换热器的设计说明书
换热器课程设计说明书
一 设计任务与条件现试设计一台正戊烷冷凝器，实现正戊烷蒸汽由160C ︒冷却至40C ︒，正戊烷的流量为7200h kg /，操作压力为0.175MPa 。
水蒸气的入口水温为30C ︒，出口水温为40C ︒。
二 设计计算〈一〉 确定设计方案 （1） 选择换热器的类型正戊烷蒸汽： 160C ︒→40C ︒ 冷却水： 30C ︒→40C ︒因为壳体与传热管壁温差大于50C ︒，初步确定选用带有补偿圈的固定管板式换热器。
（2）管程安排考虑到冷却水若走壳程由于流速较低易结垢，确定水蒸气走管程正戊烷饱和蒸汽走壳程。
〈二〉确定物性数据正戊烷蒸汽定性温度： 100240160=+=T )(C ︒ 冷却水定性温度： 3524030=+=t )(C ︒正戊烷蒸汽在100℃,0.175MPa 条件下的有关物性数据如下：06.4)1000273(314.8072.01017531=+⨯⨯⨯==RT PM ρ)/(3m kg)/(1057.131,K kg J c p ⋅⨯= )/(0128..01K m W ⋅=λ s Pa ⋅⨯=-5110874.0μ水在35℃时的有关物性数据如下： 31/7.995m kg =ρ )/(10174.431,C kg J c p ︒⋅⨯=)/(6176.01C m W ︒⋅=λ s Pa ⋅⨯=-511075μ 〈三〉估算传热面积 （1）热流量8.376)40160(57.13600/7200,,=-⨯⨯=∆⋅⋅=T c q Q h p h m T )(kW(2)冷却水用量9.32709)3040(10147.43600108.37633,,=-⨯⨯⨯⨯=∆⋅=t c Q q c p T cm )/(h kg （3）平均传热温差，按逆流算3.44304040160ln)3040()40160(=-----=∆m t )(C ︒（4）初算传热面积 由于在高压力下操作，假设)/(1102C m W K ︒⋅=则估算的传热面积为3.773.44110108.3763=⨯⨯=∆=m T t K Q S 估)(2m 〈四〉工艺结构尺寸 （1）管径和管内流速选用mm mm 5.225⨯φ较高级冷拔传热管（碳钢），取管内流速为s m u i /6.0=。
换热器设计说明书
3 U 形管换热器设计计算及强度校核...........................................................................................33 3.1 筒体、封头的厚度计算及压力试验校核 ....................................................................... 33 3.1.1 筒体厚度计算 ........................................................................................................ 33 3.1.2 前端管箱筒体计算 ................................................................................................ 34 3.1.3 前端管箱封头计算 ................................................................................................ 35 3.1.4 后端封头计算 ........................................................................................................ 36 3.2 水压试验校核 ................................................................................................................... 37 3.2.1 筒体的水压试验校核 ............................................................................................ 37 3.2.2 前端管箱封头，后端封头的水压试验校核......................................................... 39 3.3 法兰和螺栓 ....................................................................................................................... 40 3.3.1 垫片的选择及计算 ..............................................பைடு நூலகம்............................................... 40 3.3.2 螺栓的选择及计算 ................................................................................................ 41 3.3.3 法兰的选择 ............................................................................................................ 42 3.4 开孔补强计算 ................................................................................................................... 43 3.4.1 进口接管①、出口接管⑤ .................................................................................... 43 3.4.2 进口接管② ............................................................................................................ 45 3.4.3 出口接管④ ............................................................................................................ 47 3.5 管板及换热管的选择计算 ............................................................................................... 50 3.5.1 换热管的尺寸及排布 ............................................................................................ 50 3.5.2 管板的设计计算 .................................................................................................... 50
换热器设计手册
换热器设计手册换热器设计手册第一部分：引言换热器在许多工业领域中起着至关重要的作用，能够有效地传递热量和冷却介质。
本手册旨在提供关于换热器设计的详细说明和指导，以确保设计和运行的安全性、可靠性和高效性。
第二部分：换热器的基本原理和分类2.1 换热器的基本原理换热器是通过将热量从一个介质传递到另一个介质来实现的。
基于传热原理，换热器可以分为传导、对流和辐射换热器。
2.2 换热器的分类根据换热介质的流动方式和传热机理，换热器可以分为管壳式换热器、板式换热器、螺旋板换热器等。
第三部分：换热器设计的影响因素3.1 流体参数流体参数包括流体的流量、温度、压力、热导率等。
这些参数将直接影响到换热器的传热效果和换热面积的确定。
3.2 材料选择换热器的材料选择对其使用寿命和换热效率有着重要的影响。
应根据介质的性质和工作环境进行材料选择，并考虑材料的耐腐蚀性、导热性等因素。
3.3 热负荷计算通过计算热负荷，可以确定换热器的尺寸和换热面积。
热负荷计算依赖于流体参数和换热器的设计要求。
第四部分：换热器的设计步骤4.1 确定换热方式根据介质的性质和工艺要求，选择合适的换热方式，如对流换热、辐射换热或传导换热。
4.2 计算传热面积根据热负荷计算结果，确定换热器的传热面积。
传热面积的计算需要考虑流体参数和介质的传热特性。
4.3 确定换热器尺寸和形状根据换热器的传热面积和流体参数，确定换热器的尺寸和形状。
应确保设计的换热器能够有效地传递热量和具有合理的流体阻力。
4.4 选择材料根据介质的性质和工作环境，选择合适的材料。
应考虑材料的耐腐蚀性、导热性和可加工性等因素。
第五部分：换热器的安装和维护5.1 安装要求换热器的安装应符合相关的安全标准和操作规程。
在安装过程中，应注意保护换热器的密封性和防止外部损坏。
5.2 运行和维护换热器的运行和维护需要定期检查和保养。
应注意定期清洗换热器以防止结垢和污垢的堆积，避免影响换热器的传热效果。
换热器设计说明书(1)
化工设计说明书设计题目：煤油冷却器的设计设计人：专业班级：学号：指导老师：二〇〇九年六月八日前言化工原理课程设计是化工原理教学的一个重要环节，是综合应用本门课程和有关先修课程所学知识，完成以单元操作为主的一次设计实践。
通过课程设计使学生掌握化工设计的基本程序和方法，并在查阅技术资料、选用公式和数据、用简洁文字和图表表达设计结果、制图以及计算机辅助计算等能力方面得到一次基本训练，在设计过程中能够培养学生树立正确的设计思想和实事求是、严肃负责的工作作风。
化工原理课程设计是化工原理课程教学的一个实践环节，是使学生得到化工设计的初步训练，为毕业设计奠定基础。
围绕以某一典型单元设备(如板式塔、填料塔、干燥器、蒸发器、冷却器等)的设计为中心，训练学生非定型设备的设计和定型设备的选型能力。
设计时数为3周，其基本内容为：(1)设计方案简介：对给定或选定的工艺流程、主要设备的型式进行简要的论述。
(2)主要设备的工艺设计计算(含计算机辅助计算)：物料衡算，能量衡量，工艺参数的选定，设备的结构设计和工艺尺寸的设计计算。
(3)辅助设备的选型：典型辅助设备主要工艺尺寸的计算，设备的规格、型号的选定。
(4)工艺流程图：以单线图的形式绘制，标出主体设备与辅助设备的物料方向，物流量、能流量，主要测量点。
(5)主要设备的工艺条件图：图面应包括设备的主要工艺尺寸，技术特性表和接管表。
(6)设计说明书的编写。
设计说明书的内容应包括：设计任务书，目录，设计方案简介，工艺计算及主要设备设计，辅助设备的计算和选型，设计结果汇总，设计评述，参考文献。
整个设计由论述，计算和图表三个部分组成，论述应该条理清晰，观点明确；计算要求方法正确，误差小于设计要求，计算公式和所有数据必需注明出处；图表应能简要表达计算的结果。
在化工、石油、动力、制冷、食品等行业中广泛使用各种换热器，且是上述这些行业的通用设备，占有十分重要的地位。
随着我国工业的不断发展，对能源利用、开发和节约的要求不断提高，因而对换热器的要求也日益加强。
换热器设计手册
换热器设计手册1. 引言本文档旨在提供有关换热器的设计手册。
换热器是一种常见的设备，用于在热力系统中传递热量，实现能量的转移。
本手册将介绍换热器的基本原理、设计流程以及设计考虑事项。
2. 换热器的基本原理换热器是通过流体之间的热传导和对流传热来实现热量转移的设备。
换热器通常由两个流体通道组成，分别称为热源侧和热载体侧。
热源侧是热量的来源，热载体侧是热量的传递介质。
换热器的基本原理是通过接触面积的增加和流体之间的温度差来实现热量的传递。
3. 换热器设计流程3.1 确定热传导方式在进行换热器设计之前，需要确定热传导的方式。
根据不同的传热方式，可以选择不同类型的换热器，如管壳式换热器、板式换热器等。
3.2 确定流体参数在设计过程中，需要确定流体的参数，包括流量、温度等。
这些参数将对换热器的尺寸和性能产生影响。
3.3 确定换热器尺寸根据流体参数和传热需求，可以计算出换热器的尺寸。
这包括换热器的长度、直径或面积等。
3.4 确定传热系数换热器的传热系数是一个重要的设计参数，它决定了换热器的换热效率。
在设计过程中，需要考虑流体的性质、换热器的材料和结构等因素，来确定传热系数。
3.5 进行换热器设计计算在确定了上述参数之后，可以进行具体的换热器设计计算。
这包括确定换热面积、管道布置、管束数量等。
4. 换热器设计考虑事项4.1 热量传递效率在进行换热器设计时，需要考虑热量传递的效率。
热量传递效率是换热器性能的重要指标，直接影响换热器的能耗和传热效果。
4.2 材料选择在选择换热器的材料时，需要考虑流体的性质、工作条件和成本等因素。
常用的材料包括钢、铜、不锈钢等。
4.3 清洁和维护换热器在使用过程中，会积累一些污垢和沉积物，这会影响换热器的性能。
因此，在设计过程中需要考虑清洁和维护的便利性。
5. 结论通过本文档的介绍，我们了解了换热器的基本原理、设计流程以及设计考虑事项。
换热器的设计是一个复杂的过程，需要综合考虑多个因素。
换热器设计手册
换热器设计手册摘要，本文将介绍换热器的设计原理、分类、选型、安装和维护等内容，旨在帮助工程师和设计师更好地理解和应用换热器，提高换热器的设计和运行效率。
第一章换热器的基本原理。
换热器是一种用于传递热量的设备，其基本原理是利用热传导和对流传热的方式，将热量从一个流体传递到另一个流体。
换热器通常由管束、壳体、传热介质和支撑结构等部分组成。
在换热器中，热量的传递主要通过换热面积、传热系数和温度差来实现。
第二章换热器的分类。
根据换热方式的不同，换热器可以分为接触式换热器和间接式换热器。
接触式换热器是指传热介质直接接触的换热器，如冷却塔、冷凝器等；间接式换热器是指传热介质不直接接触的换热器，如管壳式换热器、板式换热器等。
根据换热器的结构形式，可以分为管式换热器、板式换热器、壳管式换热器、板壳式换热器等。
第三章换热器的选型。
在换热器的选型过程中，需要考虑流体的性质、流量、温度、压力、换热面积、传热系数、温差等因素。
根据实际工况和使用要求，选择合适的换热器类型和规格，以确保换热器的性能和可靠性。
第四章换热器的安装与调试。
换热器的安装与调试是确保其正常运行的关键环节。
在安装过程中，需要注意换热器的位置、支撑、固定、管道连接、密封等问题；在调试过程中，需要进行压力测试、泄漏检测、流量调节、温度控制等工作，以确保换热器的正常运行。
第五章换热器的维护与保养。
换热器的维护与保养是延长其使用寿命和保证其性能的重要手段。
定期对换热器进行清洗、检查、维修和更换，及时处理故障和问题，可以有效地保证换热器的正常运行。
结论。
换热器是化工、石油、电力、冶金、制药等行业常用的设备，其设计和运行对生产过程的效率和产品质量有着重要的影响。
通过本文的介绍，希望读者能够更好地理解和应用换热器，提高其设计和运行效率，为工程实践提供参考和指导。
换热器课程设计说明书
换热器原理与设计课程设计计算说明书设计题目换热器原理与设计课程设计学院（系）：机电工程学院专业：能源与动力工程班级：姓名：学号：指导老师：完成日期：新余学院目录第一部分确定设计方案1.1选择换热器的类型两流体温度变化情况：热流体进口温度130℃，出口温度40℃。
冷流体进口温度30℃，出口温度40℃。
从两流体温度来看，估计换热器的管壁温度和壳体壁温之差很大，因此初步确定选用浮头式列管换热器，而且这种型式换热器管束可以拉出，便于清洗；管束的膨胀不受壳体约束。
1.2流动空间及流速的确定由于煤油的粘度比水的大，井水硬度较高，受热后易结垢，因此冷却水走管程，煤油走壳程。
另外，这样的选择可以使煤油通过壳体壁面向空气中散热，提高冷却效果。
同时，在此选择逆流。
选用ф25×2.5的碳钢管，管内流速取u i=0.75m/s。
第二部分确定物性数据定性温度：可取流体进、出口温度的平均值。
壳程煤油的定性温度为： T=(130+40)/2=85℃管程冷却水的定性温度为：t=(30+40)/2=35℃根据定性温度，分别查取壳程和管程流体的有关物性数据。
煤油在90℃下的有关物性数据如下：密度ρo= 810kg/m3定压比热容 cp o=2.3kJ/(kg·℃)导热系数λo=0.13W/(m·℃)粘度μo=0.00091 Pa·s冷却水在32℃下的物性数据：密度ρi=994kg/m3定压比热容 cp i=4.187kJ/(kg·℃)导热系数λi=0.626 W/(m·℃)粘度μi=0.000727 Pa·s第三部分工艺流程图第四部分 计算总传热系数4.1热负荷的计算以煤油为计算标准算它所需要被提走的热量： Q=qc Δt=2.39×108330×24x2.22x （130-40）=7.034x106KJ/h=1953.8KW4.2平均传热温度计算两流体的平均传热温差，暂按单壳程、多管程计算。
换热器设计指导书(DOC)
空调器主关件设计指导书换热器编制：审核：会签：审定：批准：青岛海尔空调电子有限公司目录一、总述1、用途 (3)2、参考资料及参考标准 (3)二、设计步骤1、基本原理及性能指标 (3)2、产品选型2.1 产品类型 (4)2.2产品主要结构及材料选择要求 (4)3、设计计算 (7)4、安装规范要求 (11)三、设计雷区及规避措施 (11)四、检验要求 (12)一、总述1、用途这份换热器设计指导书，涉及到所有换热器的分类、换热器的选型、设计标准、安装规范，曾出现的社会问题，保证换热器的稳定可靠性。
2、参考资料及标准2.1参考资料《制冷换热器设计》、《制冷原理及设备》、《传热学》2.2参考标准Q/HKT J05101-1999 热交换器JB/T7659.4-1995 氟利昂制冷装置用干式蒸发器JB/T7659.5-1995 氟利昂制冷装置用翅片式换热器JB/T4750-2003 《制冷装置用压力容器》GB 150 《钢制压力容器》JB4734 《铝制压力容器》JB4745 《钛制压力容器》二、设计步骤1、换热器基本原理及性能指标1.1换热器基本原理在工程中，将某种流体的热量以一定的传热方式传递给他种流体的设备，称为换热器.在这种设备中，至少有两种温度不同的流体参与传热。
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。
但是有的热交换器中也有多于两种温度不同的流体在其中传热的，例如空分装置中的可逆式板翅热交换器。
1.2换热器性能指标1）传热性能保证满足生产过程所要求的热负荷。
热交换强度高，热损失少，在有利的平均温差下工作。
2）阻力性能保证较低的流动阻力，以减少热交换器的动力消耗。
3）机械性能强度足够及结构合理。
要有与温度和压力条件相适应的不易遭到破坏的工艺结构，运行可靠。
4）经济性能经济上合理是指换热器在满足了其他性能指标的同时，自身的全部费用（包括设备费，运行费等多方面的费用）达到最小。
此外，一台较完善的换热器还应该便于制造，安装和检修，设备紧凑（这对大型企业，航空航天，新能源开发和余热回收装置更有重要意义）等。
热交换器设计说明书
结构设计管箱设计参照标准GB151-2014壳体内径DN=450mm，材料为Q235,许用应力[δ]=125Mpa,壳体厚度δ=8mm，采用卷制。
接管管程接管：Ф159×8，无缝钢管，材料为10号钢，L=100mm。
壳程接管：Ф219×8，无缝钢管，材料为10号钢，L=100mm。
管板固定管板材料为Q235 Pg=1.6Mpa，厚度b=40mm。
具体尺寸(:mm)DN D D1 D2 D3 D4 D5 d2450 565 530 500 447 487 450 18螺栓规格数量 bf b PsPtM16 24 30 40 0.6 1.0折流板选取弓形折流板，上下缺口，材料Q235，缺口高度h=112.5mm，板间距ls=237.5mm,进出口板间距Ls,i =ls,o=260mm，厚度δ=6mm，外径D b=446.5mm，折流板数目9，经计算换热与结构均符合要求。
拉杆材料为Q235，选用Ф=16的拉杆4根，具体位置及装配方式见装配图，一端与管板采用螺纹连接，另一端用螺母固定在折流板上。
封头选用材料为16Mn的椭圆形标准封头，取壁厚8mm。
H=137 h=25 Di=450分程隔板选用材料Q235，厚度为8mm,宽450mm，长489mm，一端为和封头形状相同的圆冠，另一端为平面，分程隔板焊于管箱内。
支座(JB-T4712.1-2007）DN450 120包角焊制，单筋，带垫板L 1 b1δ1δ2b3δ3弧长 b4δ4e L2420 120 8 8 96 8 540 200 6 48 290容器法兰甲型平焊法兰：JB/T4701-2000，材料为16Mn,许用应力为16barDN D D1 D2D3D4δ d 螺栓规格数量450 565 530 500 490 487 30 18 M16 20接管法兰板式平焊平面法兰管程接口：PN=16bar DN=159mm A1=168.3mmD K L C 螺栓规格数量 B265 225 18 20 M16 8 161壳程接管：PN=6bar DN=219mm A1=219.1mmD K L C 螺栓规格数量 B320 280 18 22 M16 8 222旁路挡板材料为Q235，厚度为10mm ，宽度为31mm ，1对，长度为1430m 。
换热器设计说明书
换热器设计说明书
换热器是一种常见的传热设备，广泛应用于许多工业领域中。
作
为传热过程中的重要组成部分，换热器的设计十分关键，直接影响着
传热效率和设备的使用寿命。
因此，如何设计一款功能稳定、高效节
能的换热器，成为众多工程师的追求目标。
在换热器的设计中，需要从以下几个方面进行考虑：
1.设计选型：选择合适的换热器类型，根据实际需求确定尺寸、
材质和流量等参数。
比如可选择板式换热器、管式换热器和壳管式换
热器等。
2.传热计算：根据传热原理，对换热器的传热面积、传热系数等
进行计算和分析，确定合适数值，以保证传热效率的提高。
3.流体力学计算：进行流体力学分析，确定流体流动状态和阻力，以保证设备的正常运行和安全性。
4.材料选择：选择合适的材料，以确保设备的耐腐蚀性、耐热性
和耐压性等。
5.结构设计：设计合理的结构，保证设备的稳定性、耐用度和易
于维护等。
6.工艺参数：根据实际工艺参数确定换热器的工作温度、压力、
流量等参数，以保证设备的正常运行。
总之，换热器的设计过程需要充分考虑各个因素的综合因素，而且需要依据实际需求和应用环境来进行选择和优化。
同时，还需要不断进行改进与创新，以满足新技术、新工艺、新材料的需求，提升热交换设备的性能和效率。
换热器设计说明书
工程热力学与传热学课程设计管壳式换热器设计说明书目录一、设计任务书———————————11、换热器的概念及意义2、固定管板式换热器构造3、工作原理4、设计参数二、设计计算书———————————31、换热管的材料、内径、长度、管间距等确实定2、壳体内径3、管程接收直径4、折流板缺口高度、间距、数目以及折流板直径5、壳程接收直径确实定6、传热面积和传热面积之比三、计算表格四、设计结果汇总表—————————7五、设计自评————————————8六、参考文献————————————9一、设计任务书1、换热器的概念及意义在化工生产中为了实现物料之间能量传递过程需要一种传热设备。
这种设备统称为换热器。
在化工生产中，为了工艺流程的需要，往往进展着各种不同的换热过程：如加热、冷却、蒸发和冷凝。
换热器就是用来进展这些热传递过程的设备，通过这种设备，以便使热量从温度较高的流体传递到温度较低的流体，以满足工艺上的需要。
它是化工炼油，动力，原子能和其他许多工业部门广泛应用的一种通用工艺设备，对于迅速开展的化工炼油等工业生产来说，换热器尤为重要。
换热器在化工生产中，有时作为一个单独的化工设备，有时作为某一工艺设备的组成局部，因此换热器在化工生产中应用是十分广泛的。
任何化工生产中，无论是国内还是国外，它在生产中都占有主导地位。
2、固定管板式换热器构造3、工作原理：管壳式换热器和螺旋板式换热器、板式换热器一样属于间壁式换热器，其换热管内构成的流体通道称为管程，换热管外构成的流体通道称为壳程。
管程和壳程分别通过两不同温度的流体时，温度较高的流体通过换热管壁将热量传递给温度较低的流体，温度较高的流体被冷却，温度较低的流体被加热，进而实现两流体换热工艺目的。
4、设计参数：二、设计计算书根据设计任务书进展设计计算：204565''2'1max =-=-=∆t t t ℃ 252550'2''1min =-=-=∆t t t ℃热损失系数取0.98传热量：()()kJ t t c M Q L p 48098.0506561.244.14''1'121=⨯-⨯⨯=-=η 冷却水量：()()s kg t t c M p 73.52545187.4480'2''222=-⨯=-逆流时的对数平均数温差：41.222025ln 2025ln minmax min max 1=-=∆∆∆-∆=∆⋅t t t t t c m 参数;P 、R5.025652545'2'1'2''2=--=--=t t t t P 75.025455065'2''2''1'1=--=--=t t t t R设计本管壳式换热器为2壳程-4管程<2-4>型，那么975.0=ψ 有效平均温差：85.214.22975.01=⨯=∆=∆⋅c m m t t ψ 初选传热系数：()C kg w K ︒⋅=300'0 估算传热面积：2'0'022.7385.21300480000m t K Q F m =⨯=∆= 管子材料：铝制管5.320⨯φ管程所需流通截面：222100573.0110003.57m M A t =⨯==ωρ每程管数：根43013.000573.044221=⨯⨯==ππd A n t每根管长：m l d nZ F l t 60'0==取π管子排列方式为：等边三角形 管间距s=26mm 分程隔板槽处管间距mm l E 40=平行于流向的管距mm s s p 5.2230cos =⨯=ο垂直于流向的管距mm s s n 1330sin =⨯=ο 拉杆直径取12mm 估计管壳直径mm 400≤ 管排列可做如下草图那么六边形层数为6层，一台管子数为86=t n ，一台拉杆数为4根一台传热面积为24.32602.086m dl n c =⨯⨯⨯=ππ 两台传热面积：2''08.64m F =管束中心至最外层管束中心距离为0.135m ，管束外缘直径m D L 29.0=壳体m 325.0取S D 那么长径比5.18325.06==s D l管程接收直径：6895.511100073.513.113.122⨯=⨯==φρω取M D 管程雷诺数：1793110725013.010001Re 621222=⨯⨯⨯==-μρωd 管程换热系数：52469.417931023.0013.0621.0Re 023.04.08.04.08.0122=⨯⨯⨯=⨯=τλαP d 折流板形式选弓形，折流板缺口高度m D h S 08.035.025.025.0=⨯== 折流板的圆心角为120度，折流板间距取m l s 4.0=，折流板数目为14块，折流板上管孔数为60个，折流板上管孔直径m d H 0204.0=，通过折流板管子数为56个，折流板缺口处管子数为30根，折流板直径m D b 3.0=。
换热器 设计手册
换热器设计手册第一部分：换热器概述换热器是工业生产中常用的设备，用于将热能从一个流体传递到另一个流体，以实现热能的平衡和利用。
在化工、能源、制药、食品等行业都有广泛的应用。
本手册将以换热器的设计、选择、运行与维护为主要内容，为工程师和操作人员提供全面的指导和参考。
第二部分：换热器设计原理1. 热传导原理：介绍热量在换热器中的传导过程，包括对流、传导、辐射等热传导方式。
2. 换热器工作原理：介绍不同类型换热器的工作原理，如壳管式、板式、螺旋式等。
3. 换热器设计参数：详细介绍换热器设计中的参数，如传热系数、流体速度、材料选取等。
第三部分：换热器设计流程1. 换热器类型选择：根据不同工艺要求和流体特性选择合适的换热器类型。
2. 换热器计算及模拟：对换热器进行热平衡计算和流体模拟，确定换热器的尺寸和传热面积。
3. 换热器结构设计：设计换热器壳体、管束、管板、密封装置等结构。
4. 材料选取：根据工作条件和流体性质选择合适的材料，包括金属、非金属等。
5. 换热器性能分析：对设计的换热器进行性能评估，确保满足工艺要求。
第四部分：换热器运行与维护1. 换热器安装与调试：介绍换热器的安装、泄漏检测、气密性测试等。
2. 换热器运行优化：讲述换热器的操作技巧和运行优化方法，包括流体控制、温度调节等。
3. 换热器维护与保养：指导换热器的定期检查、清洗、维护和更换零部件。
第五部分：换热器设计案例分析通过实际的换热器设计案例，分析不同场景下的换热器选型、设计、运行和维护过程，并总结经验和教训。
结语本手册以换热器设计为主线，系统介绍了换热器的原理和应用，涵盖了设计、选择、运行和维护的全过程。
希望通过本手册的阅读，读者能够对换热器设计有全面的了解，并能在实际工程中有效应用。
换热器设计手册
换热器设计手册
设计一个换热器的手册可以包含以下内容：
1. 引言：介绍换热器的定义、作用和使用范围。
2. 换热基础知识：解释热传递的基本概念和换热原理，包括传热方式、热传递方程和换热系数。
3. 换热器的分类：介绍各种常见的换热器类型，如壳管式换热器、板式换热器、螺旋板式换热器等，以及它们的特点和应用领域。
4. 换热器的设计步骤：详细阐述换热器设计的步骤，包括确定传热面积、计算传热量、选择换热器类型和尺寸、确定管道布局、计算流体流量等。
5. 换热器设计中的参数：介绍影响换热器性能的关键参数，如流体温度差、表面积比、管程系数、传热系数等，并提
供计算方法和工程经验。
6. 设计中的问题和解决方案：列举可能在换热器设计中遇
到的常见问题和解决方法，如阻力损失、结垢问题、流体
腐蚀等。
7. 换热器的实施与维护：介绍换热器的安装、调试和维护
要点，包括清洗方法、检查周期和维修常识。
8. 设计案例与实例分析：提供一些换热器设计案例和实例
分析，以帮助读者更好地理解设计过程和技巧。
9. 相关标准与规范：列举与换热器设计相关的国际和行业
标准，如ASME、API和GB等，并提供参考链接和书目。
10. 常用的换热器软件与工具：介绍常用的换热器设计软件和在线计算工具，以方便读者进行设计和计算。
最后，手册还可以提供参考文献、索引和图表以增加阅读的便利性和可读性。
换热器设计手册 (2)
换热器设计手册1. 引言换热器是一种用于将热量从一个介质传递到另一个介质的设备。
它广泛应用于工业生产、能源系统和空调等领域中。
换热器的设计对于确保良好的热量传递效率至关重要。
本手册将介绍换热器设计的基本原理、常见的换热器类型以及设计过程中需要考虑的关键因素。
2. 换热器基本原理换热器的基本原理是利用热传导和流体运动来实现热量的传递。
换热器通常由两种介质流体通过分离的通道流动，介质1流经一个通道，介质2流经另一个通道。
换热器的目的是将介质1中的热量传递给介质2，或者将介质2中的热量传递给介质1。
换热器的热量传递可以通过对流、传导和辐射等多种机制来实现。
对流是指流体与固体表面之间的热量传递，传导是指通过固体材料的热传导来实现热量传递，辐射是指由于温度差引起的热辐射。
在换热器设计中，通常会根据具体情况选择合适的热传递机制。
3. 常见的换热器类型3.1 管壳式换热器管壳式换热器是一种常见的换热器类型，它由一个壳体和多个管束组成。
介质1通过壳体外部流动，介质2则通过管束内部流动。
热量通过管壁传递，从而实现介质1和介质2之间的热量交换。
管壳式换热器具有较大的热交换面积，适用于处理大流量和高温度差的情况。
3.2 板式换热器板式换热器是一种将多个金属板堆叠在一起形成的换热器。
介质1和介质2分别通过相邻的板间流动，热量通过板之间的传导实现热量传递。
板式换热器具有紧凑的结构和较高的热交换效率，适用于处理低流量和小温度差的情况。
3.3 管束式换热器管束式换热器由多个管束组成，每个管束内部流动的介质可以与其他管束中的介质进行热量交换。
管束式换热器适用于多个介质之间需要进行热量交换的情况。
3.4 其他类型的换热器除了上述常见的换热器类型，还有许多其他类型的换热器，如螺旋板式换热器、管栅板式换热器等。
根据具体的应用场景和要求，可以选择合适的换热器类型。
4. 换热器设计过程换热器设计的过程通常可以分为以下几个步骤：4.1 确定热量传递要求首先要确定换热器需要传递的热量，包括热负荷和传热表面积等参数。
换热器产品手册
换热器产品手册一、产品介绍换热器是一种广泛应用于能源、化工、制冷等领域的设备，主要作用是进行热交换，提高能源利用率。
本手册旨在为使用本换热器的用户提供详细的产品信息和使用指导。
二、产品特点1. 高效节能：本换热器采用高效传热材料，提高热交换效率，降低能源消耗。
2. 稳定可靠：设计合理的结构，保证了设备长期稳定运行，减少了维护成本。
3. 易于维护：设计简洁易行，便于日常维护和检修。
4. 广泛的应用范围：适用于多种行业和领域，满足不同需求。
三、产品规格1. 尺寸：根据实际需求定制，提供多种尺寸供选择。
2. 材质：根据实际需求选择，包括碳钢、不锈钢、钛等。
3. 压力等级：根据实际需求选择，提供多种压力等级供选择。
4. 传热面积：根据实际需求定制，提供多种传热面积供选择。
四、使用说明1. 安装：请按照安装说明正确安装换热器，确保设备正常运行。
2. 操作：请按照操作规程正确操作换热器，避免误操作导致设备损坏。
3. 维护：定期对设备进行检查和维护，确保设备长期稳定运行。
4. 故障排除：遇到问题时，请及时排查并解决，如无法解决，请联系我们的技术支持。
五、安全提示1. 请确保设备运行过程中，人员安全，避免接触到高温、高压等危险区域。
2. 请按照规定进行日常检查和维护，确保设备处于良好状态。
3. 如遇紧急情况，请按照应急预案进行操作，并联系我们的技术支持。
六、技术支持与服务我们将为您提供全面的技术支持与服务，包括但不限于：设备安装指导、操作培训、维护保养、故障排除等。
如您有任何问题或需要帮助，请随时联系我们。
七、保修与售后服务1. 保修期：本换热器的保修期为一年。
保修期内因非人为因素引起的设备故障，我们提供免费维修或更换服务。
保修期外，我们仍提供有偿维修服务。
2. 售后服务：我们将根据您的实际需求，提供全面的售后服务，包括设备升级、改造、维修等。
我们将以最快的速度和最好的质量为您提供满意的售后服务。
八、常见问题与解决方案1. 换热器泄漏：可能是由于焊接缺陷或密封件老化等原因引起。
换热器说明书
9.2 换热器的设计与选型9.2.1 概述换热器是一种在不同温度的两种或两种以上流体间实现物料之间热量传递的节能设备，是使热量由较高的流体传递给温度较低的流体，使流体温度达到流程规定的指标，以满足过程工艺条件的需要，同时也提高能源利用率的主要设备之一。
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。
通常在化工厂的建设中，换热器约占总投资的10~20%。
在石油炼厂中，换热器约占全部工艺设备投资的35~40%。
换热器包括过程流股的冷却器，加热器，塔的再沸器和冷凝器，以及不同温位的工艺物流相互进行显热交换的换热器。
根据工艺要求掌握物料流量、温度、压力、化学性质、物性参数等特性等，初步确定设计方案。
在设计过程中，主要考虑如下几个方面的问题。
1) 满足工艺和操作的要求设计出来的流程和设备首先要保证质量，操作稳定，这就必须配置必要的阀门和计量仪表等。
并在确定方案时，考虑流体的流量，温度和压力变化时采取什么措施来调剂节，而在设备发生故障时，检修应方便。
2) 满足经济上的要求既能满足工艺操作的要求，又使施工简便，材料来源容易，价格低。
如果有废热可利用，要尽量节省热能，充分利用废热，或者采取适当的措施达到降低成本的目的。
3) 保证生产安全在工艺流程和操作中若有爆炸，中毒等危险性，要考虑安全措施。
又如设备材料的强度验算，除按规定应有一定的安全系数外，还应考虑由于设备中压力突然升高或者造成真空而需要安装安全阀9.2.2 换热器的分类1．按工艺功能分类：可分为冷却器、加热器、再沸器、冷凝器、蒸发器、过热器、废热锅炉等。
2．按传热方式和结构分类：可分为间壁传递热量式和直接接触传递热量式，其中间壁传递热量式又可分为：①管壳式换热器：固定管板式、浮头式、填料函式、U型管式、滑动管板式。
②板式换热器：板翅式、螺旋板式、伞板式、波纹板式。
③管式换热器：空冷式、套管式、喷淋管式、箱管式。
④液膜式换热器：升降模式、括板薄膜式、离心薄膜式。
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西安科技大学—乘风破浪团队1换热器的设计1.1 换热器概述换热器是化工、石油、动力、食品及其它许多任务业部门的通用设备，在生产中占有重要地位。
换热器种类很多，但根据冷、热流体热量交换的原理和方式基本上可分三大类即：间壁式、混合式和蓄热式。
在三类换热器中，间壁式换热器应用最多。
换热器随着换热目的的不同，具体可分为加热器、冷却器、蒸发器、冷凝器，再沸器和热交换器等。
由于使用条件的不同，换热设备又有各种各样的形式和结构。
换热器选型时需要考虑的因素是多方面的，主要有: ① 热负荷及流量大小； ② 流体的性质；③ 温度、压力及允许压降的范围； ④ 对清洗、维修的要求；⑤ 设备结构、材料、尺寸、重量； ⑥ 价格、使用安全性和寿命；按照换热面积的形状和结构进行分类可分为管型、板型和其它型式的换热器。
其中，管型换热器中的管壳式换热器因制造容易、生产成本低、处理量大、适应高温高压等优点，应用最为广泛。
管型换热器主要有以下几种形式：（1）固定管板式换热器：当冷热流体温差不大时，可采用固定管板的结构型式，这种换热器的特点是结构简单，制造成本低。
但由于壳程不易清洗或检修，管外物料应是比较清洁、不易结垢的。
对于温差较大而壳体承受压力较低时，可在壳体壁上安装膨胀节以减少温差应力。
（2）浮头式换热器：两端管板只有一端与壳体以法兰实行固定连接，称为固定端。
另一端管板不与壳体连接而可相对滑动，称为浮头端。
因此，管束的热膨胀不受壳体的约束，检修和清洗时只要将整个管束抽出即可。
适用于冷热流体温西安科技大学—乘风破浪团队2差较大，壳程介质腐蚀性强、易结垢的情况。
（3）U 形管式换热器换：热效率高，传热面积大。
结构较浮头简单，但是管程不易清洗，且每根管流程不同，不均匀。
表1-1 换热器特点一览表西安科技大学—乘风破浪团队3在过程工业中，由于管壳式换热器具有制造容易，生产成本低，选材范围广，清洗方便，适应性强，处理量大，工作可靠，且能适应高温高压等众多优点，管西安科技大学—乘风破浪团队4壳式换热器被使用最多。
工业中使用的换热器超过90%都是管壳式换热器，在工业过程热量传递中是应用最为广泛的一种换热器。
结合上述优点和本工艺的特点，本工艺的换热器主要选用管壳式换热器。
1.2 管壳式换热器的选用1.2.1 结构参数的确定⑴管径管径越小换热器越紧凑、便宜，但压力降会增加。
为了满足允许的压降，一般选用19mm 的管子；对于物流流量较大的，采用25mm 以上的管子。
⑵管长无相变传热时，管子长则换热系数增加，对于相同的换热面积，管子长则管程数减小，使得压力降减小，每平方米传热面积比降低。
我国生产的标准钢管长度为6m ，故系列标准中管长有1.5 m ，2 m ，3 m ，6 m 和9 m 五种。
因此，一般管长取4-6m ，对大面积，无相变换热器管长可取至8～9m 。
⑶管子配布换热管在管板上的排列方式主要有正三角形、正方形和转角正三角形、转角正方形。
正三角形排列形式最为普遍，由于管距都相等，可以在同样的管板面积上排列最多的管数。
但因管外不易清洗，其适用场合受到限制，主要适用于壳程介质污垢少，且不需要进行机械清洗的场合。
而采用正方形和转角正方形排列的管束，能够使管间小桥形成一条直线通道，便于管外机械清洗。
⑷管心距管心距小设备紧凑，但将引起管板增厚、清洁不便、壳程压降增大。
故一般选用范围为 1.25～1.5d （d 为管外径）。
表1-2 换热管管心距西安科技大学—乘风破浪团队5⑸管程数管程数增加，管内流速增加，传热系数增加。
管程数一般有1、2、4、6、8、10、12等七种。
但管程数不能分得太多，以免压力降过大，且隔板要占用相当大的布管面积。
⑹折流板折流板可以改变壳程流体的方向，使其垂直于管束流动，提高流速，从而增加流体流动的湍流程度，获得较好的传热效果。
折流板型式可分为圆缺形（弓形）折流板、盘环形折流板、孔式折流板和折流圈。
表1-3 折流板间距常用数值1.3 换热器详细设计本工艺共有41台换热设备（换热器、再沸器、冷凝器、预热器），这里我们西安科技大学—乘风破浪团队6以浮头式换热器（E0602）详细设计为例。
热物流经该换热器换热温度降至目标温度，冷却物流为循环冷却水。
由Aspen 软件得到冷热工艺物流数据：表1-4 工艺操作参数初步选择换热器的形式后，根据任务要求利用Aspen Exchanger Design ＆Rating V7.2进行模拟计算，模拟出来的换热器工艺参数如图1-1所示：西安科技大学—乘风破浪团队7图1-1 换热器工艺参数⑴结构设计西安科技大学—乘风破浪团队8利用Aspen Exchanger Design ＆Rating V7.2软件也可以对换热器进行结构设计，模拟出来的结果如下：①换热管设计图 1-2 换热管基本参数图 1-3 换热管排列方式换热管为平滑管，外径19mm ，壁厚为2mm ，管间距为25mm ，管长 5850mm 。
换热管根数514根。
管子排列方式为正三角形排列。
②折流板和管口设计折流板的设置主要是为了提高壳程的流速，增加扰动，改善传热。
这里选择单弓形折流板，并且圆缺方向的高度为壳体公称直径的0.15～0.45，折流板间距西安科技大学—乘风破浪团队9一般不小于圆筒内径的1/5。
折流板的数目及厚度等基本参数见图1-4 所示图1-4 折流板基本参数折流板数目为6，折流板型式为单弓形，切割率为39.15%。
折流板朝向为水平，与进出口间隔（第一块与进口或最后一块与出口端面的距离）为466.48mm ， 两块板间隔为525.00mm 。
图1-5 管口基本参数管程进、出口管口各有一个。
其中，管程进口管口外径为168.28mm ，内径154.05mm ；管程出口管口外径168.28mm ，内径154.05mm 。
壳程进、出口管口亦各有一个，壳程进口管口外径为323.85mm ，内径304.8mm ；壳程出口管口外径273.05mm ，内径254.51mm 。
③管束西安科技大学—乘风破浪团队10图1-6 管束基本参数如图为管束信息，主要对管束布置、布置限定、定位杆拉杆和管束布置图 进行详细设置。
图 1-7 换热器结构尺寸根据《JB/T4715-1992固定管板式换热器形式与基本参数》和《GB151-1999西安科技大学—乘风破浪团队11管壳式换热器》对模拟的数据进行圆整，并考虑到热损失等，换热面积有余量， 选定换热器的基本参数如下：表1-5 换热器基本参数⑵换热器的机械设计及校核 ①选材由于热流体和冷却水温度都不是太高，冷、热流体腐蚀性不大，故壳体材料 选用Q235-B ，管子材料选用Q235-B 无缝钢管。
②管板的选择管板用来固定换热管并起着分隔管程和壳程的作用,根据选定的换热器公称直径及操作压力查表可得管板数据，这里选用其默认的管板类型为标准单管板。
表1-6 管板结构数据西安科技大学—乘风破浪团队12③管子与管板的连接因为操作压力小于4Mpa ，且温度低于300℃，所以管子与管板的连接采用 胀接。
④管板与壳体的连接管板与壳体的连接采用焊接，,该结构在管板上开槽，壳体嵌入后焊接。
壳体对中容易，适用于壳体压力不太高的场合。
⑤换热器的校核表 1-7 固定管板式换热器设计计算西安科技大学—乘风破浪团队13表 1-8 前端管箱筒体计算西安科技大学—乘风破浪团队14表 1-9 前端管箱封头计算西安科技大学—乘风破浪团队15表 1-10 后端管箱筒体计算西安科技大学—乘风破浪团队16西安科技大学—乘风破浪团队17表 1-11 后端管箱封头计算西安科技大学—乘风破浪团队18表 1-12 筒体计算西安科技大学—乘风破浪团队19表1-13 筒体法兰计算西安科技大学—乘风破浪团队20西安科技大学—乘风破浪团队21西安科技大学—乘风破浪团队22西安科技大学—乘风破浪团队23表1-14后端筒体法兰计算西安科技大学—乘风破浪团队24西安科技大学—乘风破浪团队25西安科技大学—乘风破浪团队26表1-15前端管箱法兰计算西安科技大学—乘风破浪团队27西安科技大学—乘风破浪团队28西安科技大学—乘风破浪团队29西安科技大学—乘风破浪团队30表1-16后端管箱法兰计算西安科技大学—乘风破浪团队31西安科技大学—乘风破浪团队32西安科技大学—乘风破浪团队33表1-17开孔补强计算西安科技大学—乘风破浪团队34西安科技大学—乘风破浪团队35⑶选型结果经过修正校核，最终选定换热器型号：BES-800-0.4-189.8-4.5/19-4Ⅱ，其各自代表意义为：封头管箱，800—换热器公称直径（mm ），0.4—管程、壳程设计压力（MPa ），189.8—换热面积（m2），4.5—换热管长（m ），19—换热管外径（mm ），4—四管程，1-单壳程，Ⅱ—碳钢较高级冷拔钢管。
其它换热器采用同样的方法计算选型。
选型结果详见附录：设备一览表。
1.4 选型依据《换热器设计手册》钱颂文编 《管壳式换热器》GB 151-1999《热交换器设计手册》下册，尾花英朗[日] 《腐蚀数据与选材手册》左景伊、左禹编《斧头式换热器和冷凝器型式与基本参数》JB/T 4714-92 《固定管板式换热器与基本参数》JB/T 4715-92 《压力容器》GB 150.1-2011《化工设备机械基础》俞建良、王立业、刁玉玮编著。