年产10万吨甲醇转化工段中换热器的设计毕业设计论文

毕 业 设 计（论文）
（说 明 书）
题 目：年产10万吨甲醇转化工段中换热器的设计
姓 名： 陈佳星
编 号：
平顶山工业职业技术学院
年
月
日
毕业设计（论文）任务书
姓名陈佳星
专业应用化工技术
任务下达日期年月日
设计（论文）开始日期年月日
设计（论文）完成日期年月日
设计（论文）题目：年产10万吨甲醇转化工段中换热器的设计A·编制设计
B·设计专题（毕业论文）
指导教师信熙卿
系（部）主任吴济民
年月日
毕业设计（论文）答辩委员会记录
化工系应用化工技术专业，学生于年月日
进行了毕业设计（论文）答辩。

设计题目：年产10万吨甲醇转化工段中换热器的设计
专题（论文）题目：年产10万吨甲醇转化工段中换热器的设计
指导老师：信熙卿
答辩委员会根据学生提交的毕业设计（论文）材料，根据学生答辩情况，经答辩委员会讨论评定，给予学生毕业设计（论文）成绩为。

答辩委员会人，出席人
答辩委员会主任（签字）：
答辩委员会副主任（签字）：
答辩委员会委员：，，，
，，，
平顶山工业职业技术学院毕业设计（论文）评语
第页
毕业设计（论文）及答辩评语：
摘要
本设计是关于浮头式换热器的设计，主要是进行了换热器的工艺计算、换热器的结构和强度设计。

换热器是化工、炼油、动力、食品、轻工、原子能、制药、机械及其它许多工业部门广泛使用的一种通用设备。

近二三十年来，化工、石油、轻工等过程工业得到了迅猛发展。

因此，要求提供尺寸小，重量轻、换热能力大的换热设备。

在设计过程中，我尽量采用较新的国家标准，做到既满足设计要求，又使结构优化，降低成本，以提高经济效益为主，力争使产品符合生产实际需要，适合市场激烈的竞争。

关键词：换热器；设计；甲醇；校核；
Abstract
This design manual is about the floating head heat exchanger design, mainly for the heat exchanger process calculation, heat exchanger design of the structure and strength. Heat exchanger is the chemical, oil refining, power, food, light industry, atomic energy, pharmaceutical, machinery, and other widely used in many industrial sectors as a general-purpose device. The past 23 years, chemical, petroleum, light industry and other process industries have been developing rapidly. Therefore, the required small size, light weight, large capacity heat exchanger heat transfer equipment. In the design process, I try to use a relatively new national standard, so not only meet the design requirements, but also to structural optimization, cost reduction, mainly to improve economic efficiency, and strive to make the products meet the actual needs of production for the market competition.
Key words: Exchanger; Design; Methanol; Check;
目录
前言 (1)
第1章概述 (2)
1.1产品的性质 (2)
1.1.1甲醇物性 (2)
1.1.2产品的用途 (2)
1.1.3 甲醇的发展前景 (3)
1.2甲醇生产的基本原理 (3)
1.2.1甲醇合成 (3)
1.2.2甲醇生产工艺流程 (4)
1.2.3反应原理 (4)
1.3甲醇转化工段生产工艺流程 (5)
1.3.1 转化流程图 (5)
1.3.2转化工艺流程 (6)
第2章换热器的种类和选用 (7)
2.1 换热器的应用及其发展 (7)
2.2换热器的种类 (8)
2.2.1间壁式换热器的类型 (8)
2.2.2套管式换热器: (8)
2.2.3管壳式换热器: (8)
2.3换热器设计方案的确定 (8)
第3章换热器设计方案的确定和工艺参数的计算 (10)
3.1.换热器的工艺计算 (10)
3.1.1 确定物性数据 (10)
3.1.2 计算冷却剂用量 (11)
3.1.3 计算传热面积 (11)
3.1.4管程，壳程的平均温差 (12)
3.2换热器工艺尺寸的计算 (13)
3.2.1 管径选用 (13)
3.2.2管子数 (13)
3.2.3管子排列方式和管间距确定 (13)
3.2.4 壳体内径 (14)
3.2.5换热器壳体壁厚 (14)
3.2.6 折流板选择 (14)
3.2.7其他附件 (15)
3.3换热器核算换热器核算 (15)
3.3.1 壳程表面给热系数 (15)
3.3.2管内表面给热系数 (16)
3.3.3 传热面积裕度 (17)
3.3.4换热器内流体的流动阻力 (18)
3.3.5管子拉脱力计算 (18)
第4章换热器主要结构尺寸和计算结果列表 (20)
第5章结论 (20)
参考文献 (21)
致谢 (22)
前言
我国是一个少油多煤的国家，煤炭贮量非常丰富，煤种齐全。

但到目前为止，我国煤炭资源的综合利用水平还很低，基本上处于小型化、分散化、产品单一化、浪费大、污染严重和低效益的状态。

因此建设大型煤炭综合利用的焦化基地，实现煤炭资源的综合利用，生产高附加值的深加工产品，调整产业结构，保护环境，带动区域经济乃至行业经济的发展已成为必然趋势。

合成甲醇技术是煤化工技术在能源转换的背景下研究开发的，其宗旨是以水煤气为原料，扩大炭资源的使用范围，缓和石油危机。

因此，充分利用丰富的煤炭资源，大力发展洁净煤技术和新一代煤化工技术是非常必要的，既对我国合理利用资源、有效利用能源和促进经济可持续发展具有重要的现实，又对保护国家能源安全具有深远的战略意义。

众所周知，甲醇是重要的化工产品，也是重要的化工原料，又是很有发展前途的重要燃料。

由甲醇合成的后加工产品名目繁多，效益显著，市场非常活跃，发展前景十分广阔。

第1章概述
1.1产品的性质
1.1.1甲醇物性
甲醇（Methanol Methyl alcohol）又名木醇，木酒精，甲基氢氧化物，是
，相对分子质量32.04.相对密一种最简单的饱和一元醇，化学分子式为OH
CH
3
度0．792（20/4℃），熔点-97．8℃，沸点64．5℃，闪点12．22℃，自然点463．89℃，蒸汽密度1．11kg/m3，蒸汽压13．33kPa（100mmHg，21．2℃），蒸汽与空气混合物爆炸范围6%~36．5%。

在通常情况下，甲醇是一种有毒，无色易挥发和易燃的无色液体，具有类似于酒精的味道。

甲醇能与水，乙醇，乙醚，酮，卤代烃和许多其他有机溶剂相混溶，并与它们形成共沸混合物。

1.1.2产品的用途
甲醇是重要的化工原料，应用广泛，主要用于生产甲醛，其消耗量约占甲醇总量的30%~40%；其次作为甲基化剂，生产甲胺、丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸甲酯、甲基叔丁基醚、对苯二甲酸二甲酯；甲醇羰基化可生产醋酸、酸酐、甲酸甲酯、碳酸二甲酯等。

其次，甲醇低压羰基化生产醋酸，近年来发展很快。

随着碳化工的发展，由甲醇出发合成乙二醇、乙醛、乙醇等工艺正在日益受到重视。

甲醇作为重要原料在敌百虫、甲基对硫磷、多菌灵等农药生产中，在医药、染料、塑料、合成橡胶，合成纤维等工业中有着重要的地位。

甲醇还可经生物发酵生成甲醇蛋白，用作饲料添加剂。

（1）甲醇氧化制甲醛
甲醇在高温、浮石银、催化剂或其它固体催化剂存在下直接氧化制甲醛。

目前，国内外以上的甲醇用于制甲醛，进而合成树脂、塑料及其他化工原料。

聚甲醛是性能优良的工程塑料，其用途十分广泛。

甲醛还用来制取丁二醇、乌洛托品等近一百种下游产品。

（2）甲醇氨化制甲胺
将甲醇与氨气按照一定比例混合，在370~420℃、5.0~20.0MPa压力下，以活性氧化铝为催化剂进行合成，制得甲胺、二甲胺、三甲胺的混合物，再经精馏可得一、二或三甲胺产品。

一、二、三甲胺用于农药、医药、染料方面或用作有机原料中间体。

（3）甲醇羰基化反应制醋酸。

由甲醇和一氧化碳在低压下羰基合成制醋酸，其总量占世界醋酸生产能力的50%以上。

（4）甲醇酯化可生产各种酯类化合物。

（5）甲醇在金属硅铝催化剂或ZSM-5型分子筛存在下，脱水可制得二甲醚。

（6）甲醇用作燃料。

1.1.3 甲醇的发展前景
甲醇作为最有希望代替汽油的并且将成为二十一世纪有竞争力的可选清洁燃料，具有非常好的发展前景。

所以专家认为，必须开拓甲醇作为车用燃料的用途，即发展甲醇汽车才能使甲醇取得较好的经济效益。

甲醇汽油是符合我国国情的替代能源之一，不仅符合国家节能减排政策的要求，而且因甲醇汽油可部分替代石油，在一定程度上相当于扩大了我国石油战略储备。

与此同时，推广甲醇汽油，一方面可以释放我国每年2000多万吨的甲醇产能，改变我国甲醇产能严重过剩的局面，提高甲醇生产企业的开工率。

另一方面，甲醇汽油的生产成本低，甲醇汽油价格更为优惠，更适用于老百姓的需求，更经济实惠。

我国现在提出了四个石油替代路径：天然气替代、电动力替代、生物燃料替代和煤基燃料替代，煤基燃料替代包括煤制天然气、甲醇、二甲醚、合成油等。

煤基醇醚燃料更具有大规模、基地化推广的现实性，是最实用、经济的选择。

由于甲醇在我国已经有一定规模的生产，另外甲醇的投资成本低，无论甲醇汽油生产技术还是甲醇车辆生产技术都已经非常成熟了。

如果甲醇汽油作为车用燃料相比于其他能源具有一定的优势，甲醇汽油也是一种液体燃料，好多特性和汽油雷同，但比汽油更安全、更节能、更环保。

此外，甲醇汽油可直接利用现在所有中石油和中石化的输配系统进行快速推广，推广渠道会相对便捷一些，推广成本也非常小。

1.2甲醇生产的基本原理
1.2.1甲醇合成
目前甲醇生产技术主要采用高压法、中压法和低压法三种工艺，并且以低压法为主，这三种方法生产的甲醇约占世界甲醇产量的80%以上。

高压法：(19.6-29.4Mpa)是最初生产甲醇的方法，采用锌铬催化剂，反应温度360-400℃，压力19.6-29.4Mpa。

高压法由于原料和动力消耗大，反应温度高，生成粗甲醇中有机杂质含量高，而且投资大，其发展长期以来处于停顿状态。

低压法：(5.0-8.0 Mpa)是20世纪60年代后期发展起来的甲醇合成技术，低
压法基于高活性的铜基催化剂，其活性明显高于锌铬催化剂，反应温度低(240-270℃)。

在较低压力下可获得较高的甲醇收率，且选择性好，减少了副反应，改善了甲醇质量，降低了原料消耗。

此外，由于压力低，动力消耗降低很多，工艺设备制造容易。

中压法：(9.8-12.0 Mpa)随着甲醇工业的大型化，如采用低压法势必导致工艺管道和设备较大，因此在低压法的基础上适当提高合成压力，即发展成为中压法。

中压法仍采用高活性的铜基催化剂，反应温度与低压法相同，但由于提高了压力，相应的动力消耗略有增加。

甲醇的生产方法其他还有：甲烷直接氧化法、由一氧化碳和氢气合成甲醇、液化石油气氧化法。

比较甲醇生产的优缺点，以投资成本，生产成本，产品收率为依据，选择低
压法为生产甲醇的工艺，用
和在加热压力下，在催化剂作用下合成甲醇，
其主要反应式为：
1.2.2甲醇生产工艺流程
本设计采用焦炉煤气合成的甲醇。

工艺流程如下：
图1-1 焦炉煤气制甲醇工艺流程图
焦炉煤气经过气柜，在气柜中缓冲稳压，选择低温低压的方式，压力为5.5-6Mpa；然后焦炉煤气中S含量较高，必须用加H2转化有机硫工艺，将焦炉气脱硫处理；然后将焦炉煤气纯氧部分氧化催化转化甲烷，氧气与焦炉煤气不完全燃烧，放出大量热，甲烷与氢气吸收热量反应，最终产物为CO、H2、；将合成的净化原料气压缩，送去合成塔合成甲醇。

1.2.3反应原理
用氢与一氧化碳在催化剂的作用下合成甲醇，是工业化生产甲醇的主要方
法。

很多研究证明，氢与一氧化碳在合成反应中发生的变化很复杂，可以用以下的几个化学反应式来说明。

（1）主反应
CO ＋22H =OH CH 3 △H=－90.64㎏/mol
当原料气中存在二氧化碳时，也能和氢气反应生成甲醇。

其反应为 2CO ＋23H =OH CH 3＋O H 2 △H=－49﹒67㎏/mol
（2）副反应
CO ＋23H =4CH ＋O H 2 ＋Q
CO 2＋22H =2CO ＋4CH ＋Q
CO 4＋28H =OH H C 94＋O H 23 ＋Q
当有铁、钴、钼、镍等金属存在时，可能会有下列副反应
CO 2=2CO ＋C ＋Q
从产物（甲醇）出发的副反应
OH CH 3＋CO n ＋2n 2H =n 2n H C ＋OH CH 2＋O H 2n
这些副反应产物还可以进行脱水缩合酯化和酮基化反应等，生成烯烃，酯类或酮类等副产物。

当催化剂中混有碱类时，这些化物的生成大大地被加强。

1.3甲醇转化工段生产工艺流程
1.3.1 转化流程图
图1-1转化工段流程图
1.3.2转化工艺流程
（1）焦炉气
来自压缩岗位的焦炉气经焦炉气初预热器加热至300℃左右，送往精脱硫岗位脱除有机硫和无机硫后，硫含量≤0.1ppm，压力约2.3Mpa，温度约380℃去转化工序。

在焦炉气中加入3.0Mpa的过热饱和蒸汽（蒸汽流量根据焦炉气的流量来调节），经焦炉气预热器加热至530℃后，再经预热炉预热至660℃左右进入转化炉顶部。

同时配入了3.0Mpa过热饱和蒸汽（蒸汽流量根据氧气的流量来调节）的氧气也进入转化炉顶部与焦炉气混合后发生转化反应，反应后的转化气由转化炉底部引出，温度≤985℃，压力约2.2Mpa，甲烷含量≤1.0%，进入废锅回收热量副产蒸汽。

转化气温度降为≤540℃，然后经焦炉气预热器，温度降至420℃左右，再进入焦炉气初预热器，温度降至320℃后，经锅炉给水预热器进一步回收反应热后，转化气温度降至160℃，再经蒸发式空冷器冷却到100℃左右，经分离器分离后进入脱盐水预热器为脱盐水预热，从脱盐水预热器出来的转化气约40℃，再经气液分离器分离后，进入常温氧化锌脱硫槽，常温氧化锌出口温度≤40℃,压力2.0Mpa送往合成气压缩机入口。

（2）燃料气
来自甲醇合成的燃料气与来自气柜的高硫煤气一起进入燃料气混合器混合后，一部分进入预热炉底部，与空气鼓风机送来的空气混合后燃烧，为预热炉提供热量，另一部分送精脱硫升温炉作燃料。

（3）氧气
来自气体厂的氧气，温度为100℃，压力2.5Mpa，与经预热炉加热后的蒸汽混合后进入转化炉上部，氧气流量根据转化炉出口温度来调节。

（4）锅炉给水
来自脱盐水站的脱盐水，温度约104℃，经除氧槽除去氧后用锅炉给水泵加压到4.2Mpa，在锅炉给水预热器加热至190℃后，一部分送往甲醇合成，另一部分经汽包进入废锅生产3.0Mpa中压蒸汽。

废热锅炉所产蒸汽除给本工序用外，富裕蒸汽送至蒸汽管网。

第2章换热器的种类和选用
2.1 换热器的应用及其发展
它是化工、炼油、动力、食品、轻工、原子能、制药、机械及其它许多工业部门广泛使用的一种通用设备。

在化工厂中，换热设备的投资约占总投资的10%～20%；在炼油厂中，约占总投资的35%～40%。

例如，如烟道气（约200～300℃）、高炉炉气（约1500℃）、需要冷却的化学反应工艺气（300～1000℃）等的余热，通过余热锅炉可生产压力蒸汽，作为供热、供气、发电和动力的辅助能源，从而提高热能的总利用率，降低燃料消耗和电耗，提高工业生产经济效益。

由于制造工艺和科学水平的限制，早期的换热器只能采用简单的结构，而且传热面积小、体积大和笨重，如蛇管式换热器等。

随着制造工艺的发展，逐步形成一种管壳式换热器，它不仅单位体积具有较大的传热面积，而且传热效果也较好，长期以来在工业生产中成为一种典型的换热器。

二十世纪20年代出现板式换热器，并应用于食品工业。

以板代管制成的换热器，结构紧凑，传热效果好，因此陆续发展为多种形式。

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。

近二三十年来，化工、石油、轻工等过程工业得到了迅猛发展。

能源紧缺已成为世界性重大问题之一，各工业部分都在大力发展大容量、高性能设备，以减少设备的投资和运转费用。

因此，要求提供尺寸小，重量轻、换热能力大的换热设备。

特别是20世纪70年代的世界能源危机，加速了当代先进换热技术和节能技术的发展。

世界各国十分重视传热强化和热能回收利用的研究和开发工作，开发适用于不同工业过程要求的高效能换热设备来提高工业生产经济效益，并取得了丰硕成果。

到目前为止，已研究和开发出多种新的强化传热技术和高效传热元件。

为了强化传在研究和发展热管的基础上又创制出热管式换热器。

2.2换热器的种类
2.2.1间壁式换热器的类型
夹套式板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。

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。

2.2.2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。

2.2.3管壳式换热器:
管壳式(又称列管式) 换热器是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。

2.3换热器设计方案的确定
列管式换热器是目前化工生产应用最广泛的传热设备，结构简单、制造的材
料范围较广、操作弹性也较大等。

因此在高温、高压和大型装置上多采用列管式换热器。

本设计中得锅炉给水换热器，要使转化气进口温度由320℃冷却到160℃，锅炉给水得温度由100℃加热到190℃。

根据两种物体的性质，规定转化气走管程，锅炉给水水走壳程。

本设计换热器得压力为4.2 Mpa.
第3章换热器设计方案的确定和工艺参数的计算
3.1.换热器的工艺计算
3.1.1 确定物性数据
定型温度：对于一般气体和水等的粘度流体，其定性温度可取流体进出口温度的平均值，故管程混合气的定性温度为：
壳程转化气的定性温度为：
根据定性温度，分别取管程和壳程流体的有关物性数据。

对混合气体来说，最可靠的物性数据是实测值。

转化气在320℃下的有关物性数据
水在100℃下的有关物性数据：
)/(41812K kg J c p ⋅= s Pa ⋅⨯=-32103799.0μ )/(6635.02K m w ⋅=λ 设计锅炉给水预热器中转化气流量31000m³/h
3.1.2 计算冷却剂用量
在热损失不计的情况下，对于无相变的工艺物流，冷凝器的热流量由下式确定：
则冷却剂用量为：
3.1.3 计算传热面积
热流体：320℃→160℃
冷流体：190℃←100℃
3 2 / 4
4 . 97
5 m
kg = ρ
换热器传热面：
3.1.4管程，壳程的平均温差；
查表得出
=0.8
由公式得：
换热器壳、管壁温差76℃3.2换热器工艺尺寸的计算3.2.1 管径选用
选用
5.2
25⨯
Φ
较高级的冷拔穿热管（碳钢）
3.2.2管子数
取L=6m,
根据式子
3.2.3管子排列方式和管间距确定
管子的排列方法常用的有正三角形直列，正三角形错列，正方形直列和正方形错列。

正三角形排列比较紧凑，在一定的壳径内可排列较多的管子，且传热效果好，但管外清洗较为困难。

而正方形排列，管外清洗方便，适用于壳程中的流体易结垢的情况，其传热效果较正三角形差些。

以上排列方式中最常用的是正三角形错列，用于壳侧流体清洁，不易结垢，后者壳侧污垢可以用化学处理掉的场合。

本设计采用正三角形排列，经查得层数为13层。

取管间距a=32mm，
3.2.4 壳体内径
采用单管程结构，壳体内径可按下式计算：
l b a D i 2)1(+-=
式中Di ——换热器内径；
b ——正六角形对角线上的管子数，查得b=13 l ——最外层管子的中心到壳壁边缘的距离，取l=2d
l b a D i 2)1(+-=
圆整后实取Di=900mm 3.2.5换热器壳体壁厚
材料选用Q235，计算壁厚为
[]P PD n t
i
-=
ϕσδ2+C
式中P ——设计压力，取P=4.2MPa; Di=900mm
85.0=ϕ;
[]M P a 113=σ
[]P PD n t
i
-=
ϕσδ2+C
3.2.6 折流板选择
采用弓形折流板，取弓形折流板圆缺高度为壳体内径的 25%，则切去的圆缺的高度为：
间距是壳体内径的1/5，间距B长度；
折流板数：
3.2.7其他附件
拉杆数量与直查相关的表选取，本换热器壳体内径为900mm，由工程力学计算得知拉杆直径为拉杆数量不得少于10 个。

3.3换热器核算换热器核算
3.3.1 壳程表面给热系数
壳程流通截面积：
2
壳程流速
雷诺数；
，
普朗特常数
3.3.2管内表面给热系数管程流通截面积：
管程流速
雷诺数；
普朗特常数
3.3.3 传热面积裕度
由下式可得所计算的传热面积AT为
该换热器的实际传热面积为：
该换热器的面积裕度
为保证该换热器的可靠性，一般应使换热器的面积裕度大于15%～20%。

3.3.4换热器内流体的流动阻力
3.3.5管子拉脱力计算
在操作压力下，每平方胀接周边所产生的力Qp
=3.96×10-4
公式中;
P=4.2MPa
L=0.18M
由公式得
-4/
=0.1177Mpa
3.4换热器主要结构尺寸和计算结果列表
表4-1换热器设计参数
第5章结论
本设计参阅了大量的相关书籍和资料，并严格依照GB 150-1998《钢制压力容器》和GB 151-1999《管壳式换热器》的规定进行相应的计算。

在设计过程中，其结构的选择，要考虑到总体结构的特点，而对相应结构的优缺点进行对比而选择，对选定的结构进行强度校核和水压试验。

提高传热效率和抗腐蚀的材料是炼油、化工等许多部门的要求。

在能源日渐被消耗的今天，应在满足强度校核的条件下，尽可能的减少材料的消耗。

在本设计中，对换热器的中存在的问题进行了解决和对结构进行了最优的选择。

本换热器在设计工艺上：换热器的管束可以抽出，管、壳程清洗较为方便，在换热器内部的介质间温差不受限制，可在高温、高压下工作，一般温度在300-400K，压力40—45Kpa。

也可用于结垢比较严重的流体，换热器的材料是耐腐蚀的，所以可用于管程易腐蚀场合。

换热器在实际生产过程中：换热器冷却了转化气的温度，使出口温度控制在工艺要求的范围之内。

换热器通过热交换使锅炉给水达到190度，可以直接提供给汽包上水，用于产生蒸汽。

这样不仅提高了转化工段的生产效率，也节约了化工生产的成本。

参考文献
[1] GB150—1998《钢制压力容器》［Ｍ］．国家技术监督局．
[2] GB151—1999《管壳式换热器》［Ｍ］．国家技术监督局．
[3] 毛希澜．化工设备设计全书—换热器设计［Ｍ］．上海：上海科技出版社，1986
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