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课程设计-固定管板式换热器
课程设计-固定管板式换热器固定管板式换热器是一种常见的热交换设备，广泛应用于化工、食品、制药等行业中。
它通过固定在换热器中的管板，将两种介质进行热交换，实现能量的传递。
固定管板式换热器的结构简单明了，由固定板、活动板、管束等组成。
其中，固定板上固定有许多管束，而活动板上则有相应数量的管孔。
两个板通过一些连接部件相互连接，形成一个完整的换热器。
固定管板式换热器的工作原理是基于换热原理的基础上，利用介质之间的温差和流体之间的流动导致的传热和传质。
当介质1进入管束，通过管子的内壁与介质2进行换热，然后再从管束的另一端流出。
在这个过程中，热量从介质1传递到介质2，实现热交换。
固定管板式换热器有许多优点。
首先，它可以承受较高的压力和温度，适用于工作环境较恶劣的情况。
其次，由于管子和板的结构相对简单，清洗和维护比较方便。
此外，固定管板式换热器的热效率较高，可以实现较大的传热面积。
在使用固定管板式换热器时，需要注意以下几点。
首先，要根据工艺要求选择合适的材料。
对于较高的腐蚀性介质，可以选择耐腐蚀性能较好的材料，如不锈钢。
其次，按照设计要求进行换热器的放置，以确保介质之间的良好接触。
此外，还应定期检查换热器的工作状态，及时清洗和维护，以保证其正常运行。
固定管板式换热器作为一种常见的热交换设备，在化工、食品、制药等行业中有着广泛的应用。
通过合理的设计和使用，它可以提高工艺流程的效率，降低能源消耗，为产业发展做出贡献。
在进行固定管板式换热器的课程设计时，可以选取一个实际的工业案例进行研究。
首先，需要对工艺要求进行了解，并确定换热器的工作参数，如温度、流量等。
然后，进行换热器的设计，包括选择合适的材料、计算传热面积等。
最后，可以进行实验验证，验证设计的合理性和性能。
固定管板式换热器的课程设计不仅可以加深对热交换原理和设备的理解，还能培养学生的实际操作和问题解决能力。
通过设计和实验过程，学生可以了解到换热器的实际应用和工程实践中的挑战，为将来的工作做好准备。
化工原理课程设计-固定管板式换热器
化工原理课程设计-固定管板式换热器
固定管板式换热器课程设计
一、固定管板式换热器介绍
固定管板式换热器是由一系列密封的管子和管板组成的固定式换热器，它是一种高效的传热设备。
固定管板式换热器由管头、管板、管和膨胀节
组成，管板被以阶梯形式安装在壳体内，壳体无特殊要求，可以是钢料或
不锈钢料。
在制造过程中，在管头和管板之间要有一个膨胀节，可以在换
热器的两端安装膨胀节，用于调节管头的压力。
固定管板式换热器的管头有支架结构，管头上的管可以直接在管头上
安装，无需特殊设备，且安装费用便宜。
另外，固定管板式换热器的支架
结构为有利回转，可以一次性安装比较多的管。
换热器的传热面积大，且
不会有结垢的烦恼，这使得固定管板式换热器备受客户青睐。
二、固定管板式换热器实验
1.实验准备
在实验准备阶段，首先要做的就是对实验装置进行检查，在检查过程中，要检查铡管的弯曲度是否符合要求，对膨胀节是否无异常进行检查；
其次把准备好的介质进行油温测试；最后根据测得的油温，调节管头的压力。
2.实验步骤
（1）首先将介质压入换热器，并使用电动泵将介质压入管内，介质
被。
固定管板换热器设计
固定管板换热器设计固定管板换热器是一种常见的换热设备，广泛应用于化工、石油、化肥、电力、食品等行业中的热交换过程。
它通过管板将热交换管束固定在一个壳体内，流体在管束内外交换热量。
本文将对固定管板换热器的设计原理、结构组成、换热计算及局限性进行详细阐述。
固定管板换热器的设计原理是根据热传导原理，通过壳体和管束之间的热传导来实现热量的传递。
在换热过程中，冷热流体通过壳体中的进出口进入管束中进行换热。
管束由多个平行排列的换热管组成，通过固定管板将其固定在壳体内。
冷流体在进入管束的同时，与热流体发生换热，通过管壁将热量传递给冷流体，从而实现冷却或加热的目的。
固定管板换热器的结构组成主要包括壳体、管束、管板、支撑件和密封件等部分。
壳体是固定管板换热器的外部壳体，起到支撑和保护管束的作用。
管束由换热管组成，是热量传递的关键部分。
管板则起到将管束固定在壳体内部的作用，通过与壳体的密封配合，使热量只能通过管壁传递，保证换热效率。
支撑件用于支撑管束和固定管板的位置，确保换热器的结构稳定。
密封件则用于保证换热器的密封性，防止流体泄漏。
在固定管板换热器的设计中，换热计算是一个重要的环节。
换热器的换热面积、传热系数和温度差是换热计算的关键参数。
通过计算热负荷、流体的温度和流量等参数，可以确定换热器的换热面积和传热系数。
换热面积的大小决定了换热效率的高低，传热系数则与流体的流动性质、流速以及管束的结构有关。
在换热计算中还要考虑流体的压降和流速的限制，以确保换热器的正常运行。
固定管板换热器虽然具有许多优点，如结构简单、操作方便、容易清洗等，但它也存在一些局限性。
首先，固定管板换热器的传热系数相对较低，性能不如其他类型的换热器，如壳管式换热器。
其次，管束在壳体内无法进行维护和更换，一旦出现故障需要更换管束时，将需要拆卸整个换热器，造成一定的维护困难。
总之，固定管板换热器是一种常见的换热设备，在工业生产中有着广泛的应用。
它通过壳体和管束之间的热传导，实现热量的传递，达到冷却或加热的效果。
固定管板式换热器设计
固定管板式换热器设计固定管板式换热器是一种常见的热交换设备，用于实现液体或气体之间的换热。
它由一系列固定板和管组成，通过热传导和流体流动实现换热。
在设计固定管板式换热器时，需要考虑多个因素，包括换热器的尺寸、材料选择、流体流动方式和传热效率等。
换热器尺寸的设计是非常重要的，它需要考虑到操作条件、流体性质和换热要求等因素。
首先，需要确定换热器的热负荷，即需要传递的热量。
这可以通过计算换热介质的流量和温度差来确定。
然后，需要根据流体的物理性质和处理工艺的要求来确定管道的直径和长度。
还需要考虑到管道的材料和壁厚，以确保换热器的强度和耐腐蚀性。
材料选择是设计固定管板式换热器时必须考虑的关键因素之一、流体的性质和处理工艺的要求将决定所选材料的类型。
一般来说，换热器需要使用耐腐蚀性能较好的金属材料，如不锈钢、钛合金或镍合金。
这些材料具有优异的耐腐蚀性和热传导性能，可以保证换热器的稳定运行和长寿命。
流体的流动方式对固定管板式换热器的设计和性能有着重要的影响。
常见的流动方式有串行流动和并行流动。
在串行流动中，冷却介质和加热介质依次流经每个管道，产生较大的温度差，提高传热效率。
而在并行流动中，冷却介质和加热介质在各自的管道中平行流动，温度差较小，但流动阻力较小。
在设计过程中，需要综合考虑流体流动方式和传热效率，选择适当的布局方式。
传热效率是固定管板式换热器设计的关键指标之一、传热效率受到多个因素的影响，包括流体的流速、温度差、换热面积和传热系数等。
为了提高传热效率，可以采取一些措施，如增加换热面积、增大换热器的流速或优化流体流动方式。
此外，还可以通过增加换热器的传热系数，如增加表面的粗糙度或使用传热增强器等来提高传热效率。
在设计固定管板式换热器时，还需要考虑到其他一些因素，如换热器的密封性能、安装维护的便捷性和成本等。
密封性能是确保换热器正常运行的重要因素之一，需要选择适当的密封材料和密封方式。
安装维护的便捷性可以减少操作和维护的成本，提高设备的可靠性和可用性。
固定管板式换热器结构设计
固定管板式换热器结构设计
壳体是固定管板式换热器的外壳，通常由碳钢、不锈钢等材料制成，其主要作用是承受内部介质的压力，并保证换热器的密封性。
壳体通常有多个进口和出口，以便实现流体的进出。
管束是固定管板式换热器的换热核心部分，它由多根管子组成，通常由不锈钢、钛合金等材料制成。
管束的形式有多种，包括平行流、逆流等形式，根据具体的换热要求选择合适的管束形式。
管板是固定管板式换热器中的关键部件，它位于壳体内部，起到支撑管束的作用，并提供流体的分流和分散。
管板通常由金属材料制成，具有一定的厚度和强度，以承受流体压力和温度差。
管板上有许多孔眼，以使流体能够进入和退出管束，同时也可以通过改变孔眼的布置方式实现不同的流体分级交换。
密封件是固定管板式换热器中的重要部件，用于保证换热器的密封性能。
常见的密封件材料有橡胶、聚四氟乙烯等。
密封件主要用于管束和管板之间、管板与壳体之间的密封，以防止流体泄漏和混合。
在固定管板式换热器的结构设计中，需要考虑以下几个方面：
1.强度设计：壳体、管束和管板等组成部分都需要进行强度计算和设计，以保证换热器在工作过程中不会发生结构破坏和泄漏现象。
2.流体分流和分散：管板的设计需要考虑到流体的分流和分散效果，以最大程度地提高换热效率。
3.清洁性和维护性：在设计中应考虑到换热器的清洁性和维护性，以方便清洁和维修工作。
4.紧固件选择：在固定管板式换热器的设计中，需要选择合适的紧固件，以保证换热器的整体结构紧固可靠。
综上所述，固定管板式换热器的结构设计是一个复杂的工程，需要综合考虑多个因素。
合理的结构设计可以提高换热器的换热性能，保证工作的安全可靠。
固定管板式换热器设计
固定管板式换热器设计摘要固定管板式换热器是一种常见的换热设备，广泛应用于化工、能源、冶金等行业。
本文将介绍固定管板式换热器的基本原理、设计方法以及注意事项，以帮助工程师们更好地进行换热器的设计。
1. 引言换热器是工业生产中常见的设备之一，用于在不同流体之间进行热交换。
固定管板式换热器由许多平行管道和固定的平板组成，流体通过管道与平板交换热量。
固定管板式换热器具有结构简单、换热效率高的优点，因此在工程实践中被广泛采用。
2. 基本原理固定管板式换热器的基本原理是将两种不同温度的流体分别通过管道和平板，使其在接触的过程中进行热量传递。
其中，管道中的流体称为管侧流体，平板上的流体称为壳侧流体。
管侧流体和壳侧流体之间的热量传递通过壳管之间的壁薄传导、对流传热和辐射传热三种方式进行。
3. 设计方法固定管板式换热器的设计需要考虑多个因素，包括流体特性、传热系数、温差、压降等。
下面将介绍设计固定管板式换热器的基本步骤：3.1 确定换热面积换热面积是固定管板式换热器设计中的重要参数，一般需要根据具体的工况来确定。
常用的方法包括热负荷法、流体物性法等。
3.2 确定壳体和管子的尺寸壳体和管子的尺寸设计需要考虑流体的流速、壳体和管子材料、压力等因素。
在设计过程中需要保证壳体和管子的强度和密封性。
3.3 确定流体的流量流体的流量是固定管板式换热器设计过程中的另一个重要参数，可以通过工况和传热系数来确定。
流体的流量决定了换热器的尺寸和性能。
3.4 计算传热系数传热系数是固定管板式换热器性能的关键参数。
传热系数的计算需要考虑流体的性质、流速、壳侧和管侧的传热方式等。
3.5 设计壳侧和管侧流体的流动方式壳侧和管侧流体的流动方式直接影响换热效果。
常见的流动方式包括并流、逆流和交叉流，选择合适的流动方式需要考虑流体的性质、压降等因素。
4. 注意事项设计固定管板式换热器时需要注意以下几点：•确保换热器的结构强度和密封性，避免泄漏和破裂的情况发生；•流体的选择和流量的确定需结合具体工况，合理选择流量和流速；•传热系数的计算需考虑流体的性质、壳侧和管侧的传热方式等因素；•确定壳侧和管侧的流动方式时，需综合考虑流体的性质、压降等因素。
固定管板式换热器设计
固定管板式换热器设计固定管板式换热器（Fixed Tube-sheet Heat Exchanger）是一种常见的换热设备，广泛应用于化工、石油、制药、食品等行业。
本文将介绍固定管板式换热器的设计原理、结构特点，并对其设计流程进行详细阐述。
一、设计原理在换热过程中，热量从高温流体通过管壁传递到低温流体。
高温流体进入管束，从管壁流过，将热量传递给管内的低温流体。
通过多个管束的交叉布置，可以实现大面积的热交换，提高换热效率。
二、结构特点1.管束结构合理：固定管板式换热器采用纵向布置的管束结构，利于流体流动，减小流体的阻力，提高换热效率。
2.管板紧密连接：管板与管束通过焊接或膨胀连接，保证流体不会泄漏或混合。
3.固定件的设计：固定件采用螺栓连接，可以方便地拆卸和维修换热器。
4.壳体结构合理：壳体采用圆筒形状，能够承受较大的内部压力，提供稳定的工作环境。
三、设计流程1.确定设计参数：根据工艺要求和流体性质，确定换热器的设计参数，包括换热面积、热交换系数、流体流量等。
2.确定管子布置方式：根据流体性质和布置空间，确定管子的布置方式，包括并列式、对流式、六边形等。
3.确定壳体尺寸和材质：根据管子的布置方式和流体流量，确定壳体的尺寸和材质，包括内径、壳体长度和壳体材质等。
4.选择管板和固定件：根据壳体尺寸和管子布置方式，选择合适的管板和固定件，包括管板和壳体的连接方式、固定件的材料等。
5.进行换热计算：根据流体性质和换热参数，进行换热计算，计算出换热器的换热效率和流体的出口温度等。
6.进行强度计算：根据壳体结构和管道布置，进行强度计算，确保换热器在正常工作条件下的安全可靠性。
7.绘制制图：根据设计参数和计算结果，绘制出换热器的制图，包括总装图、管束图、壳体图和焊接图等。
8.进行工艺设计：根据设计图纸和工艺要求，进行工艺设计，确定制造工艺和生产工序。
9.进行质量检验：对制造的换热器进行检验，包括外观质量、尺寸精度和焊接质量等。
固定管板换热器设计
固定管板换热器设计固定管板换热器由管束、壳体和管板组成。
管束通常由多条平行的管子组成，管子之间通过管孔与管板相连。
壳体包裹着管束，形成一个密闭的空间，通过进出口和出口与管道相连。
管板位于管束的两端，将壳体分成两个室内，分别为热介质的进出口。
在固定管板换热器的设计中，需要考虑以下几个关键因素。
首先是换热器的热量传递效率。
热量传递效率是指热量在单位时间内在换热器内的传递程度，通常用热传导系数表示。
要提高热传导系数，可以采用增加管子的数量、增加管子的长度、增加管子的表面积等方法。
其次是固定管板的材料选择。
固定管板可以使用不锈钢、铝合金、铜合金等材料制成。
选择合适的材料需要考虑热传导性能、耐腐蚀性能、强度等因素。
另外，还要考虑管板与管子之间的密封性，确保热介质能够在管内流动，而不会泄漏到外部环境。
第三是管子的布局和尺寸。
管子的布局和尺寸直接影响到换热器的热传导效率和压降。
通常情况下，管子的布局为平行排列，管子之间的距离一般保持在一定范围内。
管子的尺寸可以通过计算得到，需要根据工艺条件、热传导系数和流体性质等因素进行选择。
此外，还需要考虑固定管板换热器的清洗和维护。
换热器在使用一段时间后，管子内壁会有许多附着物，需要进行清洗。
为了方便清洗，可以在管板上设置洗涤孔，通过注入清洗液体进行清洗。
在固定管板换热器的设计中，还需要考虑结构的紧凑性和可靠性。
结构的紧凑性可以通过合理设计管板的形状和布局来实现，从而减小换热器的体积。
可靠性可以通过选择耐腐蚀的材料、合理设计管道的连接和密封等方式来确保。
总之，固定管板换热器的设计需要综合考虑热传导效率、材料选择、管子布局和尺寸、清洗和维护以及结构的紧凑性和可靠性等多个因素。
只有在注意这些关键因素的前提下进行设计，才能保证换热器的性能和使用寿命。
固定管板式换热器设计
固定管板式换热器设计BEM600-1.37/1.49-140-6/19-1设计摘要随着石化工业的不断进展，换热器在石化行业设备中占据着重要的地位。
本设计要紧针对的是固定管板式换热器，固定管板式换热器属于列管式换热器的一种，是利用间壁使高温流体和低温流体进行对流传热从而实现物料间的热量传递。
在本设计本设计包括四个部分：说明部分；运算部分；绘图部分和翻译部分。
说明部分要紧阐述了固定管板式换热器的工艺流程及其在炼油化工生产中的地位，换热器设备及其进展现状和国内外换热器的最新进展趋势，同时介绍了换热器的结构设计，换热器要紧零部件结构的设计及压力容器常用材料等。
最后对压力容器的制造，检验和验收等问题也作了简单的介绍。
运算部分中对筒体、管箱、封头、管板、法兰、膨胀节及其他附属设备进行了详细的运算,并对各组成部分的材料，厚度，应力，强度要求，进行了详细的分析，在满足设计要求的同时，以节约的原则对各部件进行了优化。
并对管板兼做法兰的四种危险工况分别进行了校核，使其能在满足在高温高压的要求同时花费最少的成本，拥有最好的质量。
其中有许多部分的设计借鉴了其他的一些先进理论和方法，不但节约了原料，更使换热器的质量得到了技术保证。
以节约能耗与提高使用性能为设计原则，最终满足设计的目的，即低能耗、低成本、高质量。
关键词：固定管板式换热器；换热面积；应力；管板兼作法兰；法兰连接The Design of the Fitted Tube-Sheet ExchangerBEM600-1.37/1.49-140-6/19-1AbstractW ith the continuous development of the petrochemical industry, heat exchanger equipment in the petrochemical industry occupies an important position. This design is aimed primarily at a fixed plate heat exchanger tube, fixed tube plate heat exchanger tube is a heat exchanger is the use of partitions so that high-temperature fluid andlow-temperature fluid for convective heat transfer in order to achieve the heat transfer between materials .During the design of the design includes four parts: that part of it; calculation part; mapping and translation of some parts. Note on some of the major fixed-plate heat exchanger tube and its application in the process of refining the position of chemical production, heat exchanger and the development of equipment and heat exchangers at home and abroad the latest development trends, at the same time introduced a heat exchanger structural design, heat exchanger design of the structure of the main components and pressure vessels commonly used materials. Finally, pressure vessel manufacturing, testing and acceptance of other issues also made a brief introduction. Calculated in part on the cylinder, control box, head, control panels, flanges, expansion joints and other ancillary equipment to carry out a detailed calculation of the various components of the material, thickness, stress, strength requirements, in detail analysis ofdesign requirements are met at the same time in order to save the principles of the various components were optimized. Flange and tube sheet of four taking the risk of workers have been checking the status of, respectively, to enable them to meet the requirements of high temperature and high pressure in the least expensive costs at the same time, have the best quality.Most of the designments use advanced technology and method at home and abroad for reference. We not only save material，but also guaranteed the heat exchanger’s quality. Saving energy and improving the using capability is the principle of the designments and finally satisfies the purpose of the designments，such as spending lower energy and cost and having better quality.Keyword：Fitted Tube-Sheet Exchanger; Exchange area; Strew ; Tube sheet extended as a flange; Flange coupling目录1 绪论 (1)2换热器的分类及其工作原理 (2)2.1换热器的分类及其工作原理 (2)2.2换热器的材料 (6)2.2.1 换热器常用钢材 (6)2.2.2 有色金属和非金属 (8)2.3换热器研究现状及进展趋势 (11)3 换热器设备各部分的设计说明 (18)3.1换热器设备各部分的材料选择 (18)3.1.1 常压容器对材料的差不多要求 (18)3.1.2 常压容器钢材的选择 (20)3.2设备制造工艺过程 (22)3.2.1 筒体 (22)3.2.2 管箱 (23)3.2.3 管板 (23)3.2.4 换热管 (23)3.2.5 折流板及支撑板 (24)3.2.6 管束组装 (24)3.3换热设备中换热管与管板的连接 (25)3.3.1 胀接 (25)3.3.2 焊接 (25)3.3.2 胀焊连接 (26)3.3.4 换热管与管板连接方式的选择 (27)3.4换热器的检验 (28)3.4.1 无损检测 (28)3.4.2 焊后热处理 (29)3.4.3 压力测验 (30)3.4.4 换热管与管板连接接头的密封性能检验 (30)3.5换热设备的日常检测与修理 (32)3.5.1 日常检查 (32)3.5.2 换热器腐蚀的防护 (32)3.5.3 换热器的检修 (33)3.6换热器各部分结构的选择 (34)3.6.1 筒体的选择 (34)3.6.2 封头的选择 (35)3.6.3 管箱的选择 (36)3.6.4 管板的选择 (36)4 筒体的运算......................................... 错误!未定义书签。
固定管板式换热器的设计
固定管板式换热器的设计固定管板式换热器（Fixed Tube Plate Heat Exchanger）是一种常见的换热设备，广泛应用于工业领域中的化工、石油、制药等行业。
本文将详细介绍固定管板式换热器的设计原理、主要构件、设计流程以及常见的设计要点。
一、设计原理二、主要构件1.管板：管板是固定管板式换热器的核心部件，用于固定管子，通常由碳钢、不锈钢等材料制成。
管板上开有与管子直径相匹配的孔，用于安装管子，并通过焊接或螺栓将管子固定在管板上。
2.壳体：壳体是换热器的外壳，通常由碳钢、不锈钢等材料制成。
其内部为与管板相垂直的管束通道，通过壳体上的进孔和出孔与外部流体进行连接。
壳体上还设有弹性密封装置，用于保证管壳内外流体的完全隔离。
3.弹性密封装置：弹性密封装置一般由O型圈、封头等构件组成，用于保证管壳内外流体的完全隔离，防止泄漏。
其应具有耐高温、耐腐蚀、耐磨损等特点。
三、设计流程1.确定换热器的工艺参数：包括流体的性质、流量、温度、压力等。
根据这些参数来计算换热器的换热面积和需求。
2.确定换热器的材料：根据工艺参数和所需性能，选择合适的材料，如碳钢、不锈钢等。
对于腐蚀性较强的介质，需要使用耐腐蚀材料。
3.计算换热面积：根据工艺参数和热传导方程，计算出所需的换热面积。
换热面积的计算与换热量有关，可以使用经验公式或者专业软件进行计算。
4.确定管子的直径和长度：根据所需的换热面积和流体的流速，确定管子的直径和长度。
一般来说，管子的直径越大，换热效果越好，但成本也会增加。
5.设计管板和壳体：根据管子的直径和长度，设计管板和壳体的尺寸和布局。
管板上的孔径和孔距应根据管子的直径和布局来确定，以确保管子的安装和布局的合理性。
6.计算管程和壳程的压降：根据流体的流动性质和管子的布局，计算管程和壳程的压降。
为了保持换热器的正常运行，管程和壳程的压降应在一定范围内。
7.选择弹性密封装置：根据工艺参数和介质的性质，选择合适的弹性密封装置，保证管壳内外流体的完全隔离和泄漏的防止。
固定管板式换热器设计
固定管板式换热器设计一、固定管板式换热器的定义二、固定管板式换热器的工作原理固定管板式换热器的工作原理基于热交换的基本原理。
在换热器中，两种流体通过互不干扰的管道流动。
其中一种流体通过外部流体管道内的管道，而另一种流体通过内部管道流动。
当两种流体流经换热器时，热量从热源流体传递到冷却流体中。
三、固定管板式换热器的设计要点1.确定换热器的换热面积：换热器的换热面积应根据流体的热负荷和温度差来确定。
通过计算流体的流速和需求的传热系数，可以计算出所需的换热面积。
2.选择合适的管子材质和尺寸：根据流体的性质和工作条件选择合适的管子材质，例如不锈钢、铜或钛等。
此外，还需要根据流体的流量和需求的压降来确定管子的尺寸。
3.确定流体的流速和流量：流体的流速和流量对换热器的传热效果有重要影响。
一般来说，流速较高可以提高传热系数，但会增加压降。
因此，需要根据具体应用情况来确定合适的流速。
4.设计固定管板的布置方式：固定管板的布置方式包括平行流、逆流和交叉流。
选择合适的布置方式可以提高换热效果。
四、固定管板式换热器的注意事项1.考虑流体的腐蚀性和污染性：一些流体具有腐蚀性和污染性，因此需要选择相应耐腐蚀的材料，并定期清洁和维护换热器。
2.注意换热器的绝热性能：换热器的绝热性能对于保持热量的传递效率至关重要。
应注意绝热材料的选用和安装质量。
3.定期检查和维护换热器：定期检查和维护是保证换热器正常运行的关键。
应定期清洗和检查换热器内部和外部的管道和固定管板。
总结：固定管板式换热器是一种常见的换热设备，其工作原理基于热交换的原理。
在设计固定管板式换热器时，需要考虑换热面积、管子材质和尺寸、流体的流速和流量等因素。
此外，还需要注意流体的腐蚀性和污染性，并定期检查和维护换热器。
通过合理设计和维护，固定管板式换热器可以有效地实现热量传递，提高工业生产的效率。
固定管板式换热器结构设计
固定管板式换热器结构设计固定管板式换热器由管束、壳体和管板三部分构成。
管束由多根直管组成，其中一端焊接或固定在固定管板上，另一端焊接或固定在流体分配器上。
壳体则是一个密封的容器，用于包围管束。
壳体内部设有进出口管道和流体分配器。
管板则是将管束固定在壳体内部的关键部件，其结构设计直接影响到换热器的性能。
在固定管板式换热器的结构设计中，需要考虑以下几个方面。
首先是管束的选型和布置。
根据实际的换热需求和流体的性质，选择合适的管材和管径。
同时，根据流体的流动方式和换热效果的要求，设计合适的管束布置方式，如平行流、逆流或混流等。
管束的布置方式也会影响到管板的结构设计。
其次是管板的材料选择和制造工艺。
管板需要具备足够的强度和密封性能，以保证换热器的正常运行。
一般来说，管板可以采用碳钢、不锈钢、铜合金等材料制造。
制造管板时，一般采用焊接、螺栓连接等工艺。
焊接连接具有强度高、密封性好的优点，但需要保证焊接质量，以免出现焊接缺陷导致泄漏。
再次是管板的结构设计。
管板中需要开设进出口管道和流体分配器，以保证流体的正常进出和分配。
进出口管道通常位于管板的两侧，而流体分配器则位于管板的上部。
流体分配器需要保证均匀分配流体到各个管束，以提高换热效率。
在结构设计中，需要考虑到进出口管道和流体分配器的尺寸、位置和连接方式等因素。
最后是管束和壳体的固定方式。
管束需要牢固地固定在壳体内部，以免发生振动和冲击，影响换热器的安全性和性能。
一般来说，管束可以通过焊接、螺纹连接、悬挂支架等方式固定在壳体内部。
固定方式的选择需要考虑到实际的工作条件和安全要求。
综上所述，固定管板式换热器的结构设计涉及到管束选型和布置、管板材料选择和制造工艺、管板结构设计、进出口管道和流体分配器的设计、管束和壳体的固定方式等多个方面。
在进行结构设计时，需要考虑到实际的换热需求和工作条件，以保证换热器的性能和安全性。
固定管板式换热器的设计
固定管板式换热器的设计固定管板式换热器是一种常用的换热设备，常用于化工、石油、制药、食品等行业。
它由一组固定的平行管道（管板）组成，介质在管道内流动，实现热量的传递。
下面将从设备的选择、设计要点、计算、材料选用等方面介绍固定管板式换热器的设计。
设备选择在选择固定管板式换热器时，需根据工艺要求确定换热器的类型、规格和数量。
常见的固定管板式换热器有单通道、多通道和多联通道等，其中多联通道换热器适用于多介质间进行热交换的场合。
根据流体的物理性质和换热效果要求，选择合适的换热器材质。
设计要点1.流量计算：根据工艺要求，确定流体的流量，以及设计压力、温度差等参数。
2.温度差计算：根据传热区域的温度差和传热系数，计算设计的热负荷。
3.传热面积估算：根据热负荷和换热系数，估算换热器的传热面积。
4.换热器的形式：根据工艺要求、介质性质和换热面积，选择合适的固定管板式换热器形式。
5.材料选用：根据介质性质、工艺要求和经济性等因素，选择合适的材质。
计算方法1.热负荷计算：根据流体的流量、温度差和物性参数，计算热负荷。
2.传热系数计算：根据不同的传热机理（对流、传导或辐射），采用不同的计算方法计算传热系数。
3.传热面积计算：根据热负荷和传热系数，计算换热器的传热面积。
4.尺寸计算：根据传热面积、管子的数量和布局，计算出换热器的尺寸。
材料选用根据介质的性质，选择耐腐蚀性能良好的材料。
常见的材料有不锈钢、碳钢、铜、钛等。
同时，还需考虑经济性和可焊性等因素，选择合适的材料。
在设计固定管板式换热器时，需要综合考虑流体流动特性、传热效率和设备的经济性等因素。
合理的设计能够提高换热器的效率，降低能耗；同时，合适的材料选用和良好的制造工艺能够保证设备的可靠性和安全性。
因此，在设计固定管板式换热器时，需进行充分的热力学计算和工艺分析，确保设计的合理性和可行性。
bem600固定管板换热器设计-文档资料
壳程压降(Pa)
2 D 1 ) f0 ( u ) i (N B 1 1 P p 2 d 1 0 0 2 971 .80 .57 0 .6 ( 13 1 ) 0 .303 1 .73 2 0 .017 1 .03 36863
9
固定管板式列管换热器
四、强度计算和结构设计
强 度 计 算
管程 筒体计算厚度： P D 0 . 88 600 1 . 65 mm 189 0 . 85 0 . 88 2 P2
c t c
名义厚度取6mm
壳程 封头计算厚度： P D 0 . 88 600 1 . 65 mm 189 0 . 85 0 . 5 0 . 88 2 0 . 5 P2
青岛科技大学本科毕业设计
题目：BEM600固定管板式换热器设计
• 指导教师： 学生姓名： 学号： • 班级：装控104班
一.固定管板式换热器
• 1、固定管板式换热器的结构特点
此种换热器的特点是管束以焊接或胀接在两 块管板上，管板分别焊接在外壳的两端并在其上 连接有顶盖，顶盖和壳体上装有流体进出口接管 。
固定管板换热器
性能优点
性能缺点
结构简单，制造 成本较低。管内 不易积累污垢， 污垢便于清洗。
管子外表面进行检 查和机械清洗，不 适宜处理脏的或有 腐蚀性的介质
二.主要设计思路
•1. 根据已知参 数进行传热
计算，并初 选设备规格。
2.压力
降校核
3.传热面积
核算
4.强度计算
和结构设计
三.主要设计过程
管子应力 12
壳程圆筒轴向应力
换热管与管板拉脱应力 固定管板式列管换热
换热器设计固定管板式
换热器设计固定管板式换热器是一种广泛应用于工业生产中的设备，主要用于传递热能。
其中一种常见的换热器设计是固定管板式换热器。
本文将详细介绍固定管板式换热器的设计原理、优点和应用。
固定管板式换热器是一种结构简单、运行可靠的换热器。
它由多个管束组成，每个管束内部由多个并列的管子通过管板固定。
热源流体和冷源流体分别通过管子的内外表面流经换热器，实现热量的传递。
固定管板式换热器的设计原理基于传热原理。
热量的传导通过固体物体（如管子）的碰撞和振动传递。
具体而言，热源流体通过管子内表面，在管内壁和管子之间进行传热；冷源流体通过管子外表面，在管外壁和管子之间进行传热。
热源流体的温度逐渐升高，冷源流体的温度逐渐降低，两者的温度差越大，传热效果越好。
与其他类型的换热器相比，固定管板式换热器有以下优点。
首先，固定管板式换热器结构简单，制造成本低。
它由少量的零件组成，易于安装和维修。
其管束间的距离相对较大，适合高粘度和易结垢流体的传热，降低了换热器的堵塞风险。
其次，固定管板式换热器运行可靠。
通过合理设计管束的横截面积和布置规则间距，能够提高传热效率并减少压降。
换热器的管束结构紧凑，换热面积大，传热效果好。
同时，管束和管板的材料选择要符合工艺要求，以防止腐蚀和渗漏等问题。
此外，固定管板式换热器适用范围广。
它可用于传递液体、气体和多相流体之间的热能，并且适用于低温、高温和高压工况。
使用不同的材料和结构设计，还可以应对各种特殊环境和工艺需求。
在实际应用中，固定管板式换热器被广泛应用于石油化工、化学工程、食品加工、电力等行业。
例如，在炼油过程中，固定管板式换热器常用于提取和回收废温。
在矿山工业中，它可以用于处理酸碱废液。
在食品加工业中，固定管板式换热器可以用于果汁、奶制品等物料的恒温加热。
在发电厂中，它可以用于余热利用，提高能源利用率。
在设计固定管板式换热器时，需要注意以下几点。
首先，根据具体工艺要求确定换热器的尺寸和换热面积。
固定管板式换热器的设计
固定管板式换热器的设计固定管板式换热器是一种常用的换热器类型，可广泛应用于化工、化肥、石油、制药等工业领域中。
其主要优点是结构简单，易于维护和清洗，能够有效地实现流体间的热量传递。
因此，在进行固定管板式换热器的设计时，需要考虑以下几个方面。
一、换热面积的计算换热面积是固定管板式换热器设计中最为重要的参数之一，其大小直接影响到换热器的换热效率。
换热面积的计算需要考虑到流体的流量、温度、物性参数等因素，可以采用传热学的方法进行计算。
具体来讲，可以通过热传导方程、对流方程和辐射方程等数学模型来预估换热器的换热能力，以便为后续的换热器设计提供参考。
二、传热系数的计算传热系数是固定管板式换热器换热效率的另一重要参数，它反映了流体间热量传递的速度和强度。
在固定管板式换热器设计中，传热系数的计算通常涉及到热流密度、流体性质、壁面材质以及流体流动状态等因素。
有些情况下，为了提高传热系数，还可以采用增大流速、增加流体紊流程度或降低流体粘度等措施来进行优化。
三、流路设计流路设计是固定管板式换热器设计过程中的又一重要环节，它决定了流体在换热器内部的运动轨迹和流动状态。
合理的流路设计能够最大限度地利用换热面积，提高流体的传热效率。
在固定管板式换热器的流路设计中，需要考虑的因素包括：管板形式、管子排列方式、流体进出口的位置和尺寸、低速段和高速段的设置以及防堵结等措施。
四、板型选择固定管板式换热器的板型选择直接影响到换热器的热传递效果和抗堵塞能力，是固定管板式换热器设计中不可忽视的因素之一。
在板型选择时，需要综合考虑流体的物性参数、结垢和堵塞的倾向、板间距和面积以及清洗和维护难易程度等因素。
常见的板型有单板、双板和三板式等。
综上所述，固定管板式换热器设计需要综合考虑各种因素，充分利用流体的物理特性和热传导规律，以获得更高的换热效果。
在实际设计中，还需要结合具体的工艺要求、流体的使用环境等特定因素进行优化。
固定管板式换热器设计
固定管板式换热器设计摘要在工业生产中，为了适现物料之间热量传递过程中的一种设备，统称为换热器，它是化工炼油，动力，原子能和其它许多工业部门广泛应用的一种通用工艺设备，对于迅速发展的化工，炼油等工业生产来说，换热器尤为重要，换热器随着使用目的的不同可以把它分为：热交换器，加热器，冷却器，冷凝器，蒸发器和再沸器等。
本设计的主要任务是完成满足某一生产要求的管壳式换热器，它是属于列管式换热器的一种，是利用间壁使高温流体和低温流体进行对流传热从而实现物料间的热量传递。
换热器的工艺设计计算有两种类型，即设计计算和校核计算，包括计算换热面积和造型两方面。
设计计算的目的是根据给定的工作条件及热负荷，选择一种适当的换热器类型，确定所需的换热面积，进而确定换热器的具体尺寸。
校核计算的目的则是对已有的换热器校核它是否满足预定要求，这是属于换热器性能计算问题。
无论是设计计算还是校核计算，所需的数据包括结构数据、工艺数据和物性数据三大类。
其中结构数据的选择在换热器设计中最为重要。
对于列管式换热器的设计包括壳体型式、管程数、管子类型、管长、管制排列形式、折流板型式、冷热流体流动通道等方面的选择。
工艺数据包括冷热流体的流量、进出口温度、进口压力、允许压力降及污垢系数。
物性数据包括冷热流体在进出口温度或定性温度下的的密度、比热容、粘度、导热系数等。
本设计针对苯冷却的问题设计一换热器。
本设计包括三个部分：说明部分；计算部分；绘图部分。
本任务书主要是说明部分。
说明部分主要是通过对兰州地区水资源情况、常年气温情况、水价、水质等综合考虑，最后确定冷却水的用量、进出口温差等及最后的产品说明书，说明了此换热器的工作环境，工作条件，适用范围及技术要求等。
计算部分主要是针对说明部分的分析进行相应的计算，主要是对针对所选的换热器在满足生产要求的情况下进行工艺核算，最大可能的减小投入和增加收益，本设计就是为完成以上任务而进行的计算。
绘图部分主要是遵照计算的要求在绘图纸上按照一定的比例要求把所设计的换热器反映到图纸上来，同时要反映出管口方位以及所使用的部件的材料，规格等。
BEM600固定管板换热器设计
换热管选用Φ19×2，正三角形排列。 管内流速v=1.5 m/s 可计算出所需换热管数n=332 根。 采用单壳程双管程，管长L=4.5m 壳体内径D=600 mm
三.主要设计过程
• 2.压降校核 管程压降(Pa)
青岛科技大学本科毕业设计
题目：BEM600固定管板式换热器设计
• 指导教师： 学生姓名： 学号： • 班级：装控104班
一.固定管板式换热器
• 1、固定管板式换热器的结构特点
此种换热器的特点是管束以焊接或胀接在两 块管板上，管板分别焊接在外壳的两端并在其上 连接有顶盖，顶盖和壳体上装有流体进出口接管。
壳程圆筒轴向应力
换热管与管板拉脱应力 固定管板式列管换热
器
四、强度计算和结构设计
4.换热管与管板的连接
本换热器设计压力小于4MPa，且设计温度小于300℃， 操作中无剧烈的振动，无过大的温度变化及无明显的应力 腐蚀，故管板与换热管可采用强度胀接。
四、强度计算和结构设计
• 5.管板与壳体、管箱的连接方式
谢谢各位老师！
固定管板式列管换热器
22
名义厚度取6mm
四、强度计算和结构设计
• 管板兼做法兰
鉴于本设备压力较低，介质为 水，主要采用Q345R材料。
2.管板厚度的计算
管板计算厚度
Hale Waihona Puke 0.75d=14.25mm
结构开槽深度5mm 分程隔板槽深度4mm,最后圆整钢
板规格50mm
管板布管区周边的剪 切应力
壳体法兰应力 许用应力
管子应力 12
三.主要设计过程
固定管板式换热器的设计
固定管板式换热器的设计
1.选择换热器类型：
2.确定换热量和流体参数：
根据工艺流程计算出换热器需要处理的热量，并确定进出口流体的温度、流量、压力等参数。
这些参数对于换热器的选型和设计有重要的影响。
3.计算流体流速和压降：
根据进出口流体参数和流体性质，计算出流体在换热器内的流速和压降。
流速过大会增加流体的压降，造成能源的浪费；流速过小则会导致换
热效果不佳。
4.选择材料和尺寸：
根据流体的性质和操作条件选择合适的材料，并确定换热板的尺寸。
材料的选择应考虑其耐腐蚀性能、导热性能和机械强度等因素。
5.确定板片间距和导流板形状：
根据流体的性质和换热效果要求确定板片间距和导流板形状。
板片间
距的选择应保证足够的换热面积，并考虑清洗和维护的方便性；导流板的
形状应使流体均匀分布，提高换热效果。
6.进行热力计算：
利用热力计算软件对换热器进行热力计算，预测换热器的性能，包括
温度分布、压降和热效率等。
7.进行结构设计：
根据换热器的使用条件和操作要求进行结构设计，包括保温、支撑和连接等。
8.进行实际性能试验：
设计完成后，进行实际性能试验，验证设计的正确性和可行性。
试验结果将对后续的改进和优化提供依据。
以上是固定管板式换热器的设计过程的一般步骤，具体的设计方法和细节还需要根据实际情况进行调整。
在设计过程中，还需要对换热器的操作要求、安全性和经济性等方面进行综合考虑，确保设计的换热器能够满足实际需求。
固定管板换热器设计
固定管板换热器设计固定管板换热器是一种常见的换热设备，广泛应用于化工、制药、冶金等行业。
它由一组平行管子通过固定管板固定在一起，流体在管子内外流动进行热交换。
在设计固定管板换热器时，需要考虑多个因素，包括换热器的尺寸、材料选择、热传导计算以及流体流动参数等。
首先，在进行固定管板换热器设计时，需要确定换热器的尺寸和热传导计算。
换热器的尺寸决定了其热交换面积和流体流通的通道尺寸。
根据需要的换热量大小和流体的流速，可以确定换热器的尺寸，通常使用的计算方法有传统经验法和理论计算法。
在热传导计算中，需要考虑流体流动的方式（对流传热或辐射传热）、换热器的材料热导率以及管子和板子之间的传导热阻。
其次，固定管板换热器的材料选择也非常重要。
材料的选择需要考虑工艺条件、流体特性、耐腐蚀性等因素。
通常情况下，选用耐高温、耐腐蚀的材料，如不锈钢、钛合金、镍基合金等。
材料的选择还需考虑材料的热传导性能，以确保换热器具有良好的传热性能。
此外，在固定管板换热器的设计中，还需要考虑流体流动的参数。
流体的流速、压降和流动方式都会对换热器的性能产生影响。
通过合理的流道设计和管板间距设置，可以实现流体在换热器内的均匀流动，提高换热效果。
此外，流体进出口的布置和管子的连接方式也需要进行合理设计，以确保流体的有效利用和传热效率。
最后，在进行固定管板换热器设计时，需要考虑操作和维护的便捷性。
合理的设计可以使得换热器更易于安装、拆卸和清洗，减少维护和运维的难度。
换热器的防腐蚀措施、密封结构设计等也需要考虑到设备的长期使用和安全性。
综上所述，固定管板换热器设计涉及到尺寸计算、材料选择、热传导计算和流体流动参数等多个方面。
通过合理的设计，可以实现换热过程的高效、安全和可靠。
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三.主要设计过程
• 1.根据已知参数进行传热计算，并初选设备规格
初选传热系数K=1200w/(㎡/K) 所需传热面积S
SQ3 .7 7 16 5 0 8.4 9 m 7 2 K tm 12 3 0 .1 5 0 6
换热管选用Φ19×2，正三角形排列。
管内流速v=1.5 m/s
可计算出所需换热管数n=332 根。
SQ3 .7 7 16 5 0 8.4 9 m 7 2 K tm 12 3 0 .1 5 0 6
换热管选用Φ19×2，正三角形排列。
管内流速v=1.5 m/s
可计算出所需换热管数n=332 根。
采用单壳程双管程，管长L=4.5m
壳体内径D=600 mm
固定管板式列管换热器
5
一.固定管板式换热器固定管板式列管换热器
选取管箱、筒体和封头的材料均为Q345R板材，确定了 筒体的厚度为6mm；接管、换热管的材料均选用Q345R，接 管采用无缝钢管制造；管板材料选用Q345R锻件，计算所 得名义厚度为50mm；折流板和分程隔板也选用Q345R板材 ；折流板厚度为6mm，分程隔板厚度为10mm。
固定管板式列管换热器
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公称压力为1.0MPa。
固定管板式列管换热器
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五、结构部件的选择
接管法兰选用带颈平焊法兰
公称压力为1.0MPa。
固定管板式列管换热器
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五、总结
首先根据工业生产的要求设计符合要求的换热器，
工艺计算初选了换热器规格，确定的换热器壳径600mm、 管子数362、公称压力1.0MPa、管子尺寸为Φ19×2、管长 4500mm、单壳程双管程；进行了管壳程压降的核算，管程 压降31.1KPa，壳程压降45.5KPa，均符合不大于50KPa的 要求；计算得到的传热系数Ko=1291W/m2·K，传热安全系 数为21.3%，满足工艺要求。
固定管板式列管换热器
2
一.固定管板式换热器固定管板式列管换热器
固定管板换热器
性能优点
性能缺点
结构简单，制造 成本较低。管内 不易积累污垢， 污垢便于清洗。
3
管子外表面进行检 查和机械清洗，不 适宜处理脏的或有 腐蚀性的介质
Q
三.主要设计过程
• 1.根据已知参数进行传热计算，并初选设备规格
初选传热系数K=1200w/(㎡/K) 所需传热面积S
4.换热管与管板的连接
本换热器设计压力小于4MPa，且设计温度小于300℃， 操作中无剧烈的振动，无过大的温度变化及无明显的应力
腐蚀，故管板与换热管可采用强度胀接。
固定管板式列管换热器
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四、强度计算和结构设计
• 5.管板与壳体、管箱的连接方式
固定管板换热器管板兼做法兰，选用C型。
固定管板式列管换热器
名义厚度取6mm
固定管板式 列管换热器
壳程 封头计算厚度：
2 tP c D 0 .5 P c 2 1 0 . 8 0 8 .8 6 9 8 0 5 .5 0 0 .8 0 1 8 .6 m 5m
名义厚度取6mm
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四、强度计算和结构设计
• 管板兼做法兰
固定管板式列管换热器
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2.管板厚度的计算
青岛科技大学本科毕业设计
题目：BEM600固定管板式换热器设计
• 指导教师： 学生姓名： 学号：
• 班级：装控104班
固定管板式列管换热器
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一.固定管板式换热器
• 1、固定管板式换热器的结构特点
此种换热器的特点是管束以焊接或胀接在两 块管板上，管板分别焊接在外壳的两端并在其上 连接有顶盖，顶盖和壳体上装有流体进出口接管 。
• 5.吊耳（在管箱上设置）
固定管板式列管换热器
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五、结构部件的选择
• 防冲板
为了防止壳程物料进口处流体对换热管表 面积的直接冲刷，应在壳程进口管处设置防冲
板。
防冲板的固定形式为：用U型螺栓固定在换
热管上。
厚度为6mm。
固定管板式列管换热器
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五、结构部件的选择
6.法兰的选择 容器法兰选用甲型平焊法兰
鉴于本设备压力较低，介质为 水，主要采用Q345R材料。
管板计算厚度 0.75d=14.25mm
结构开槽深度5mm 分程隔板槽深度4mm,最后圆整钢 板规格50mm
管板布管区周边的剪 切应力
壳程圆筒轴向应力
许用应力
壳体法兰应力
换热管与管板拉脱应力 固定管板式列管换热 器
管子应力 12
四、强度计算和结构设计
14
五、结构部件的选择
1.接管的选择及开孔补强
接管内径为150mm，进行开孔补强计算，计算知不需要进 行补强。
• 2.拉杆与定距管
拉杆定距管结构，此结构适用于换热管外径d≥19mm的管 束，4根拉杆。
固定管板式列管换热器
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五、结构部件的选择
3.折流板
设置折流板的主要目的是为了增加壳程流体的流速，提高壳 程的传热膜系数，从而达到提高总传热系数的目的。同时， 设置折流板对于卧式换热器的换热管具有一定得支撑作用，当换
谢谢各位老师！
固定管板式列管换热器
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壳程压降(Pa)
P(21u 1 1)2Di(N dB 0 1)f0 0 p
97.8 10.57 20.6(131)0.30 31.73
2
0.017 1.03
36863
固定管板式列管换热器
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四、强度计算和结构设计
管程 筒体计算厚度：
强度 计算
2 P t c D P c 2 1 0 .8 8 0 .8 6 8 9 0 5 0 .8 0 8 1 .6 m 5m
固定管板换热器
性能优点
性能缺点
结构简单，制造 成本较低。管内 不易不 适宜处理脏的或有 腐蚀性的介质
Q
二.主要设计思路
固定管板式列管换热器
•1.根据已知参
数进行传热 计算，并初 选设备规格。
2.压力 降校核
3.传热面积 核算
4.强度计算 和结构设计
热管过长，而管子承受的压应力过大时，在满足换热器壳程允许压降
的情况下，增加折流板的数量，减小折流板间距，对于焊接换热管 的手里状况和防止流体流动诱发震动有一定的作用。而且， 设置折流板也有利于换热管的安装。
固定管板式列管换热器
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五、结构部件的选择
• 4.鞍座
鞍座选取DN600mm、重形、120度包角、焊制、双筋 、带垫板鞍座，鞍座和垫板材料均选用Q345R板材。
采用单壳程双管程，管长L=4.5m
壳体内径D=600 mm
固定管板式列管换热器
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三.主要设计过程
• 2.压降校核
管程压降(Pa)P 12 G i2i ldN i Pfii
P2
Gi2
22
4NP
P i ( P 1 P 2 ) F i ( 13 70 ) 7 1 . 5 1 2 3 0 7 1 . 51