1圆筒、封头、分程隔板

16MnR

2.1.2管板、法兰、折流板 16Mn 锻件

2.1.3换热管、接管 20号钢

2.1.4螺柱、螺栓、螺母 2.1.5接管法兰 20号锻件 2.2 设计 2.2.1 管箱

（1）设计压力p=1.1w p =1.1×1.6=1.76Mpa=c p

假设材料的许用应力[]t

σ=156Mpa （6~16mm ），[]σ=170Mpa ，s σ=345Mpa 采用双面焊，100%无损检测，φ=1.00

[] 1.76800

4.5421561 1.76

2c i t

p D mm p δσφ?=

=??--

腐蚀余量2c =2mm ，钢材厚度负偏差1c =0（R 字号钢1c 取0）

名义厚度12n c c δδ=++=6.54mm 因标准法兰要求的规格为壳体厚度16mm ，所以名义厚度取16mm ，[]t

σ没有变化，故16mm 合适，满足碳素钢圆筒的最小厚度10mm 的要求。（2）管箱的内测深度

按结构要求考虑，取600mm （3）分程隔板取10mm 2.2.2圆筒

因为装有安全阀，故设计压力 1.05 1.05 1.5 1.575w c p p Mpa p ==?== [] 1.575800

4.0621561 1.575

2c i t

p D mm p δσφ?=

=??--

12n c c δδ=++=6.06mm 与法兰连接处的筒节（300mm ）用16mm ，其他部位用10mm 。

[]t

σ没有变化。

2.2.3接管

192mm mm φ?的无缝钢管，管长4.5m ，质量为0.838Kg/m 。

（1）布管：正三角形排列（2）换热管中心距：S=25mm

分程隔板槽两侧相邻管中心距：n S =38mm

（3）布管限定圆：b=4mm, 1b =5mm, n b =15mm, 2b =n b +1.5=16.5mm

i D D =-2(1b +2b +b)=800-2?(5+16.5+4)=749mm

（4）管程分程

（5）管孔：采用Ι级管束，管孔直径19.25，允许偏差0.150

（6）拉杆孔：螺纹连接，螺纹深度2 1.51218l mm =?=

（7）管板密封面

法兰密封垫用橡胶石棉板，厚度为1.5mm ，密封面表面粗糙度，垫片与法垫片尺寸的极限偏差：外径

1.5

-，内径 1.50

（8）分程隔板槽：宽度12mm,槽深6mm （9）管板计算

采用a型连接方式

22925(380.86625)22425(380.86625)68d A π=??-?+???-?+??=32378.07mm

2.2.6 换热管与管板的连接：采用焊接 2.2.7 折流板和支持板

选择单弓形，缺口弦高h=200mm ，厚度取10mm 。

管孔直径=19+0.4=19.4mm 允许偏差

0.300

折流板名义外直径=800-4.5=795.5mm 允许偏差 00.8-

折流板间距480mm

浮头端设置加厚环板的支持板。 2.2.8 拉杆、定距管

采用拉杆定距管结构，2l =20mm ，拉杆直径n d =12mm ，数量8

2.2.9 防冲板位于进气口下方，面积= 2

2 3.1412598125mm ??=，厚度5mm 。 2.2.10 防短路结构

a.旁路挡板：厚度10mm ，二对挡板。

b.挡管：与换热管相同，但两端堵死。 2.2.11 钩圈式浮头

（1）浮头盖设计：

钩圈式浮头换热器的浮头盖推荐采用球冠形封头。 ①钩圈式浮头的结构尺寸如下：

a= b=4mm, 1b =5mm, n b =15mm, 2b =n b +1.5=16.5mm,C=80mm,

fi D =i D -2(1b +n b )=800-2?(5+15)=760mm, fo D =i D +80=880mm, i D =800mm,

L D =i D -2(1b +2b +n b )=800-2?(5+16.5+4)=749mm,D=i D +100=900mm, o D =i D -21b =800-2?5=790mm

②浮头盖计算

螺栓中心圆直径b D =815mm

垫片压紧力作用中心圆直径G D =775mm （压紧面形状用1a ） i R =600mm

a.管程压力t P 作用下（内压）浮头盖的计算球

冠

形

封

头

计

算

厚

度

[]55 1.76600

5.6461561

6t i t

PR mm δσφ

??=

=??

127.64n c c mm δδ=++=

浮头法兰计算厚度：

b.壳程压力s p 作用下（外压）浮头盖的计算。

假设n δ=12mm ，令10e n c mm δδ=-=，则62.4o e R =

0.125

0.00262.5A =

= 根据图6—5，得B=119.5Mpa []119.5

1.96

2.4c p p ∴==> 取12mm 合适。

浮头法兰计算厚度：

2.2.12 钩圈

选用B 型钩圈 2.2.13 滑道

滑板形式，焊在折流板或支持板的槽内，在直径方向高出折流板0.5mm~1mm ，并与管束成一体。 2.2.14 垫片 2.2.15 支座

两支座之间的距离=（0.5~0.7）两法兰之间的距离。

2.2.16 附件（吊耳）

2.3 开孔及开孔补强

接管材料用20号钢，厚度附加量2mm 。 2.3.1 a 管和e 管

开孔直径220022204i d d c mm =+=+?=<400mm 且<520mm ，所以用等面积

法补强。

[][]

130

0.76170

n r t

f σσ==

= 接管有效厚度624et nt c mm δδ=-=-=

开

孔

所

需

补

强

面

积

22(1)204 4.542 4.544(10.76)934.8768et r A d f mm δδδ=+-=?+???-=

有效宽度B=2d=408mm

2220421626248n nt B d mm δδ=++=+?+?=

板式换热器使用说明书secret

板式换热器使用说明书一、概况板式换热器是液—液、液—汽进行热交换的理想设备。它具有换热效率高，热损失小、结构紧凑轻巧、占地面积小、安装清洗方便、应用广泛、使用寿命长等特点。在相同压力损失情况下，其传热系数比管式换热器高3—5倍，占地面积为管式换热器的三分之一，热回收率可高达90%以上。板式换热器广泛应用于冶金、石油、化工、食品、制药、船舶、纺织、造纸等行业，是加热、冷却、热回收、快速灭菌等用途的优良设备。二、结构及外形尺寸 BR型系列产品，整机装配有普通式结构（不经常拆洗工况采用）和悬挂式结构（拆洗较频繁的工况采用）两种。普通式结构由人字形波纹板片、密封垫、压紧板、上下定位螺栓、压紧螺栓等主要零件组成。悬挂式结构由人字形波纹板片、密封垫、固定压紧板、中间板、活动压紧板、支架、上下定位横梁、压紧螺栓等主要零件组成。三、技术参数及规格型号表示方法 1、技术参数

传热系数 W/㎡℃2000～6000 2、规格型号表示方法：表示：人字形板式换热器，单板片换热面积0.2㎡，经过第一次改型，工作压力1.6Mpa，工作温度150℃，单机公称换热面积20㎡，流程组合形式2×25 ，式中分子表示热介质，分母表示冷介质，2表示程数有2程，亦为折流次数，25表示每程有25条流道。四、流程工作原理板式换热器由于板片波纹表面的特殊作用，使流体沿着狭窄弯曲的通道流动其速度的大小方向不断的改变，致使流体在不大的流速下（Rc=200时），激起了强烈端动，因而加快了流体边界层的破坏，强化了传热过程，有效地提高了传热能力。并使其具有结构紧凑、金属耗量低、操作灵活性大、热损失小、安装、检查拆洗方便、耐腐性强、使用寿命长等突出优点。换热器的流程是由许多板片按一定工艺及需方技术工作要求组装而成的。组装时A板和B 板交替排列，板片间形成网状通道四个角孔形成分配管和汇合管，密封垫把冷热介质密封在换热器里，同时又合理的将冷热介质分开而不致混合。在通道里面冷热流体间隔流动，可以逆流也可以顺流，在流动过程中冷热流体通过板壁进行热交换。板式换热器的流程组合形式很多，都是采用不同的换向板片和不同组装来实现的，流程组合形式可分为单流程，多流程和汽液交换流程，混合流程形式。要根据工艺条件来选择换热器的流程组合。（图二）五、换热器安装 1、板式换热器的两块压紧板上有4个吊耳，供起吊时用，吊绳不得挂在接管、定位横梁或板片上。 2、换热器周围要留有1米左右的空间，以便于检修。 3、冷热介质进出口接管之安装，应严格按照出厂铭牌所规定方向连接，否则，换热器性能将受到影响。 4、安装管路时，应在管路上配齐阀门、压力表、温度计，流量控制阀应装在换热器进口处，在出口处应装排气阀。 5、设备管道里面要清理干净，防止砂石焊渣等杂物进入换热器，造成堵塞。 6、当使用介质不干净，有较大颗粒或长纤维时，进口处应装有过滤器。

固定管板式换热器课程设计

固定管板式换热器设计

目录第一章绪论··3 1.1什么是管壳式换热器·3 1.2管壳式换热器的分类··3 第二章总体结构设计··4 2.1固定管板式换热器结构··4 第三章机械设计··4 3.1工艺条件 (4) 3.2设计计算 (4) （1）管子数n (5) （2）换热管排列形式··5 （3）管间距的确定 (5) （4）壳程选择··5 3.3 筒体··6 （1）换热器壳体内径的确定··6 （2）换热器封头的选择··6 3.4 折流板··6 （1）折流板切口高度的确定··6 （2）确定折流板间距··6 （3）折流板的排列方式··7 （4）折流板外径的选择··7 （5）折流板厚度的确定··7

（6）折流板的管孔确定··7 3.5 拉杆、定距管··7 （1）拉杆的直径和数量··7 （2）拉杆的尺寸··8 （3）拉杆的布置··9 （4）定距管··9 3.6、防冲板··9 3.7、接管··9 （1）接管的公称直径··9 （2）接管的壁厚确定··9 （3）接管高度的确定··9 3.8 法兰··10 （1）容器法兰的选用··10 （2）接管法兰··10 3.9 垫片的选用··11 3.10 管板的设计与计算··11 3.11 支座··12 3.12 圆筒节的设计··13 第四章列管式换热器机械结构设计··13 4.1 传热管与管板的连接··14 4.2 管板与壳体及管箱的连接··14 4.3 管法兰与接管连接··14

第五章强度计算··15 5.1 换热器壳体壁厚的计算··15 5.2 管箱短节··16 第六章安装制造··16 6.1 换热器制造··16 6.2 换热器安装··17 参考文献··18 心得体会··18

固定管板式换热器使用中的注意事项及工作原理

固定管板式换热器的注意事项及工作原理固定管板式换热器在运行中应注意事项有： (1)换热器在新安装或检修完之后必须进行试压后才能使用。 (2)换热器在开工时要先通冷流后通热流，在停工时要先停热流后停冷流。以防止不均匀的热胀冷缩引起泄漏或损坏。 (3)固定管板式换热器不允许单向受热，浮动式换热器管、壳两侧也不允许温差过大。 (4)启动过程中，排气阀应保持打开状态，以便排出全部空气，启动结束后应关闭。 (5)如果使用碳氢化合物，在装入碳氢化合物之前要用惰性气体驱除换热器中的空气，以免发生爆炸。 (6)停工吹扫时，引汽前必须放净冷凝水，并缓慢通气，防止水击。换热器一侧通气时，必须把另一侧的放空阀打开，以免弊压损坏，关闭换热器时，应打开排气阀及疏水阀，防止冷却形成真空损坏设备。 (7)空冷器使用时要注意部分流量均匀，确保冷却效果。 (8)经常注意监视防止泄漏。固定管板式换热器的工作原理：

图1 [固定管板式换热器]为固定管板式换热器的构造。A流体从接管1流入壳体内，通过管间从接管2流出。B流体从接管3流入,通过管内从接管4流出。如果A流体的温度高于B流体,热量便通过管壁由A流体传递给B流体；反之，则通过管壁由B流体传递给A流体。壳体以内、管子和管箱以外的区域称为壳程，通过壳程的流体称为壳程流体 (A流体)。管子和管箱以内的区域称为管程,通过管程的流体称为管程流体(B流体)。管壳式换热器主要由管箱、管板、管子、壳体和折流板等构成。通常壳体为圆筒形;管子为直管或U形管。为提高换热器的传热效能，也可采用螺纹管、翅片管等。管子的布置有等边三角形、正方形、正方形斜转45°和同心圆形等多种形式，前3 种最为常见。按三角形布置时，在相同直径的壳体内可排列较多的管子，以增加传热面积，但管间难以用机械方法清洗，流体阻力也较大。管板和管子的总体称为管束。管子端部与管板的连接有焊接和胀接两种。在管束中横向设置一些折流板，引导壳程流体多次改变流动方向，有效地冲刷管子，以提高传热效能，同时对管子起支承作用。折流板的形状有弓形、圆形和矩形等。为减小壳程和管程流体的流通截面、加快流速，以提高传热效能，可在管箱和壳体内纵向设置分程隔板，将壳程分为2程和将管程分为2程、4程、6程和8程等。

板式换热器安装及使用说明书.docx

板式换热器安装与使用说明书板式换热器安装与使用 1、拆箱板式换热器一般情况下都是木质包装，在拆箱签一定要确认木箱是否在正确的位置。因为，设备在木箱内。固定挡板面市向下放置的，以使设备的重心在木箱的下方，所以，未拆箱前搬动箱体时，不要使箱体侧倒或道里，以免因箱体重心不稳，砸伤人员、摔坏设备。拆箱时，用工具先将顶部木板拆除，再依次将四周的木板拆除；木箱最下面的木板与换热器是固定在一起的，需将固定铁片剪断，此时，装箱文件即可取下，请注意保存好。至此，拆箱工作结束。 2、吊运吊运换热器前，一定要仔细阅读装箱文件中的使用手册，以保证正确的方式进行吊运工作。吊装时，须注意对换热器采取保护措施，避免碰撞和坠落事件的发生。 3、安装板式换热器为整机出厂。出厂前，工厂对换热器性能的各项指标已经进行了检测。因此，运抵安装现场的换热器，可直接安装使用。（ 1）基础制作换热器的安装基础，主要是为了换热器的水平安装和有利于连接配管以及方便日后对换热器的维修、保养，所以，基础的制作是依照现场情况来考虑的。板式换热器出厂时，在换热器上配制了三个地脚，并在装箱时为用户准备了一份安装尺寸图，用户可根据实物和安装尺寸图在基础中做预埋件，安装时拧紧地脚螺栓，以免启动时振动影响换热器性能和造成损坏。安装时，不允许有外力加在换热器上，以免使换热器变形、影响正常运行。（ 2）配管的连接用户在连接配管时。首先要特别注意热侧和冷侧进、出口配管的连接位置，凡是在换热器设计选型时，设计参数表上注明‘流程为1’个接口方向D1为热介质进口，D2为热介质出口， D3为冷介质进口，D4为冷介质出口。安装人员必须在确认了每个配管的功能之后，方可进行连接配管的工作。配管连接前还需要仔细检查流道内有无硬杂物，以免运行时堵塞流道或降低换热效率。泵的安装方式分为硬性联接安装和柔性联接安装。（由客户视具体情况而定）（ 3）特别提示根据我公司技术人员对可拆板式换热器的跟踪调查，发现，一些用户在使用过程中是

固定管板式换热器课设

江汉大学课题名称: 固定管板式换热器设计系别: 化学与环境工程学院专业: 过控１21班学号: 1222091０４119 姓名: 库勇智指导教师: 杨继军时间: 2016年元月课程设计任务书设计题目:固定管板式换热器设计一、设计目得: 1.实用国家最新压力容器标准、规范进行设计,掌握典型得过程装备设计得全过程、 2.掌握查阅与综合分析文献资料得能力,进行设计方法与设计方案得可行性研究与论证。 3.掌握软件强度设计计算,要求设计思路清晰,计算数据准确可靠,正确掌握计算机操作与专业软件得实用。 4.掌握图纸得计算机绘图。二、设计条件: 设计条件单

管口表三、设计要求: 1。换热器机械设计计算及整体结构设计 2、绘制固定管板式换热器装配图(一张一号图纸) 3。管长与壳体内径之比在3-2０之间四、主要参考文献 1.国家质量监督检验检疫总局,GＢ150—2０１1《压力容器》,中国标

准出版社,２011。 2。国家质量监督检验检疫总局,ＴSG R０00４-2009《固定式压力容器安全技术监察规程》,新华出版社,20０9、 3.国家质量监督检验检疫总局,GB151—1999《管壳式换热器》,中国标准出版社,19９９、 4、天津大学化工原理教研室,《化工原理》上册,姚玉英主编,天津科学技术出版社,2012、 5、郑津样,董其伍,桑芝富主编,《过程装备设计》,化学工业出版社,2010。 6。赵惠清,蔡纪宁主编,《化工制图》,化学工业出版社,２0０８。7.潘红良,郝俊文主编,《过程装备机械设计》,华东理工大学出版社,20０6、８。E.U、施林德尔主编,《换热器设计手册》第四卷,机械工业出版社,１98９。前言换热设备就是用于两种或两种以上流体间、一种流体一种固体间、固体粒子间或者热接触且具有不同温度得同一种流体间热量(或焓)传递得装置。换热器就是化工、石油、动力、冶金、交通、国防等工业部门重要工艺设备之一,其正确得设置,性能得改善关系各部门有关工艺得合理性、经济性以及能源得有效利用与节约,对国民经济有着十分重要得影响。在炼油、化工装置中换热器占总设备数量得４0％左右,

板式换热器安装及操作规程

板式换热器安装及操作规程换热器安装 1 、板式换热器的两块压紧板上有 4 个吊耳，供起吊时用，吊绳不得挂在接管、定位横梁或板片上。 2 、换热器周围要留有 1 米左右的空间，以便于检修。 3 、冷热介质进出口接管之安装，应严格按照出厂铭牌所规定方向连接，否则，换热器性能将受到影响。 4 、安装管路时，应在管路上配齐阀门、压力表、温度计，流量控制阀应装在换热器进口处，在出口处应装排气阀。 5 、设备管道里面要清理干净，防止砂石焊渣等杂物进入换热器，造成堵塞。 6 、当使用介质不干净，有较大颗粒或长纤维时，进口处应装有过滤器。 7 、换热器连接管道安装焊接时，应将电焊地线搭在焊接处，严禁将地线搭在远处，使电流回路通过换热器而造成损坏。使用投产前准备

1 、设备使用前应检查夹紧螺栓是否松动，按照说明书应紧到尺寸 A 保证所有螺栓均匀一致。 2 、使用前按 1.25 倍的操作压力分到进行水压试验，保压二十分钟无泄漏方可投产。 3 、本设备使用前用清自来水进行 20 分钟左右清洗循环即可了。 4 、在管路系统中应设有放气阀开启后应排出设备中空气防止空气停留在设备中，降低传热效果。 5 、冷热介质进出口接管之安装，应严格按出厂铭牌所规定方向连接。否则，没能发挥设备最佳性能。 6 、本设备用于食品、制药投产前将每只螺栓松开，将每板片用棕刷清洗干净，应按照流程进行均匀组装完毕。 82 o － 90 o 热水进行 10 － 20 分钟循环消毒，立即起动物料泵，使冷却物料把板片内剩余水全部顶出，直至完全是物料即可生产了。板式换热器操作规程 1 、开始运行操作时，如两种介质压力不一样，要先应缓慢打开低压侧阀门，然后开入高压侧阀门。 2 、停车运行时应缓慢切断高压侧流体，再切断低压流体，请注意这样做将大大有助于本设备之使用寿命。

固定管板式换热器课设报告

江汉大学课题名称：固定管板式换热器设计系别：化学与环境工程学院专业：过控121班学号： 122209104119 姓名：库勇智指导教师：杨继军时间： 2016年元月

课程设计任务书设计题目：固定管板式换热器设计一、设计目的： 1.实用国家最新压力容器标准、规范进行设计，掌握典型的过程装备设计的全过程。 2.掌握查阅和综合分析文献资料的能力，进行设计方法和设计方案的可行性研究和论证。 3.掌握软件强度设计计算，要求设计思路清晰，计算数据准确可靠，正确掌握计算机操作和专业软件的实用。 4.掌握图纸的计算机绘图。二、设计条件：设计条件单名称管程壳程物料名称循环水甲醇工作压力0.45Mpa 0.05Mpa 操作温度40℃70℃ 推荐钢材10，Q235-A，16MnR 换热面积60㎡推荐管长Φ=25 32-39㎡40-75㎡76-135㎡ 2m 2．5 3m

管口表符号公称直径用途 a 200 冷却水金口 b 200 甲醇蒸汽进口 c 20 放气口 d 70 甲醇物料出口 e 20 排净物 f 200 冷却水出口三、设计要求： 1.换热器机械设计计算及整体结构设计 2.绘制固定管板式换热器装配图（一张一号图纸） 3.管长与壳体内径之比在3-20之间四、主要参考文献 1.国家质量监督检验检疫总局，GB150-2011《压力容器》，中国标准出版社，2011. 2.国家质量监督检验检疫总局，TSG R0004-2009《固定式压力容器安全技术监察规程》，新华出版社，2009. 3.国家质量监督检验检疫总局，GB151-1999《管壳式换热器》，中国标准出版社，1999. 4.天津大学化工原理教研室，《化工原理》上册，姚玉英主编，天津科学技术出版社，2012. 5.郑津样，董其伍，桑芝富主编，《过程装备设计》，化学工业出版社，

固定管板式换热器

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，具有结构简单、造价十分便宜的优点，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管等数据参数。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，根据工艺结构选出材料，最后作图。本设计说明书的每一部分都是完全参照GB150-2011《压力容器》和GB151-2014《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

Abstract Heat 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 GB150-2011< pressure container > and heat GB151-2014< exchanger is > fixed tube plate heat exchanger of the relevant provisions of the calculation, selection and checking. Key words Shell and tube heat exchanger ；fixed tube heat exchanger ；heater

固定管板式换热器课程设计

一列管换热器工艺设计 1、根据已知条件，确定换热管数目和管程数：选用.5225?φ的换热管则换热管数目：5.737019 .014.35.2110 A 0≈??== d l n p π根故738=n 根管程数：对于固定板式换热器，可选单管程或双管程，为成本计，本设计采用单管程。 2、管子排列方式的选择（1）采用正三角形排列（2）选择强度焊接,由表1.1查的管心距t=25mm 。表1.1 常用管心距管外径/mm 管心距/mm 各程相邻管的管心距/mm 19 25 38 25 32 44 32 40 52 38 48 60 （3）采用正三角形排列，当传热管数超过127根，即正六边形的个数a>6时，最外层六边形和壳体间的弓形部分空间较大，也应该配置传热管。不同的a 值时，可排的管数目见表1.2。具体排列方式如图1，管子总数为779根。表1.2 排管数目正六角形的数目a 正三角形排列六角形对角线上的管数b 六角形内的管数每个弓形部分的管数第一列第二列第三列弓形部分的管数管子总数 1 3 7 7 2 5 19 19 3 7 37 37 4 9 61 61 5 11 91 91 6 13 12 7 127 7 15 169 3 1 8 187 8 17 217 4 24 241 9 19 271 5 30 10 21

301 11 23 397 7 42 439 12 25 469 8 48 517 13 27 547 9 2 66 613 14 29 631 10 5 90 721 15 31 721 11 6 102 823 16 33 817 12 7 114 931 17 35 919 13 8 126 1045 18 37 1027 14 9 138 1165 19 39 1411 15 12 162 1303 20 41 1261 16 13 4 198 1459 21 43 1387 17 14 7 228 1616 22 45 1519 18 15 8 246 1765 23 47 1657 19 16 9 264 1921 图1.1折流板的管孔及换热管及拉杆分布 3、壳程选择壳程的选择：简单起见，采用单壳程。 4、壳体内径的确定换热器壳体内径与传热管数目、管心距和传热管的排列方式有关。壳体的内径需要圆整成标准尺寸。以400mm为基数，以100mm为进级档，必要时可以50mm为进级档。对于单管程换热器，壳体内径公式0 b t+ - D d = ~ )3 2( )1 (

板式换热器的操作

一、开车操作及注意事项 1、在新工艺管线上使用时，要注意清除管线内的杂物，以免堵塞换热器。 2、如果用污水作冷却介质，或回收污水的余热，或介质内含有粒状固体物时，要在换热器入口端装上过滤器或除污器，以免堵塞换热器。 3、冷却水（被加热）温度超过40℃时，应尽可能先进行软化处理，以免换热器结垢，影响传热效果。 4、检查管线连接是否正确，避免两种介质相混，引起不良后果。 5、开车前严格检查冷、热介质的进口阀门是否关闭，出口阀门是否开启。 6、完成上述工作后方可开机。开车先启动冷、热介质的泵，慢慢地打开冷介质的进口阀，然后打开热介质的进口阀，使介质缓慢地流入换热器，以免温度过高。 7、检查所有密封面及所有焊缝处有无渗漏等不正常现象。 8、缓慢地升温，同时测定和计算是否满足工艺要求。满足后，则可进入正常操作。二、正常运行及检查 1、要经常检查换热器的所有密封面及焊缝，观察有无渗漏等不正常现象。若发现渗漏，应及时在渗漏处作上记号，待停机后处理。 2、要定时检查压力表、温度计，观察是否有不正常现象。 3、停车时先慢慢关闭热、冷介质的进口阀，然后关闭两介质的出口阀。开机时则反之，先打开出口阀，然后缓慢地打开进口阀。 4、要定期对低压侧介质进行化验，以免有高压侧介质混入。如有混入，说明发生内漏，应停机处理。三、停机操作及注意事项 1、停机前必须先停泵，切断电源。 2、停泵后，先缓慢地关闭热介质进口阀门，再关闭冷介质的进口阀门。最后关闭两介质的出口阀门。 3、如果管线上装有放空阀，应打开。 4、对温度较高的介质及腐蚀性介质，应尽量使设备放空，以免打开设备时烫伤人和腐蚀设备。

固定管板式换热器课设论文

化工原理课程设计（论文）煤油冷却器的设计学院专业年级学号学生姓名指导教师 2011年 11月

目录一．任务书 (4) 1.1题目 1.2任务及操作条件 1.3列管式换热器的选择及设计要求二．概述 (5) 2.1换热器概述 2.2固定管板式换热器 2.3设计背景及设计要求三．物料数据的确定 (10) 3.1试算并初选换热器规格 3.2计算总传热系数 3.3计算传热面积四．工艺结构尺寸 (13) 4.1.管径和管内流速 4.2.管程数和传热管数 4.3传热管排列和分程方法 4.4壳体内径 4.5折流板 4.6接管 4.7拉杆和定距管 4.8管板厚度

4.9封头 4.10缓冲挡板 4.11放气孔、排液孔 4.12膨胀节 4.13胀接 4.14密封垫圈五．换热器核算 (20) 5.1壳程对流传热系数 5.2管程对流系数 5.3传热系数K 5.4传热面积 5.5计算压强降六．工艺计算结果汇总表 (25) 七．后记 (26) 参考文献 (27)

煤油冷却器的设计一．化工原理课程设计任务书 1.1设计题目：煤油冷却器的设计 1.2设计任务及操作条件 1.处理能力 19.6*104 吨/年煤油 2.设备型式列管式换热器 3.操作条件 a 煤油：入口温度145℃，出口温度 35℃ b 冷却介质：自来水，入口温度 30℃，出口温度 40℃ c 允许压强降：不大于105 pa d 煤油定性温度下的物性数据：密度为825kg/m3 ，粘度为7.15*10-4 pa*s，比热容为2.22kJ/（kg *℃），导热系数为0.14w/（m*℃） e 每年按330天计，每天24小时连续运行 1.3换热器的选择及设计要求列管式换热器的形式主要依据换热器管程与壳程流体的温度差来确定。由于两流体的温差大于50 C，故选用带补偿圈的固定管板式换热器。这类换热器结构简单、价格低廉，但管外清洗困难，宜处理壳方流体较清洁及不易结垢的物料。因水的对流传热系数一般较大，并易结垢，故选择冷却水走换热器的管程，煤油走壳程。

新板式换热器安装使用说明书.1

设备安装运行维护使用说明书板式热交换器山东华昱压力容器有限公司

目录一、板式热交换器概述 (1) 二、板式热交换器结构 (1) 三、板式热交换器型号表示方法 (2) 四、板式热交换器技术特点 (2) 五、板式热交换器的流程组合形式 (2) 六、板式热交换器的安装要求 (3) 七、板式热交换器的操作 (4) 八、板式热交换器的维修保养 (5)

一、板式热交换器概述板式热交换器按NB/T47004-2009《板式热交换器》进行设计、制造和检验。板式热交换器是以金属波纹板为传热元件的新型高效换热器。由于板片组装后形成特殊流体通道，在较低雷诺数下可以产生湍流，并且不易结垢，板片材料选用优质进口不锈钢板、钛板等材质板材，传热系数高，相邻板片波纹波峰相互支撑，形成网状触点，提高了板片的刚性，可以承受较大的压差，保证了使用的安全可靠。板式热交换器所用板片是综合国内外先进技术而设计的高效换热板片，具有优越的传热性能、流通性能和耐压性能，流体分布均匀，不易结垢，以较小的压降取得最大的传热效果。板式热交换器应用“热混合”设计原理，使板式换热器的换热量、流量和允许压力降完全匹配，从而实现板式换热器的性能和面积最佳化。板片的密封垫片结构独特，设计合理，性能稳定可靠，耐压能力强，维护便捷。应用计算机设计选型，使板式换热器能够高效运行。板式热交换器的工作压力一般为 1.0MPa、1.6MPa，最高可以达到2.5MPa.工作温度一般低于160℃。板片材质一般为不锈钢、钛板、钛合金、SMO254、哈氏合金等，密封胶垫使用丁腈橡胶、三元乙丙橡胶、氟橡胶、硅橡胶、食品橡胶等，板片和密封胶垫也可根据用户具体工况要求选用其它材料制造。二、板式热交换器结构板式热交换器是由一组波纹金属板组成，板上有四个角孔，供传热的两种介质通过。金属板片安装在一个侧面有固定压紧板和活动压紧板的框架内，并用夹紧螺栓压紧。板片上装有密封垫片，将流体通道密封，并且引导流体交替地流至各自的通道内，形成热交换。流体的流量、物理性质、压力降和温度差决定了板片的数量和尺寸。波纹板不仅提高了湍流程度，并且形成许多支承点，足以承受介质间的压力差。

固定管板式换热器

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)A n 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*1.125 248*(0.1) 3.14*0.02*(30.1)A n d L π==≈-- n=248 L=3

3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=32mm 32*(17.322811)2*25572.32992 D =-+= 取D=600mm

2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=1.46Mpa GB150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 1.46 c 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=0.3mm C= C 1 + C 2=1.8mm 3.321 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 =-

板式换热器选型与计算方法(DOC)

板式换热器选型与计算方法板式换热器的选型与计算方法板式换热器的计算方法板式换热器的计算是一个比较复杂的过程，目前比较流行的方法是对数平均温差法和NTU法。在计算机没有普及的时候，各个厂家大多采用计算参数近似估算和流速-总传热系数曲线估算方法。目前，越来越多的厂家采用计算机计算，这样，板式换热器的工艺计算变得快捷、方便、准确。以下简要说明无相变时板式换热器的一般计算方法，该方法是以传热和压降准则关联式为基础的设计计算方法。以下五个参数在板式换热器的选型计算中是必须的：总传热量(单位:kW). 一次侧、二次侧的进出口温度一次侧、二次侧的允许压力降最高工作温度最大工作压力如果已知传热介质的流量，比热容以及进出口的温度差，总传热量即可计算得出。温度 T1 = 热侧进口温度 T2 = 热侧出口温度 t1 = 冷侧进口温度 t2= 冷侧出口温度热负荷热流量衡算式反映两流体在换热过程中温度变化的相互关系，在换热器保温良好，无热损失的情况下，对于稳态传热过程，其热流量衡算关系为：（热流体放出的热流量）=（冷流体吸收的热流量）

在进行热衡算时，对有、无相变化的传热过程其表达式又有所区别。（1）无相变化传热过程式中 Q----冷流体吸收或热流体放出的热流量，W； mh,mc-----热、冷流体的质量流量，kg/s； Cph,Cpc------热、冷流体的比定压热容，kJ/(kg·K)； T1,t1 ------热、冷流体的进口温度，K； T2,t2------热、冷流体的出口温度，K。（2）有相变化传热过程两物流在换热过程中，其中一侧物流发生相变化，如蒸汽冷凝或液体沸腾，其热流量衡算式为：一侧有相变化两侧物流均发生相变化，如一侧冷凝另一侧沸腾的传热过程式中 r,r1,r2--------物流相变热，J/kg； D,D1,D2--------相变物流量，kg/s。对于过冷或过热物流发生相变时的热流量衡算，则应按以上方法分段进行加和计算。对数平均温差(LMTD) 对数平均温差是换热器传热的动力，对数平均温差的大小直接关系到换热器传热难易程度.在某些特殊情况下无法计算对数平均温差,此时用算术平均温差代替对数平均温差，介质在逆流情况和在并流情况下的对数平均温差的计算方式是不同的。在一些特殊情况下，用算术平均温差代替对数平均温差。逆流时：并流时：

板式换热器使用说明书(终)-2

4、(1)简单流程表达式热1×7 ，流程组合如图6。冷1×7 (2)

五储存吊运安装 1、储存要求 (1)板式换热器在安装前储存若超过半年时，应预先松开夹紧螺柱，使板片压紧尺寸不小于1.1B，使用时再把合至压紧尺寸B，如图9。 (2)板式换热器应在干燥通风的库房内存放，环境温度不得超过40℃。图9 2、吊运 (1)设备一般是整体装箱发运，箱体上标明正立，重心标记；起吊包装箱时应考虑重心位置。 (2)板式换热器在固、活压紧板上设有起吊装置，起吊时，吊绳不得挂套在接管、导杆或夹紧螺柱上。 3、安装 (1)按随机文件《板式换热器安装图册》给定的设备安装尺寸，准备地基平台，并按图布置地脚螺栓位置，换热器四周应有足够的空间，以便安装和维护。换热器与最近的隔离物（如墙）之间的距离至少应为1m。 (2)设备放置在地基平台上，先对准固定压紧板侧连接板上的螺孔，按下导杆进行找平，平面度不大于3/1000，然后紧固地脚螺栓。 (3)按介质标牌连接对应管线，所有与换热器连接的管线必须安装关断阀，靠近换热器的冷热介质的进口管线应安装过滤器，高处安装排汽阀，最低处应安装排水（污）阀，介质进出口管线均须安装温度计、压力表。 (4)当活动压紧板侧有进出口接管时，管线最好安装金属软管短节，以便在操作过程中，补偿由于压紧尺寸B的变化使活动压紧板位置发生变化。 (5)所有同时与换热器连接的管线不能对换热器本身造成损坏。六运行停运 1、启动之前检查 (1)启动前管线连接是否符合要求； (2)排水(污)阀是否关闭。

2、运行 (1)先缓慢打开冷介质进出口阀门后再缓慢打开热介质进出口阀门，均应缓慢升压、升温。为了稳定系统操作，可同步调节两侧流体的量(如有中间隔板应包括隔板两侧)。 (2)在充液时必须非常仔细的排气。 (3)根据进出口压力和温度指示，调整阀门达到设定的工艺参数。 (4)在运行过程中，压力应稳定，避免忽高忽低。 (5)仔细观察换热器的运行情况，如温度、压力、向外泄漏等。 (6)在运行过程中，若发现有轻微渗漏，可在卸压状态下将压紧尺寸减小2~3mm后再运行。 (7)如果换热器运行完全按照计划进行，那么此换热器可以进入正常使用。注意： ?所有换热器在出厂前已进行过液压试验，试验压力为1.25倍的设计压力。 ?对于奥氏体不锈钢板片组装的板式换热器，使用介质中的氯离子含量不得超过25ppm。 ?随机文件有：装箱单、产品合格证、板式换热器安装图册、使用说明书等。 3 、停运 (1)先关闭热介质进口阀门，然后再关闭冷介质进口阀门，所有阀门的关闭均应快速进行。 (2)如果长时间停运，应打开管道最低处的阀门，将设备内的残液排放干净。

板式换热器的计算方法

板式换热器的计算方法板式换热器的计算是一个比较复杂的过程，目前比较流行的方法是对数平均温差法和NTU法。在计算机没有普及的时候，各个厂家大多采用计算参数近似估算和流速-总传热系数曲线估算方法。目前，越来越多的厂家采用计算机计算，这样，板式换热器的工艺计算变得快捷、方便、准确。以下简要说明无相变时板式换热器的一般计算方法，该方法是以传热和压降准则关联式为基础的设计计算方法。以下五个参数在板式换热器的选型计算中是必须的：总传热量(单位:kW). 一次侧、二次侧的进出口温度一次侧、二次侧的允许压力降最高工作温度最大工作压力如果已知传热介质的流量，比热容以及进出口的温度差，总传热量即可计算得出。温度 T1 = 热侧进口温度* A3 F7 y& G7 S+ Q T2 = 热侧出口温度3 s' _% s5 s. T" D0 q4 b t1 = 冷侧进口温度& L8 ~: |; B: t2 M2 w$ z t2= 冷侧出口温度热负荷热流量衡算式反映两流体在换热过程中温度变化的相互关系，在换热器保温良好，无热损失的情况下，对于稳态传热过程，其热流量衡算关系为：0 B N/ I" A+ m0 z' H9 ~ （热流体放出的热流量）=（冷流体吸收的热流量）在进行热衡算时，对有、无相变化的传热过程其表达式又有所区别。（1）无相变化传热过程式中 Q----冷流体吸收或热流体放出的热流量，W；# Q/ p3 p: I4 ~0 N' I) W mh,mc-----热、冷流体的质量流量，kg/s；+ Z: I9 b- h9 h" r3 P) {/ ^ Cph,Cpc------热、冷流体的比定压热容，kJ/(kg·K)；6 L8 t6 b3 o& m/ n T1,t1 ------热、冷流体的进口温度，K； T2,t2------热、冷流体的出口温度，K。（2）有相变化传热过程两物流在换热过程中，其中一侧物流发生相变化，如蒸汽冷凝或液体沸腾，其热流量衡算式为：& w3 v) j4 I4 R 一侧有相变化1 Y# e$ B6 c& z% C3 W- W* J 两侧物流均发生相变化，如一侧冷凝另一侧沸腾的传热过程式中

化工原理课程设计说明书(换热器的设计)

中南大学化工原理课程设计 2010年01月22日题目设计说明书指导老师夏柳荫学生姓名徐春波学院化学化工学院学生学号1503070127 专业班级制药0701班

目录一、设计题目及原始数据（任务书） (3) 二、设计要求 (3) 三、列环式换热器形式及特点的简述 (3) 四、论述列管式换热器形式的选择及流体流动空间的选择 (8) 五、换热过程中的有关计算（热负荷、壳层数、总传热系数、传热面积、压强降等等） (10) ①物性数据的确定 (14) ②总传热系数的计算 (14) ③传热面积的计算 (16) ④工艺结构尺寸的计算 (16) ⑤换热器的核算 (18) 六、设计结果概要表（主要设备尺寸、衡算结果等等） (22) 七、主体设备计算及其说明 (22) 八、主体设备装置图的绘制 (33) 九、课程设计的收获及感想 (33) 十、附表及设计过程中主要符号说明 (37) 十一、参考文献 (40)

一、设计题目及原始数据（任务书） 1、生产能力：17×104吨/年煤油 2、设备形式：列管式换热器 3、设计条件：煤油：入口温度140o C，出口温度40 o C 冷却介质：自来水，入口温度30o C，出口温度40 o C 允许压强降：不大于105Pa 每年按330天计，每天24小时连续运行二、设计要求 1、选择适宜的列管式换热器并进行核算 2、要进行工艺计算 3、要进行主体设备的设计（主要设备尺寸、横算结果等） 4、编写设计任务书 5、进行设备结构图的绘制（用420*594图纸绘制装置图一张：一主视图，一俯视图。一剖面图，两个局部放大图。设备技术要求、主要参数、接管表、部件明细表、标题栏。）三、列环式换热器形式及特点的简述换热器概述换热器是将热流体的部分热量传递给冷流体的设备，以实现不同温度流体间的热能传递，又称热交换器。换热器是实现化工生产过程中热量交换和传递不可缺少的设备。

板式换热器安装与使用说明书

板式换热器安装与使用说明书 -CAL-FENGHAI.-(YICAI)-Company One1

板式换热器安装与使用说明书板式换热器安装与使用 1、拆箱板式换热器一般情况下都是木质包装，在拆箱签一定要确认木箱是否在正确的位置。因为，设备在木箱内。固定挡板面市向下放置的，以使设备的重心在木箱的下方，所以，未拆箱前搬动箱体时，不要使箱体侧倒或道里，以免因箱体重心不稳，砸伤人员、摔坏设备。拆箱时，用工具先将顶部木板拆除，再依次将四周的木板拆除；木箱最下面的木板与换热器是固定在一起的，需将固定铁片剪断，此时，装箱文件即可取下，请注意保存好。至此，拆箱工作结束。 2、吊运吊运换热器前，一定要仔细阅读装箱文件中的使用手册，以保证正确的方式进行吊运工作。吊装时，须注意对换热器采取保护措施，避免碰撞和坠落事件的发生。 3、安装板式换热器为整机出厂。出厂前，工厂对换热器性能的各项指标已经进行了检测。因此，运抵安装现场的换热器，可直接安装使用。（1）基础制作换热器的安装基础，主要是为了换热器的水平安装和有利于连接配管以及方便日后对换热器的维修、保养，所以，基础的制作是依照现场情况来考虑的。板式换热器出厂时，在换热器上配制了三个地脚，并在装箱时为用户准备了一份安装尺寸图，用户可根据实物和安装尺寸图在基础中做预埋件，安装时拧紧地脚螺栓，以免启动时振动影响换热器性能和造成损坏。安装时，不允许有外力加在换热器上，以免使换热器变形、影响正常运行。（2）配管的连接用户在连接配管时。首先要特别注意热侧和冷侧进、出口配管的连接位置，凡是在换热器设计选型时，设计参数表上注明‘流程为1’个接口方向D1为热介质进口，D2为热介质出口，D3为冷介质进口，D4为冷介质出口。安装人员必须在确认了每个配管的功能之后，方可进行连接配管的工作。配管连接前还需

固定管板式换热器课设

管口表三、设计要求： 1.换热器机械设计计算及整体结构设计 2.绘制固定管板式换热器装配图（一张一号图纸） 3.管长与壳体内径之比在3-20之间四、主要参考文献 1.国家质量监督检验检疫总局，GB150-2011《压力容器》，中国标准出版社，2011. 2.国家质量监督检验检疫总局，TSG R0004-2009《固定式压力容器安全技术监察规程》，新华出版社，2009. 3.国家质量监督检验检疫总局，GB151-1999《管壳式换热器》，中国标准出版社，1999. 4.天津大学化工原理教研室，《化工原理》上册，姚玉英主编，天津科学技术出版社，2012. 5.郑津样，董其伍，桑芝富主编，《过程装备设计》，化学工业出版社，

2010.

6.赵惠清，蔡纪宁主编，《化工制图》，化学工业出版社，2008。 7.潘红良，郝俊文主编，《过程装备机械设计》，华东理工大学出版社，2006。 8.E．U．施林德尔主编，《换热器设计手册》第四卷，机械工业出版社，1989.

固定管板式换热器的设计

固定管板式换热器的设计第一章.设计方案概述和简介一、概述在不同温度的流体间传递热能的装置称为热交换器，简称为换热器。化工生产中换热器的使用十分普遍，由于物料的性质、要求各不相同，换热器的种类很多。了解各种换热器的特点，根据工艺要求正确选用适当类型的换热器是非常重要的。按照热量交换的方法不同，分为间壁式换热器、直接接触式换热器、蓄热式换热器三种。化工生产中绝大多数情况下不允许冷、热两流体在传热过程中发生混合，所以，间壁式换热器的应用最广泛。在换热器中至少要有两种温度不同的流体，一种流体温度较高，放出热量：另一种流体温度较低，吸收热量。换热器在化工、石油、动力、制冷、食品等行业中都有广泛应用，且它们是上述这些行业的通用设备，并占有十分重要的地位二、列管式换热器的分类 1、 U型管换热器 U型管换热器结构特点是只有一块管板，换热管为U型，管子的两端固定在同一块管板上，其管程至少为两程。管束可以自由伸缩，当壳体与U型环热管由温差时，不会产生温差应力。U型管式换热器的优点是结构简单，只有一块管板，密封面少，运行可靠；管束可以抽出，管间清洗方便。其缺点是管内清洗困难；由于管子需要一定的弯曲半径，故管板的利用率较低；管束最内程管间距大，壳程易短路；内程管子坏了不能更换，因而报废率较高。此外，其造价比管定管板式高10%左右。 2、固定管板式换热器固定管板式换热器主要是由筒体、封头、管板、换热管、管箱、折流板及法兰等组成，管束两端固定在管板上，管板和筒体之间是刚性连接在一起，相互之间无相对移动，换热器结构简单、制造方便、造价较低；在相同直径的壳体内可排列较多的换热管，而且每根换热管都可单独进行更换和管内清洗；但管外壁清洗较困难。当两种流体的温差较大时，会在壳壁和管壁中产生温差应力，一般当温差大于50摄氏度时就应考虑在壳体上设置膨胀节以减小温差应力。但当管、壳温差大于70摄氏度时，壳程压力超过0.6Mpa时，导致膨胀节过厚失去温差补偿作用。因此，固定管板式换热器适用于壳程流体清洁，不易结垢，管程常用要清洗，冷热流体温差不太大的场合。