列管式换热器说明书
列管式换热器安全操作规程
列管式换热器安全操作规程列管式换热器是一种重要的热交换设备，广泛应用于化工、石油、能源、制药等行业。
为了保障操作人员和设备安全，下面给出列管式换热器的安全操作规程：一、操作前的准备1.1 操作人员必须熟悉列管式换热器的结构、性能和操作步骤，了解设备的工作原理和安全要求。
1.2 在操作前要检查设备及周围环境的安全状态，清除设备周围的杂物和可能引发事故的障碍物。
1.3 根据工艺要求选择适当的换热介质和操作参数，确保操作过程中的安全性和效果。
二、换热器的操作2.1 换热器的运行前必须进行检查，确认设备无损伤、漏水、放松、堵塞等异常情况。
如发现异常情况应及时停机处理。
2.2 换热器运行期间，操作人员要做好观察工作，密切关注设备的运行状态，包括温度、压力、流量等参数的变化，及时发现并处理异常情况。
2.3 确保设备的出口温度、压力稳定在工艺要求的范围内，避免发生过热、过压等意外情况。
2.4 若需停机维修或暂时停用换热器，应首先关闭进出口阀门，排空内部介质，进行安全停机操作。
三、操作时的安全措施3.1 换热器操作人员应穿戴好防护装备，包括工作服、安全鞋、安全帽、防护眼镜等，保护自身安全。
3.2 换热器操作过程中应遵循安全操作程序，严禁违规操作、强行加料、强制启动等行为。
3.3 使用化学介质操作时要注意防止介质泄漏，必要时应开展防护措施，如设立防护围栏、配备应急处理设备等。
3.4 换热器操作人员应定期接受安全培训和检查，提高安全意识和操作技能。
四、维护与检修4.1 换热器定期进行维护和检修，包括清洗换热管道、更换密封件、检查阀门等，确保设备正常运行和安全性。
4.2 在进行维护和检修时，必须停机并切断相关供能管线，防止用能设备误操作，造成事故。
4.3 维护和检修过程中，要按照规定程序操作，严禁违规拆卸、更换配件等行为。
4.4 维修和检修结束后，应对设备进行整理和清理，保持设备的整洁和环境卫生。
五、紧急情况处置5.1 在紧急情况下，如发生泄漏、事故等，操作人员首先要确保自身安全，迅速采取措施停止设备运行，并上报相关人员和部门。
列管换热器实验装置说明书
列管换热器实验装置说明书天津大学化工基础实验中心2011．10一、实验目的：本实验装置是以水蒸气-空气为传热介质，采用列管换热器对流换热，用于教学实验中，通过对列管换热器对流传热系数、总传热系数K 的测定，加深了解间壁传热的基本概念和基本理论，了解各种影响因素对传热效率的影响。
二、换热器实验简介：1、列管换热器传热系数的测定：管壳式换热器又称列管式换热器。
是以封闭在壳体中管束的壁面作为传热面的间壁式换热器。
这种换热器结构较简单，操作可靠，可采用各种结构材料（主要是金属材料）制造，能在高温、高压下使用，是目前应用最广的换热器类型。
壳体多为圆筒形，内部装有管束，管束两端固定在管板上。
进行换热的冷热两种流体，一种在管内流动，称为管程流体；另一种在管外流动，称为壳程流体。
总传热系数K 通过实验可测定 Om iS t Q K ⨯∆=（1）式中：K —列管换热器总传热系数，W/(m 2·℃)； Q i —管内传热速率，W ； S O —管外换热面积，m 2； m t ∆—平均温度差，℃。
m t ∆由下式确定： 逆m m t t ψ∆=∆ （2）12211221lnt T t T t T t T t m -----=∆）（）（逆 （3） 式中：t 1，t 2 —冷流体的入口、出口温度，℃； T 1，T 2 —热流体的入口、出口温度，℃；t w 逆 —逆流时平均温度差，℃；ψ—温差校正系数，由于实验用列管换热器采用单管程单壳程所以ψ=1。
管内换热面积： Lo d n S o o π= （4）式中：d O —内管管外径，m ；L O —传热管测量段的实际长度，m 。
由热量衡算式：)(12t t Cp W Q m m i -= （5）其中质量流量由下式求得：3600mm m V W ρ=（6） 式中： m V —冷流体在管内的平均体积流量，m 3 / h ； m Cp —冷流体的定压比热，kJ / (kg ·℃)； m ρ—冷流体的密度，kg /m 3。
列管式换热器设计说明书
摘要：列管式换热器属于间壁式换热器，冷热流体通过换热管壁进行热量的交换。
参照任务书的任务量,需设计年冷却15000吨乙醇的列管式换热器，设计时先确定流体流程，壳程走乙醇，其进、出口温度都为80℃，相变放出潜热，井水走管程冷却乙醇，进口温度为32℃，出口温度为40℃。
再进行热量衡算、传热系数校核，初选冷凝器的型号，然后通过进行设备强度校核等一系列的计算和选型，最终确定的设计方案为固定管板式换热器，所选用型号为BEM400-2.5-30-9/25-2 Ⅰ，换热器壳径为400mm，总换热面积为27.79m2,管程为2，管子总根数为60，管长6000 mm,管束为正三角排列，两端封头选取标准椭圆封头。
关键词：列管式换热器，乙醇，水，温度，固定管板式。
Abstract:The tube type heat exchanger is a dividing wall type heat exchanger, fluids with different temperatures exchange heat by means of tube wall’s heat transfer.According to the assignment, A tube type heat exchanger which has a process capacity of .⨯41510t/a is needed. The ethanol flow in the shell,the temperature in the entrance and exits is 80℃.The water which cool the ethanol flow in tubes, the inlet and outlet temperatures are 32℃and 40℃.Then by taking series calculating to confirm the module of the heat exchanger . After the design of intensity designing and a series calculating and choosing , the last result of our design is the fasten-board heat exchanger. The style of the heat exchangeis9BEM400 2.530 225Ⅰ----, and the diameter of the receiver is400mm ,The area of the heat exchange is 27.79 m2, The heat-exchanger in cludes two tube passes,one shell passes and 60 tubes.And the length of tubes is 6000mm . Tubes are ranked of the shape of triangle ，the envelops are oval-shaped.目录1前言 (3)2设计条件 (3)3设计方案的确定 (3)3.1设计原则 (3)3.2结构初选 (4)4列管式换热器的设计计算 (10)4.1列管式换热器型号的初选 (10)4.2核算总传热系数： (13)5列管式换热器的初步计算及选型 (15)5.1试算并初选换热器规格 (15)5.2设计校核 (19)6设备尺寸的确定及强度校核 (22)6.1计算圆筒厚度 (22)6.2封头设计 (23)6.3拉杆定距管尺寸 (24)6.4管板 (25)6.5容器法兰 (26)6.6接管与接管补强 (27)6.7管箱的计算 (33)6.8折流挡板 (33)6.9焊接方式 (34)6.10支座 (34)6.11辅助设备 (38)7设计结果概要 (39)8课程设计心得 (40)9参考文献 (42)1前言艰辛知人生，实践长才干。
列管式换热器设计(水蒸气加热水)
食品工程原理课程设计设计书设计题目：列管式换热器的设计：学院班级：食品学院食科142班学号：：设计时间：2016.05.30~06.04目录一、换热器设计任务书 ............................................ 错误!未定义书签。
二、摘要 .................................................................... 错误!未定义书签。
三、初步选定换热器 ................................................ 错误!未定义书签。
四、设计计算 ............................................................ 错误!未定义书签。
五、收获 .................................................................... 错误!未定义书签。
六、参考文献 ............................................................ 错误!未定义书签。
附件一换热器主要结构尺寸和计算结果........ 错误!未定义书签。
附件二主要符号说明 ............................................................... - 15 -一、换热器设计任务书1、设计题目设计一台用饱和水蒸气加热水的列管式固定管板换热器2．设计任务及操作条件（1）处理能力130 t/h（2）设备型式列管式固定管板换热器（3）操作条件①水蒸气：入口温度147.7℃，出口温度147.7℃②冷却介质：自来水，入口温度10℃，出口温度80℃③允许压强降：管程10^4-10^5,壳程10^3-10^4（4）设计项目①设计方案简介：对确定的工艺流程及换热器型式进行简要论述。
列管式换热器设计说明
第一章列管式换热器的设计1.1概述列管式换热器是一种较早发展起来的型式，设计资料和数据比较完善，目前在许多国家中已有系列化标准。
列管式换热器在换热效率，紧凑性和金属消耗量等方面不及其他新型换热器，但是它具有结构牢固，适应性大，材料范围广泛等独特优点，因而在各种换热器的竞争发展中得以继续应用下去。
目前仍是化工、石油和石油化工中换热器的主要类型，在高温高压和大型换热器中，仍占绝对优势。
例如在炼油厂中作为加热或冷却用的换热器、蒸馏操作中蒸馏釜（或再沸器）和冷凝器、化工厂中蒸发设备的加热室等，大都采用列管式换热器[3]。
1.2列管换热器型式的选择列管式换热器种类很多，目前广泛使用的按其温度差补偿结构来分，主要有以下几种：（1）固定管板式换热器：这类换热器的结构比较简单、紧凑，造价便宜，但管外不能机械清洗。
此种换热器管束连接在管板上，管板分别焊在外壳两端，并在其上连接有顶盖，顶盖和壳体装有流体进出口接管。
通常在管外装置一系列垂直于管束的挡板。
同时管子和管板与外壳的连接都是刚性的，而管内管外是两种不同温度的流体。
因此，当管壁与壳壁温度相差较大时，由于两者的热膨胀不同，产生了很大的温差应力，以致管子扭弯或使管子从管板上松脱，甚至毁坏整个换热器。
为了克服温差应力必须有温度补偿装置，一般在管壁与壳壁温度相差50℃以上时，为安全起见，换热器应有温差补偿装置。
（2）浮头换热器：换热器的一块管板用法兰与外壳相连接，另一块管板不与外壳连接，以便管子受热或冷却时可以自由伸缩，但在这块管板上来连接有一个顶盖，称之为“浮头”，所以这种换热器叫做浮头式换热器。
这种型式的优点为：管束可以拉出，以便清洗；管束的膨胀不受壳体的约束，因而当两种换热介质的温差大时，不会因管束与壳体的热膨胀量的不同而产生温差应力。
其缺点为结构复杂，造价高。
（3）填料函式换热器：这类换热器管束一端可以自由膨胀，结构与比浮头式简单，造价也比浮头式低。
但壳程内介质有外漏的可能，壳程终不应处理易挥发、易爆、易燃和有毒的介质。
列管式换热器
列管式换热器列管式换热器是一种常见的换热设备，通常用于多种工业领域，如化工、石油、电力、制药等。
它的工作原理是通过将一个或多个管道（称为管子）插入一个外壳中，并使热交换流体通过管子和壳体之间流动，以实现热量的传递。
设计举例：化工厂中的列管式换热器。
工艺要求：1.热源介质为低温烟气（300℃，2000Nm³/h）。
2.冷却介质为水（20℃，1000L/h）。
3.需要达到的换热效果：烟气温度降低到200℃以下。
设计步骤：1.确定换热面积：根据热负荷计算，烟气的热负荷（Q）为：Q = mcΔT其中，m为烟气质量流量，c为烟气比热容，ΔT为烟气温度差。
在本例中，m为2000Nm³/h，c取1000J/(kg·℃)，ΔT为300℃。
另外，换热器的换热系数（U）可以根据实际情况选择一个合适的数值。
假设U为1000W/(m²·℃)。
根据换热方程，换热面积（A）可由以下公式计算：Q = UAΔTlm其中，ΔTlm为对数平均温差，可根据进出口温度计算得到。
综上所述，可以计算得到所需的换热面积。
2.确定管子数量和布局：根据换热面积和设计要求，可以确定所需管子的数量和布局。
通常情况下，管子的数量选择为偶数，并且可以采用等间距布置。
3.材料选择：根据介质的性质和工艺要求，选择合适的材料用于制作管子和壳体。
常用的材料有不锈钢、镍合金、铜等。
4.热力设计：根据所需传热量、管子数量和进出口温度等参数，计算出每根管子的传热量。
同时，根据流体的流动参数，确定管子的直径和管道内流速。
一般情况下，可以保持流速在1-3m/s之间。
5.结构设计：根据换热器的实际需求和工艺要求，设计并确定壳体内部的分隔板、支撑杆等结构。
这些结构可以增强换热效果和传热效率，并帮助流体均匀分布。
6.安全设计：在列管式换热器的设计中，需要考虑各种安全因素，如压力、温度和泄漏等。
可以通过安全阀、温度控制器和泄漏检测器等装置来保障设备的安全运行。
什么是列管式换热器
什么是列管式换热器?列管式换热器主要由壳体、管束、管板(又称花板)和顶盖(又称封头)等部件构成。
管束安装在壳体内，两端用胀接或焊接方式固定在管板上，两种流体分别流经管内外进行换热。
水流经管内的称为管程水冷却器，流经管外的称壳程水冷却器。
为提高流体的流速常在壳程设折流挡板。
常用挡板有两种：圆缺形(也称弓形)和交替排列的环形及圆盘形。
目前广泛使用的列管式换热器主要有以下几种。
(1)固定管板列管式换热器见图5-1-17及图5-1-18。
两端管板是和壳体连为一体的。
其特点是结构简单，适用于管内外温差小、管外物料较清洁、不易结垢的情况。
管内外温差大于50℃时，因壳体和管束的热膨胀程度不同，可能将管子拉弯或拉松，损坏换热器。
这时如壳体承受压力不太高，则可采用在壳体上具有补偿圈(或称膨胀节)的固定管板式换热器。
管内流体通过一程管束就流出的称单程换热器，如图5-1-17。
有时为提高管内流体的流速，可设计成双程、四程或六程换热器。
如图5-1-18为双程换热器，流体通过第一程后，再折回，流过第二程管束后才流出。
(2)浮头列管式换热器见图5-1-19。
该种换热器一端的管板不与壳体相连，便于自由伸缩。
适用于管内外温差较大、需常拆卸清洗的情况。
其结构较复杂。
(3)U形列管式换热器见图5-1-20。
该种换热器只有一端设管板，U形管的两端分别装在管板两侧，封头用隔板隔成两室，管子可以自由伸缩。
其结构比浮头式简单，化工厂中常见。
列管式水冷却器几乎是最常见的型式。
与前几种型式相比，其单位体积所能提供的传热面积要大得多，传热效率高，结构紧凑、坚固、能选用多种材质，可以用于高温、高压的大型装置。
列管式换热器
列管式也是换热器的一种类型，也是目前化工生产上应用最广的一种换热器。
主要由壳体、管板、换热管、封头、折流挡板等组成。
所需材质可分别采用普通碳钢、紫铜、或不锈钢制作。
下面就是对这类设备的详细介绍，希望对大家有所帮助。
在进行换热时，一种流体由封头的连结管处进入，在管中流动，从封头另一端的出口管流出，这称之管程；另一种流体由壳体的接管进入，从壳体上的另一接管处流出，这称为壳程列管式换热器。
为提高壳程流体流速，往往在壳体内安装一定数目与管束相互垂直的折流挡板。
折流挡板不仅可防止流体短路、增加流体流速，还迫使流体按规定路径多次错流通过管束，使湍动程度大为增加。
常用的折流挡板有圆缺形和圆盘形两种，前者更为常用。
列管式换热器的主要结构是在一个圆筒形的壳体内，设置许多平行排列的管子组成的管束所构成。
壳体的两端与端盖装有法兰，利用螺栓将端盖与壳体连接起来。
壳体与端盖上分别设有两种介质的出入口小法兰，以便于相应的管路连接。
列管式换热器在操作时，由于冷、热流体温度不同，使壳体和管壁的温度互有差异。
这种差异使壳体和管子的热膨胀不同，当两者温差较大时可能将管子扭弯，或使管子从花板上拉松，甚至毁坏整个换热器。
对此，就必须结构上考虑热膨胀的影响，采用各种补偿的方法。
南京高和环境工程有限公司由一批北京科技大学、南京工业大学长期从事冶金、石化、化工、电力行业节能环保的专业技术人员组建而成，公司主要依托北京科技大学、南京工业大学等科研院所，主要从事冶金、石化、化工、电力等领域节能环保产品研制、开发、生产、合同能源管理及工程设计总承包，是国家高新技术企业。
公司通过ISO9001质量体系认证，拥有多项专利技术。
列管式换热器的结构
列管式换热器的结构列管式换热器（Shell and Tube Heat Exchanger），也称为壳程换热器，是一种常见的热交换设备。
它由一个外壳和装在壳体内的一系列管子组成。
外壳和管子之间通过密封结构连接在一起，使流体在外壳和管子之间进行热交换。
下面就是列管式换热器的详细结构。
1. 外壳（Shell）：列管式换热器的外壳通常呈圆柱形状，由承受压力的金属材料制成。
外壳中有一个进料口和一个出料口，用于将流体引入和引出。
2. 管束（Tube Bundle）：管束是列管式换热器的关键部件，由一系列平行排列的管子组成。
管子通常是圆形的，有各种不同的材料可供选择，如钢、不锈钢、铜、铝等。
管束的一端通常固定在壳体内，另一端可以自由伸缩，以允许管子在温度变化时扩张和收缩。
3. 管板（Tube Sheet）：管束的两端通常与管板相连接。
管板是一个厚实的金属板，上面有一系列与管子外径相匹配的孔。
管子通过这些孔插入管板，形成与壳内空间隔离的管侧和壳侧。
4.密封结构：为了确保流体只在管侧和壳侧之间进行热交换，列管式换热器必须具有有效的密封结构。
一种常见的密封结构是在管板和壳体之间使用防泄漏垫片。
这种垫片可以防止流体从壳侧泄漏到管侧或反之。
密封结构还可以包括密封垫圈、止推垫片等。
5.弹性支撑装置：由于温度变化等原因，管束会发生径向或轴向的热胀冷缩。
为了允许管束自由伸缩，列管式换热器通常配备了弹性支撑装置。
这些装置可以是弹簧、法兰或其他形式的支撑装置，以保证管束在应力范围内自由伸缩。
6.管侧流体通道：当流体通过管侧流通时，流体会在管子内部进行热交换。
管侧流体通道由一系列管子组成，管子通常是平行排列的。
流体进入管侧流道后，在管子内部形成一种交叉流或平行流形式，与壳侧的流体进行热交换。
7.壳侧流体通道：当流体通过壳侧流通时，流体会在管束外部进行热交换。
壳侧流体通道由管束外壳内的空间组成，流体在该空间内流动。
壳侧流体可以是单相流体，也可以是多相流体（如汽液两相流），流体通常以横向或纵向的方式流动。
化工原理课程设计-列管式换热器
XXX学院本科课程设计题目：列管式换热器的设计专业： XXXXXXXX学院： XXXXXXXXXX学院班级：XXXXXXX姓名：XXXX学号：XXXXXXXXXX指导教师：XXXXXX浮头式换热器设计说明说书1概述1.1课程设计学习目的及其重要性设计是一项创造劳动，是设计者对许多构思加以综合，应用基础知识和专业知识去实现设计目标的一个过程。
化工原理课程设计是化工类相关专业的本科生运用化工原理及有关先修课程的基本知识去完成某一设计任务的一次较为全面的化工设计训练，可以增强我们独立学习，独立思考，独立分析的能力。
在设计中需要学生自己做出决策，即自己确定方案，选择流程，查取资料，进行过程和设备的计算，并要对自己的选择做出论证和核算，经过反复的分析比较，择优选定最理想的方案和合理的设计。
所以，课程实践是培养学生解决实际工程问题能力的有益实践。
通过课程设计，我们应该注重以下几个能力的训练和培养：1.初步掌握化工单元操作设计的基本方法和程序。
2.查阅资料，选用公式和搜集数据的能力。
3.树立既考虑技术上的先进性和可行性，又考虑经济上的合理性，并注意操作时的劳动条件和环境保护的正确设计思想，在这种设计思想的指导下去分析和解决实际问题的能力。
4.提高运用工程语言表达设计思想的能力。
5.提高正确的进行工程计算和利用Auto CAD画图的能力。
6.提高用简洁明了的文字，清晰的图表来表达自己设计思想和撰写设计报告的能力。
1.2列管式换热器设计的重要性及其步骤1.2.1重要性：换热设备是化工工业应用典型的工艺设备，主要用于实现热量传递，使热量由高温流体传给低温物体。
一般来说，换热设备在化工厂装置中所占的比例在建设费用方面高达10%~40%。
因此从能源节省以及工厂投资的角度来讲，合理地选择和使用换热设备，可节省投资，降低能耗，具有重要意义。
随着工业的迅速发展，能源消耗量不断增加，能源紧张已成为一个世界性问题。
为缓和能源紧张的状况，世界各国竞相采取节能措施，大力发展节能技术，已成为当前工业生产和人民生活中一个重要课题。
管壳式换热器-安装维护说明(最新整理)
1、主要控制参数
管壳式换热器的主要控制参数为加热面积、热水流量、换热量、热媒 参数等。
2、选用要点
1）、根据已知冷、热流体的流量，初、终温度及流体的比热容决定所 需的换热面积。初步估计换热面积，一般先假定传热系数，确定换热器构造， 再校核传热系数 K 值。 2）、选用换热器时应注意压力等级，使用温度，接口的连接条件。在 压力降，安装条件允许的前提下，管壳式换热器以选用直径小的加长型， 有利于提高换热量。
管壳式换热器的防腐保护
针对冷却塔防腐问题，传统方法以补焊为主，但补焊易使管板内部产 生内应力，难以消除，可能造成冷却塔管板焊缝再次渗漏。现西方国家多 采用高分子复合材料的方法进行保护，其中应用最多的是美嘉华技术产品。 其具有优异的粘着性能及抗温、抗化学腐蚀性能，在封闭的环境里可以安 全使用而不会收缩，特别是良好的隔离双金属腐蚀和耐冲刷性能，从根本 上杜绝了修复部位的腐蚀渗漏，为冷却塔提供一个长久的保护涂层。
列管式换热器说明书
列管式换热器说明书⽬录⼀、设计任务 (2)⼆、概述与设计⽅案简介 (3)2.1 概述 (3)2.2设计⽅案简介 (3)2.2.1 换热器类型的选择 (3)2.2.2流径的选择 (5)2.2.3流速的选择 (5)2.2.4材质的选择 (6)2.2.5管程结构 (6)2.2.6 换热器流体相对流动形式 (6)三、⼯艺及设备设计计算 (6)3.1确定设计⽅案 (7)3.2确定物性数据 (7)3.3计算总传热系数 (7)3.4计算换热⾯积 (8)3.5⼯艺尺⼨计算 (8)3.6换热器核算 (10)3.6.1传热⾯积校核 (10)3.6.2．换热器内压降的核算 (11)四、辅助设备的计算及选型 (12)4.1拉杆规格 (12)4.2接管 (12)五、换热器结果总汇表 (13)六、设计评述 (14)七、参考资料 (14)⼋、主要符号说明 (14)九、致谢 (15)⼀、设计任务⼆、概述与设计⽅案简介2.1 概述在⼯业⽣产中⽤于实现物料间热量传递的设备称为换热设备，即换热器。
换热器是化⼯、动⼒、⾷品及其他许多部门中⼴泛采⽤的⼀种通⽤设备。
换热器的种类很多，根据其热量传递的⽅法的不同，可以分为3种形式，即间壁式、直接接触式、蓄热式。
间壁式换热器⼜称表⾯式换热器或间接式换热器。
在这类换热器中，冷、热流体被固体壁⾯隔开，互不接触，热量从热流体穿过壁⾯传给冷流体。
该类换热器适⽤于冷、热流体不允许直接接触的场合。
间壁式换热器的应⽤⼴泛，形式繁多。
将在后⾯做重点介绍。
直接接触式换热器⼜称混合式换热器。
在此类换热器中，冷、热流体相互接触，相互混合传递热量。
该类换热器结构简单，传热效率⾼，适⽤于冷、热流体允许直接接触和混合的场合。
常见的设备有凉⽔塔、洗涤塔、⽂⽒管及喷射冷凝器等。
蓄热式换热器⼜称回流式换热器或蓄热器。
此类换热器是借助于热容量较⼤的固体蓄热体，将热量由热流体传给冷流体。
当蓄热体与热流体接触时，从热流体处接受热量，蓄热体温度升⾼后，再与冷流体接触，将热量传给冷流体，蓄热体温度下降，从⽽达到换热的⽬的。
列管式换热器
可以自由伸缩。而与其他管子和壳体均无关。这种换热器 结构比浮头式简单，重量轻，但管程不易清洗，只适用于 洁净而不易结垢的流体，如高压气体的换热。
2、板式换热器
1）夹套式换热器 夹套式换热器式最简单的板式换热器，它是在容器外
壁安装夹套制成，夹套与容器之间形成的空间为加热介质 或冷却介质的通路。这种换热器主要用于反应过程的加热
பைடு நூலகம்
（2）浮头式换热器 浮头式换热器的特点是有一端管板不与外壳连为一体，可以 沿轴向自由浮动。这种结构不但完全消除了热应力的影响， 且由于固定端的管板以法兰与壳体连接，整个管束可以从壳 体中抽出，因此便于清洗和检修。故浮头式换热器应用较为 普遍，但它的结构比较复杂，造价较高。 （3）U型管式换热器
U型管式换热器每根管子都弯成U型，进出口分别安装 在同一管板的两侧，封头用隔板分成两室。这样，每根管子
螺旋板换热器的主要缺点是： （1）操作压强和温度不宜太高：目前最高操作压强不超过 2Mpa，温度不超过300~400℃。 （2）不易检修：因整个换热器被焊成一体，一旦损坏，修理 很困难。 1． 3）平板式换热器
平板式换热器简称板式换热器，是由一组长方形的薄金 属板平行排列，加紧组装于支架上而构成。两相邻板片的边 缘衬有垫片，压紧后板间形成密封的流体通道，且可用垫片
在套管式换热器中，一种流体走管内，另一种流体走环隙
适当选择两管的管径，两流体均可得到较高的流速，且两 流体可以为逆流，对传热有利。另外，套管式换热器构造 较简单，能耐高压，传热面积可根据需要增减，应用方便
缺点：管间接头多，易泄露，占地较大，单位传热面消 耗的金属量大。因此它较适用于流量不大，所需传热面积 不多而要求压强较高的场合。 4）列管式换热器 优点 ：单位体积所具有的传热面积大，结构紧凑、紧固传 热效果好。能用多种材料制造，故适用性较强，操作弹性
列管式换热器操作
安全操作要点
1.开车时冷、热流体的进入次序：先冷后热 停车时冷、热流体的切断次序：先热后冷
2.开、停换热器时，勿将蒸汽阀或被加热介 质阀开的太猛
板式换热器的结构原理
板式换热器由许多波纹薄板按一定间隔排 列，夹紧组装于支架上构成。四周通过垫 片密封，板片和垫片的四个角孔形成了流 体的分配管和汇集管，同时将冷热流体分 开，使其分别在每块板片两侧的流道中流 动，通过板片进行热交换。
篮式过滤器
3. 正常操作
(1)经常检查冷热流体的进出 口温度和压力变化情况
(2)定期分析流体的成分，根 据成分变化确定有无内漏
润滑油酮苯脱蜡工艺中换热器内漏
3. 正常操作
(3)定期检查换热器有无渗漏， 外壳有无变形以及有无振动
(4)定期排放不凝性气体和冷凝 液
换热器管板变形
4. 停车
⑴ 停车时，要先关热流体阀，再关冷水，并 切断电源
注意的内容
3、当使用超过150℃或有腐蚀性、易燃介质 的，建议在板片束两侧加薄铁皮保护罩， 以防伤人及热量损失。
4、除事故状态时,阀门的开关都应缓慢进行, 特别是关闭阀门停止流体流动时,由于流体 突然停止流动,可能会产生超过正常压力几 倍的冲击压力.
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列管式换热器操作
1. 检查准备
⑴ 水压试验 ⑵ 气密试验 ⑶ 检查仪表及阀门
水压试验Biblioteka 2. 开车(1)开车生产时，先通 入冷流体，再缓慢 通入热流体
(2)在通入热流体之前， 应先排除积水和污 垢，排除空气和其 他不凝性气体
2. 开车
(3)提前过滤和清除流体中 的颗粒固体杂质和纤维 质
(4)根据工艺要求调节冷流 体的流量、加热蒸汽的 压力，使之达到所需温 度
列管式高硼硅玻璃换热器参数
列管式高硼硅玻璃换热器参数
列管式高硼硅玻璃换热器是一种广泛应用于化工、电力、冶金等行业的换热设备。
其主要特点是具有优异的化学稳定性、高温耐性、耐腐蚀性和耐压性能。
以下是该设备的主要参数：
1. 设计压力：一般为1.6MPa，最高可达10MPa。
2. 设计温度：根据用户的需求而定，一般为-20℃~250℃。
3. 换热面积：一般根据热量传递需求来设计，可选用不同规格的管束。
4. 管束材料：一般采用高硼硅玻璃或其他高温耐蚀材料。
5. 管径和管长：一般根据热量传递需求和场地空间来设计，可选用不同规格和长度的管束。
6. 换热介质：可选用各种液态介质或蒸汽。
7. 换热效率：一般在90%以上，取决于介质的物理化学性质和流速。
8. 清洗方式：可选用自动清洗或手动清洗，具体方式根据不同的介
质和使用场合而定。
列管式高硼硅玻璃换热器的优点是结构简单，换热效率高，使用寿命长，且能够适应各种恶劣的工业环境。
其适用于各种化工工厂、石油化工厂和电力厂等场合，是高效、可靠、经济的换热设备。
多管程列管式换热器的设计
南京工程学院课程设计说明书（论文）题目多管程列管式换热器的设计课程名称化工原理院(系、部、中心)专业环境工程班级学生姓名学号设计地点指导教师目录一．符号说明1.1物理量（英文字母） (1)1.2物理量（希腊字母） (1)二．设计目的 (1)三．参数与条件设置 (2)3.1已知参数 (2)3.2设计条件 (2)四．设计计算 (2)4.1确定设计方案 (2)流动空间及流速的确定 (2) (2)... (3)... (4) (5)五．工艺结构尺寸 (5)5.1.1 管径和管内流速 (5)5.1.2 壳程数和传热壳数 (5)5.1.3 平均传热温差校正及壳程数 (6)5.1.4 传热管排列和分程方法 (6)5.1.5 壳体内径 (6)5.1.6 折流板 (6)5.1.7 接管 (7)六.换热器核算 (7)6.1.1 热量核算 (7) (10)七．设计总结 (13)八．换热器结构图 (14)九．参考文献 (14)一、符号说明：1.1物理量（英文字母）B 折流板间间距，m n 指数C p 定压比热容，kJ/(kg·℃）N 管数d 管径，m S 传热面积，m2D 换热器内径，m t 管心距，mf 摩擦因数u 流速，m/sF 系数G 重力加速度，m/s2P 压力，pa；1.2 物理量（希腊字母）ɑ对流传热系数，W/(m2·℃）ρ密度，Kg/m3λ导热系数，W/(m2·℃）Δ有限差值μ粘度 Pa·s下标О管外 m 平均二、设计目的通过课题设计进一步巩固课程所学内容，培养学生运用理论知识进行化工单元过程设计的能力，使学生能够系统的运用知识。
通过本次设计，学生应该了解设计的内容，方法及步骤，使学生具有调研技术资料，自行确定设计方案，独自设计计算，准确绘制图样，编写设计说明。
三、参数与条件设置（1）热流体（油）：T1=130℃，T2=50℃，Wh=6000kg/h；（2）冷流体（水）：t1=30℃，t2=40℃，压力0.4MPa；管程数：4；压力降△p<10~100kPa（液体）；1~10kPa（气体）；雷诺数Re<5000~20000（液体）；10000~100000（气体）；流动空间管材尺寸：Φ25mm×2.5mm；管内流速：1m/s；传热管排列方式：正方形排列；传热面积裕量S：20%；传热管长L，6m；折流挡板切口高度与直径之比：0.20；管壁内外污垢热阻，自选；四、设计计算4.1 确定设计方案:4.1、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50℃；冷流体（水）进口温度30℃，出口温度40℃。
列管式换热器设计说明书
食品科学与工程专业《化工原理课程设计》说明书题目名称列管式换热器设计说明书专业班级 10食品科学与工程1班2012 年 01 月 06 日目录1、设计方案 (2)1 .1 设计条件 (2)2、衡算 (2)2.1传热面积的计算： (3)2.1.1煤油用量 (3)2.1.2平均传热温差 (3)2.1.3热流量 (3)2.1.4初传热面积 (3)2.2确定换热管数目和管程数目 (3)2.2.1管层数和传热管数 (3)2.2.2平均传热温差及壳层数平均温差较正系数： (4)2.3传热管排列和分层方法 (4)2.3.1隔板中心到最近一排管中心距 (4)2.3.2壳体直径 (4)2.3.3折流板 (4)2.3.4接管 (4)2.4换热器核算 (5)2.4.1传热面积核算 (5)2.4.2壳程传膜系数 (5)2.4.3污垢热阻和管壁热阻 (6)2.4.4总传热系数K (6)2.4.5传热面积校核 (6)2.5换热器内压核算 (6)2.5.1管程阻力 (6)2.5.2壳程阻力 (7)3 附录及图纸 (7)4总结 (8)5参考文献 (8)6附图 (8)1、设计方案列管式换热器是目前化工生产上应用最广的一种换热器。
它主要由壳体、管板、换热管、封头、折流挡板等组成。
本论文是工业生产煤油用冷却水冷却的换热器进行选择、及主要设备工作部件尺寸的设计。
1 .1 设计条件水入口温度10℃，出口温度60℃，流量20 m3/h；煤油入口温度170℃，出口温度50℃。
2、衡算管层的定性温度T=10/2+60/2=35℃；壳层的定性温度T=170/2+50/2=110℃。
查询煤油物理性质表[1]煤油在110℃下有关物理参数如下：密度ρ=825kg/m3；粘度μ=7.15×10-4Pa·s；比热容Cp=2.2kJ/(kg·℃)；导热系数λ=0.14W/(m·℃)。
查询饱和水的物理性质表[2]水在35℃有关的物理参数：密度ρ=994.2kg/m3；粘度μ=0.723×10-3Pa ·s ；比热容C p =4.174kJ/(kg ·℃)；导热系数λ=0.626W/(m ·℃)。
化工原理课程设计--列管式换热器设计说明书(完整版)
东莞理工学院《化工原理》课程设计说明书题目：列管式换热器的设计学院：班级：学号：姓名：指导教师：时间：目录一．化工原理课程设计任务书 (4)1.1 设计题目：列管式换热器的设计 (4)1.2 前言 (4)1.3 合成氨工业概述 (5)1.3.1 合成氨工业重要性 (5)1.3.2 合成氨的原料及原则流程 (5)1.4 世界合成氨生产技术及进展 (6)1.4.1 国外合成氨技术现状及发展 (6)1.4.2 我国合成氨技术的基本状况 (6)1.5 概述 (7)1.5.1 换热器概述 (7)1.5.2 固定管板式 (8)1.5.3 列管换热器主要部件 (8)1.5.4 设计背景及设计要求 (10)二.热量设计 (11)2.1 设计条件： (11)2.2 初选换热器的类型 (11)2.3 管程安排(流动空间的选择)及流速确定 (12)2.4 初算换热器的传热面积SO (12)三.机械结构设计 (14)3.1 管径和管内流速 (14)3.2 管程数和传热管数 (14)3.3 换热器筒体尺寸与接管尺寸确定 (16)3.4换热器封头选择 (17)3.4.1 封头选型及尺寸确定 (17)3.4.2 封头厚度选取 (18)3.5 管板的确定 (19)3.5.1 管板尺寸 (19)3.5.2 管板与壳体的连接 (19)3.5.3 管板厚度 (20)3.6换热器支座及法兰选定 (20)3.7 换热器核算 (21)3.7.1管、壳程压强降计及校验 (21)3.7.2 总传热系数计算及校验 (23)四.设计结果表汇 (25)五.参考文献 (26)附：化工原理课程设计之心得体会 (26)一．化工原理课程设计任务书1.1 设计题目：列管式换热器的设计系（院）、专业、年级：学生姓名：学号：指导老师姓名：任务起止日期：1.2 前言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。
热量交换中常有一些腐蚀性、氧化性很强的物料，因此，要求制造在换热器的材料具有抗强腐蚀性能。
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目录一、设计任务 (2)二、概述与设计方案简介 (3)2.1 概述 (3)2.2设计方案简介 (4)2.2.1 换热器类型的选择 (4)2.2.2流径的选择 (6)2.2.3流速的选择 (6)2.2.4材质的选择 (6)2.2.5管程结构 (6)2.2.6 换热器流体相对流动形式 (7)三、工艺及设备设计计算 (7)3.1确定设计方案 (7)3.2确定物性数据 (8)3.3计算总传热系数 (8)3.4计算换热面积 (9)3.5工艺尺寸计算 (9)3.6换热器核算 (11)3.6.1传热面积校核 (11)3.6.2．换热器压降的核算 (12)四、辅助设备的计算及选型 (13)4.1拉杆规格 (13)4.2接管 (13)五、换热器结果总汇表 (14)六、设计评述 (15)七、参考资料 (15)八、主要符号说明 (15)九、致 (16)一、设计任务二、概述与设计方案简介2.1 概述在工业生产中用于实现物料间热量传递的设备称为换热设备，即换热器。
换热器是化工、动力、食品及其他许多部门中广泛采用的一种通用设备。
换热器的种类很多，根据其热量传递的方法的不同，可以分为3种形式，即间壁式、直接接触式、蓄热式。
间壁式换热器又称表面式换热器或间接式换热器。
在这类换热器中，冷、热流体被固体壁面隔开，互不接触，热量从热流体穿过壁面传给冷流体。
该类换热器适用于冷、热流体不允许直接接触的场合。
间壁式换热器的应用广泛，形式繁多。
将在后面做重点介绍。
直接接触式换热器又称混合式换热器。
在此类换热器中，冷、热流体相互接触，相互混合传递热量。
该类换热器结构简单，传热效率高，适用于冷、热流体允许直接接触和混合的场合。
常见的设备有凉水塔、洗涤塔、文氏管及喷射冷凝器等。
蓄热式换热器又称回流式换热器或蓄热器。
此类换热器是借助于热容量较大的固体蓄热体，将热量由热流体传给冷流体。
当蓄热体与热流体接触时，从热流体处接受热量，蓄热体温度升高后，再与冷流体接触，将热量传给冷流体，蓄热体温度下降，从而达到换热的目的。
此类换热器结构简单，可耐高温，常用于高温气体热量的回收或冷却。
其缺点是设备的体积庞大，且不能完全避免两种流体的混合。
工业上最常见的换热器是间壁式换热器。
根据结构特点，间壁式换热器可以分为管壳式换热器和紧凑式换热器。
紧凑式换热器主要包括螺旋板式换热器、板式换热器等。
管壳式换热器包括了广泛使用的列管式换热器以及夹套式、套管式、蛇管式等类型的换热器。
其中，列管式换热器被作为一种传统的标准换热设备，在许多工业部门被大量采用。
列管式换热器的特点是结构牢固，能承受高温高压，换热表面清洗方便，制造工艺成熟，选材围广泛，适应性强及处理能力大等。
这使得它在各种换热设备的竞相发展中得以继续存在下来。
使用最为广泛的列管式换热器把管子按一定方式固定在管板上，而管板则安装在壳体。
因此，这种换热器也称为管壳式换热器。
常见的列管换热器主要有固定管板式、带膨胀节的固定管板式、浮头式和U形管式等几种类型。
2.2设计方案简介2.2.1 换热器类型的选择根据列管式换热器的结构特点，主要分为以下四种。
以下根据本次的设计要求，介绍几种常见的列管式换热器。
1.固定管板式换热器这类换热器如图1-1所示。
固定管办事换热器的两端和壳体连为一体，管子则固定于管板上，它的结余构简单；在相同的壳体直径，排管最多，比较紧凑；由于这种结构式壳测清洗困难，所以壳程宜用于不易结垢和清洁的流体。
当管束和壳体之间的温差太大而产生不同的热膨胀时，用使用管子于管板的接口脱开，从而发生介质的泄漏。
2. 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。
其缺点是管清洗困难；哟由于管子需要一定的弯曲半径，故管板的利用率较低；管束最程管间距大，壳程易短路；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。
3.浮头式换热器浮头式换热器的结构如下图1-3所示。
其结构特点是两端管板之一不与外科固定连接，可在壳体沿轴向自由伸缩，该端称为浮头。
浮头式换热器的优点是党环热管与壳体间有温差存在，壳体或环热管膨胀时，互不约束，不会产生温差应力；管束可以从壳体抽搐，便与管管间的清洗。
其缺点是结构较复杂，用材量大，造价高；浮头盖与浮动管板间若密封不严，易发生泄漏，造成两种介质的混合。
4.填料函式换热器填料函式换热器的结构如图1-4所示。
其特点是管板只有一端与壳体固定连接，另一端采用填料函密封。
管束可以自由伸缩，不会产生因壳壁与管壁温差而引起的温差应力。
填料函式换热器的优点是结构较浮头式换热器简单，制造方便，耗材少，造价也比浮头式的低；管束可以从壳体抽出，管管间均能进行清洗，维修方便。
其缺点是填料函乃严不高，壳程介质可能通过填料函外楼，对于易燃、易爆、有度和贵重的介质不适用。
按照设计任务书的要求，冷流体流体果汁入口温度36℃，出口温度72℃，热流体是水，入口温度95℃，出口70℃，壳壁与管壁温差较大，基于这些要求，应选择填料函式换热器，填料函式换热器的优点是结构较浮头式换热器简单，制造方便，耗材少，造价也比浮头式的低；管束可以从壳体抽出，管管间均能进行清洗，维修方便。
2.2.2流径的选择在具体设计时考虑到尽量提高两侧传热系数较小的一个，使传热面两侧传热系数接近；在运行温度较高的换热器中，应尽量减少热量损失，而对于一些制冷装置，应尽量减少其冷量损失；管、壳程的决定应做到便于清洗除垢和修理，以保证运行的可靠性。
参考标准：（1）不洁净和易结垢的流体宜走管程，因管清洗方便；（2）腐蚀性流体宜走管程，以免管束和壳体同时受腐蚀，且清洗、检修方便；（3）压强高的流体宜走管程，以免壳体同时受压；（4）有毒流体宜走管程，使泄漏机会减少；（5）被冷却的流体宜走壳程，便于散热，增强冷却效果；（7）流量小或粘度大的流体宜走壳程，因折流档板的作用可使在低雷诺数（Re＞100）下即可达到湍流，但也可在管采用多管程；（6）需要提高流速以增大其对流传热系数的流体宜走管，因管程流通面积常小于壳程，且可采用多管程以增大流速。
（7）粘度大的液体或流量较小的流体，宜走管间，因流体在有折流挡板的壳程流动时，由于流速和流向的不断改变，在低Re(Re>100)下即可达到湍流，以提高对流传热系数。
综合以上标准，本次设计为果汁走壳程，水走管程。
2.2.3流速的选择由于增加流体在换热器中的流速，将加大对流传热系数，减少污垢在管子表面上沉积的可能性，即降低了污垢热阻，使总传热系数增大，从而可减小换热器的传热面积。
但是流速增加，又使流体阻力增大，动力消耗就增多。
故拟取流速为0.5m/s。
2.2.4材质的选择列管换热器的材料应根据操作压强、温度及流体的腐蚀性等来选用。
在高温下一般材料的机械性能及耐腐蚀性能要下降。
同时具有耐热性、高强度及耐腐蚀性的材料是很少的。
目前常用的金属材料有碳钢、不锈钢、低合金钢、铜和铝等；非金属材料有石墨、聚四氟乙烯和玻璃等。
根据实际需要，可以选择使用不锈钢材料。
2.2.5管程结构换热管管板上的排列方式有正方形直列、正方形错列、三角形直列、三角形错列和同心圆排列，如下图所示。
(a) 正方形直列（b）正方形错列(c) 三角形直列（d）三角形错列（e）同心圆排列正三角形排列结构紧凑；正方形排列便于机械清洗。
对于多管程换热器，常采用组合排列方式。
每程都采用正三角形排列，而在各程之间为了便于安装隔板，采用正方形排列方式。
管板的作用是将受热管束连接在一起，并将管程和壳程的流体分隔开来。
管板与管子的连接可胀接或焊接。
2.2.6 换热器流体相对流动形式换热器中流体的相对流向一般有顺流和逆流两种。
顺流时，入口处两流体的温差最大，并沿传热表面逐渐减小，至出口处温差为最小。
逆流时，沿传热表面两流体的温差分布较均匀。
在冷、热流体的进出口温度一定的条件下，当两种流体都无相变时，以逆流的平均温差最大顺流最小。
在完成同样传热量的条件下，采用逆流可使平均温差增大，换热器的传热面积减小；若传热面积不变，采用逆流时可使加热或冷却流体的消耗量降低。
前者可节省设备费，后者可节省操作费，故在设计或生产使用中应尽量采用逆流换热。
本次设计采用逆流的流动方式。
三、工艺及设备设计计算3.1确定设计方案3.1.1．换热器类型：填料函式换热器3.1.2．流体流动形式两流体的温度变化情况：热流体进口温度：95℃，出口温度：70℃；冷流体进口温度：36℃，出口温度：72℃。
为了增大平均温差，节省操作费用，本次设计采用逆流的流动方式。
3.1.3．管程安排考虑到水较易结垢，若其流速太低，将会加快污垢增长速度，使换热器的热流量下，所以使水走管程，果汁走壳程；由于果汁有弱酸性，又因不锈钢管较碳钢管有较好的抗酸腐蚀性，故选用mm 225⨯Φ的不锈钢管。
3.2确定物性数据定型温度：对于一般液体和水等低黏度流体，其定性温度可取流体进、出口温度的平均值。
故壳程果汁的定性温度为 ℃5427236T =+=管程流体的定性温度为 t=℃.58227095=+ 果汁在50℃下有关物性数据如下：30/1030m kg =ρ ；C kg J C p ︒⋅=/31830C m W ︒⋅=/8.500λ；S P 10.8130⋅⨯=-a μ水在80℃下有关物性数据：3/.8971m kg =ρ ；C kg J C p ︒⋅=/4195C m W ︒⋅=/674.0λ；S P 100.3553⋅⨯=-a μ3.3计算总传热系数3.3.1．热流量Kw h KJ kg h kg 49.95/103.44C 36)-(72C 3.183KJ//3000T C W Q 5P00T =⨯=︒⨯︒⋅⨯=∆=3.3.2平均传热温差 ∵221<∆∆t t ∴℃5.2822334221=+=∆+∆=∆t t t m 3.3.3水用量h kg W /328070)-(954.195103.44T C Q 5P T =⨯⨯=∆=3.3.4总传热系数K ①管程传热系数2874310355.08.9715.0021.0Re 3=⨯⨯⨯==-μρdu >4000(湍流区) 对流传热系数： ②壳程传热膜系数：假设14000=α 查[2]附图9得：管外污垢热阻C 00344.00R 20︒⋅=m 管污垢热阻C 00172.00R 2︒⋅=m i不锈钢热导率C /142︒⋅=m w λ C /5571400100172.00229.001425.0002.0021.0025.0000344.0021.00345425.00111300000︒⋅=+++⨯⨯+⨯+⨯=++++=m w R d bd d d R d d K m i i i i αλα3.4计算换热面积2m T 02.65.2855795490T K Q S'm =⨯=∆=考虑15%的面积裕度：263.6'15.1S m S == 3.5工艺尺寸计算3.5.1．管径和流速：取mm 225⨯Φ的不锈钢管 流速u=0.5m/s3.5.2.管程数和传热管数：依据传热管径和流速确定单程传热管数642.55.0021.0785.0)8.9713600/(3280422≈=⨯⨯⨯==u d q n i vs π（根） 按单管程计算，所需的传热管长度为：传热管长：m n d s 7.146025.014.393.6S L 0=⨯⨯==π 按单程管设计，传热管过长，宜采用多管程结构。