列管式冷凝器设计
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。
化工设计中冷凝器的设计选型
化工设计中冷凝器的设计选型摘要：冷凝器是冷却经制冷压缩机压缩后的高温制冷剂蒸汽并使之液化的热交换器。
石化工业中用冷凝器将烃类及其它化学蒸气冷凝。
本文阐述了冷凝器基本原理，并提出在化工设计中合理选择冷凝器的方法和计算冷凝器平均温差的方法。
关键词：化工设计冷凝器传热系数冷凝段过热段过冷段冷凝器是石化、炼油、化工、电力及制冷等行业工艺流程的主要设备之一。
冷凝器中的气体必须通过很长的管道，以便热量传导到空气中。
钢材、铜材等导热金属常用于输送蒸气。
为提高冷凝器的效率，通常在管道上附加散热片以加速散热。
这类冷凝器一般还要用风机迫使空气经过散热片并把热量带走。
冷凝过程在石化、炼油、化工等装置中应用广泛。
但由于设计人员对冷凝器设计中的影响因素分析不够，导致冷凝器在实际运行中达不到设计负荷。
以下就设计中选用冷凝器的问题，阐述个人的一些看法。
1 冷凝器工作原理在一般制冷机的制冷原理中，压缩机的作用是把压力较低的蒸汽压缩成压力较高的蒸汽，使蒸汽的体积减小，压力升高。
压缩机吸入从蒸发器出来的较低压力的工质蒸汽，将压力升高后送入冷凝器，在冷凝器中冷凝成压力较高的液体，经过节流阀节流后，成为压力较低的液体，送入蒸发器，在蒸发器中吸热蒸发而成为压力较低的蒸汽，然后再送入蒸发器的入口，从而完成制冷循环的过程[1]。
1.1 蒸汽压缩式制冷原理蒸汽压缩制冷系统，由制冷压缩机、冷凝器、蒸发器和节流阀4个基本部件组成。
它们之间用管道依次连接，形成一个密闭的系统，制冷剂在系统中不断地循环流动，发生状态变化，与外界进行热量交换。
1.2 制冷系统的基本原理液体制冷剂在蒸发器中吸收被冷却的物体热量之后，汽化成低温低压的蒸汽，被压缩机吸入，压缩成高压高温的蒸汽后排入冷凝器，在冷凝器中向冷却介质（水或空气）放热，冷凝为高压液体，经节流阀节流为低压低温的制冷剂，再次进入蒸发器吸热汽化，达到循环制冷的目的。
这样，制冷剂在系统中经过蒸发、压缩、冷凝、节流四个基本过程完成一个制冷循环。
化工原理冷凝器课程设计说明书
第一章列管换热器设计概述1.1.换热器系统方案的确定进行换热器的设计，首先应根据工艺要求确定换热系统的流程方案并选用适当类型的换热器，确定所选换热器中流体的流动空间及流速等参数，同时计算完成给定生产任务所在地需的传热面积，并确定换热器的工艺尺寸且根据实际流体的腐蚀性确定换热器的材料，根据换热器内的压力来确定其壁厚。
1.1.1全塔流程的确定从塔底出来的釜液一部分进入再沸器再沸后回到精馏塔内，一部分进入到冷却器中。
为了节约能源，提高热量的利用率，采用原料液冷却塔底釜液，这样不仅冷却了釜液又加热了原料液，既可以减少预热原料所需要的热量，又可减少冷却水的消耗。
从冷却器出来的釜液直接储存，从冷却器出来的原料液再通往原料预热器预热到所需的温度。
塔顶蒸出的乙醇蒸汽通入塔顶全凝器进行冷凝，冷凝完的液体进入液体再分派器，其中的2/3回流到精馏塔内，另1/3进入冷却器中进行冷却，流出冷却器的液体直接储存作为产品卖掉。
1.1.2加热介质冷却介质的选择在换热过程中加热介质和冷却介质的选用应根据实际情况而定。
除应满足加热和冷却温度外，还应考虑来源方面，价格低廉，使用安全。
在化工生产中常用的加热剂有饱和水蒸气、导热油，冷却剂一般有水和盐水。
综合考虑，在本次设计中的换热器加热介质选择饱和水蒸气，冷却介质选择水。
1.1.3换热器类型的选择列管式换热器的结构简单、牢固，操作弹性大，应用材料广，历史悠久，设计资料完善，并已有系列化标准，特别是在高温、高压和大型换热设备中占绝对优势。
所以本次设计过程中的换热器都选用列管式换热器。
由于本次设计过程中所涉及的换热器的中冷热流体温差不大（小于70℃）,各个换热器的工作压力在1.6MP以下，都属于低压容器，因固定管板式换热器两端管板与壳体连在一起，这类换热器结构简单、价格低廉、管子里面易清洗，所以可选择列管式换热器中的固定管板式换热器。
1.1.4流体流动空间的选择哪一种流体流经换热器的管程，哪一种流体流经壳程，下列各点可供选择时参考(以固定管板式换热器为例)。
304不锈钢列管式冷凝器传热系数
304不锈钢列管式冷凝器传热系数304不锈钢列管式冷凝器传热系数1. 304不锈钢列管式冷凝器传热系数的基本概念和应用304不锈钢列管式冷凝器传热系数是指在制冷技术领域中，利用304不锈钢制成的列管式冷凝器，通过其传热系数来评估其传热性能。
传热系数是一个非常重要的参数，它直接影响到冷凝器的工作效率和冷却效果。
在工程实践中，了解和掌握304不锈钢列管式冷凝器传热系数的特性，对于设计和选型具有重要意义。
304不锈钢作为一种常见的不锈钢材料，在列管式冷凝器中得到广泛应用，其传热系数受到设计及制造工艺、工况参数以及介质性质等因素的影响。
对于304不锈钢列管式冷凝器传热系数的深入研究和理解，能够为工程实践提供重要的参考依据。
2. 304不锈钢列管式冷凝器传热系数的评估在评估304不锈钢列管式冷凝器传热系数时，首先需要考虑的是其传热表达式。
传热表达式可以直观地反映出传热系数与其他参数的关系，常见的传热表达式包括Nu—Re—Pr关联式和Sh—Re关联式等。
通过这些表达式，可以清晰地了解传热系数受到流体参数、流态类型和管束结构等因素的影响规律，从而为工程设计提供重要的数据支撑。
在评估传热系数时，还需要考虑传热的热力学特性、介质的物性参数以及传热过程的流动情况。
通过对这些因素的综合分析和实验研究，可以较为准确地计算出304不锈钢列管式冷凝器传热系数的数值，为工程实践提供数据支持。
3. 个人观点和理解对于304不锈钢列管式冷凝器传热系数这一主题，我个人的观点是，传热系数是冷凝器性能的重要指标，其大小直接影响着冷凝器的传热效果和能耗。
在实际工程中，我们需要根据具体的工况条件和设备要求，合理选择和设计304不锈钢列管式冷凝器的传热系数，以达到最佳的工作效果。
在研究传热系数时，除了依靠理论计算和实验测试，还需要借助先进的计算机模拟和数值分析技术，通过模型建立和参数优化，提高传热系数的准确性和可靠性。
传热系数的研究还需要结合流体力学、热传导与传热学等多个学科，进行综合分析和交叉验证，以得出较为客观、全面的结论。
食工原理课程设计-管壳式冷凝器设计
食品工程原理课程设计管壳式冷凝器设计设计任务书华南农业大学食品学院食品工程原理课程设计任务书一、设计题目：管壳式冷凝器设计。
二、设计任务：将制冷压缩机压缩后的制冷剂(如F-22、氨等)过热蒸汽冷却、冷凝为过冷液体，送去冷库蒸发器使用。
三、设计条件：1．冷库冷负荷Q=学生学号最后2位数×100（kw）；2．高温库,工作温度0~4℃,采用回热循环。
3．冷凝器用河水为冷却剂，每班分别可取进口水温度:21~25℃(1班)、6~10℃(2班)、11~15℃(3班)、16~20℃(4班)、1~5℃(5班)。
4．传热面积安全系数5~15%。
四、设计要求：1．对确定的工艺流程进行简要论述；2．物料衡算、热量衡算；3. 确定管壳式冷凝器的主要结构尺寸；4. 计算阻力；5. 编写设计说明书(包括：①封面；②目录；③设计题目（任务书）；④流程示意图；⑤流程及方案的说明和论证；⑥设计计算及说明（包括校核）；⑦主体设备结构图；⑧设计结果概要表；⑨对设计的评价及问题讨论；⑩参考文献。
)；6. 绘制工艺流程图、管壳式冷凝器的结构图（3号图纸）、及花板布置图（3号或4号图纸）。
目 录1 前言 (3)1.1 设计意义 (3)1.2 文献综述 (3)2 工艺说明及流程示意图 (3)2.1 工艺说明 (3)2.2 流程示意图 (3)3 设计方案的确定 (4)3.1 制冷剂的选择 (4)3.2 冷却剂的选择 (4)3.3 液体流入冷凝器空间的选择 (4)3.4 液速的选择 (4)3.5 冷却剂适宜出口温度的确定 (5)3.6 蒸发温度、冷库温度、制冷剂蒸发温度、冷凝温度确定 (5)4 设计计算及说明 (5)4.1 冷凝器型式的选择 (5)4.2 冷凝器的选型计算 (6)4.2.1 冷凝器的热负荷 (6)4.2.2 冷凝器的传热面积计算 (6)4.2.3 冷凝器冷却水用量 (7)4.3 管数、管程数和管束的分程、管子的排列 (7)4.3.1 管数 (7)4.3.2 管程数 (7)4.3.3 管束的分程、管子在管板上的排列方式 (8)4.3.4 管心距及偏转角 (8)4.4 壳体直径、壳体厚度计算 (8)4.4.1 壳体直径 (8)4.4.2 壳体厚度的计算 (8)4.5 计算校核 (9)4.5.1 实际流速 (9)4.5.2流体雷诺数及流体类型 (9)4.5.3传热系数K (9)4.5.3.1 管内冷却水的传热系数)(i a (9)4.5.3.2 管外制冷剂冷凝膜系数)(0a (10)4.5.3.3 以管内表面积为基准的Ki (10)4.5.4 传热面积计算及安全系数计算 (11)4.5.5 冷凝器的阻力 (11)4.4.6 回热的判断及热量衡算 (12)5 设计结果概要表 (13)6 设计评价及问题讨论 (13)6.1 设计评价 (13)6.2 设计问题及讨论 (14)6.2.1 设计问题 (14)6.2.2 问题讨论 (14)参 考 文 献 (15)附录 (15)1 前言1.1 设计意义食品工程原理作为食品科学与工程的最重要的专业课之一，学生要非常熟悉，并掌握其中的原理及懂得如何应用。
列管式冷凝器设计
课程设计设计题目冷凝器的设计姓名学号专业班级指导教师2011年1月20日化工原理课程设计任务书专业班级姓名设计题目：列管式换热器设计设计时间:指导老师：设计任务:年处理吨正戊烷的正戊烷冷凝器1.设备型式立式列管式换热器2.操作条件（1）正戊烷：冷凝温度51℃，冷凝液于饱和温度下离开冷凝器；（2）冷却介质：井水，进口温度32℃，出口温度40℃（3）允许压强降，不大于510Pa（4）每年按330天计算，每天24小时连续运行；(5)设备最大承受压力，p=2.5Mp a设计报告：1.设计说明书一份2.主体设备总装图（1#图纸）一张，带控制点工艺流程图（3#图纸）一张目录摘要 (1)1前言 (2)2 列管式换热器设计方案 (3)2.1 列管式换热器类型的选择 (4)2.1.1 固定管板式换热器 (4)2.1.2 浮头式换热器 (4)2.1.3 U形管换热器 (4)2.1.4 滑动管板式换热器 (4)2.2 流体流动通道的选择 (5)2.3换热器结构的计算 (5)2.3.1热负荷Q： (5)2.3.2平均温度差 (6)2.3.3估算面积 (6)2.3.4 管子初选 (7)2.3.5对流传热系数 (7)2.3.6污垢热阻 (10)2.3.7 总传热系数和计算所需面积 (10)2.3.8壁温的计算 (11)2.4压强降计算 (11)2.4.1管程压强降： (11)2.4.2 壳程压强降 (12)2.5列管式换热器其他结构设计 (13)2.5.1管程结构 (13)2.5.2壳程结构 (14)2.5.3其他重要附件 (14)2.6 换热器材质的选择 (14)2.6.1 碳钢 (15)2.6.2 不锈钢 (15)3列管式换热器的具体计算 (16)3.1试算并初选换热器规格 (16)3.1.1确定流体流动通道 (16)3.1.2流体定性温度、物性以及列管式换热器形式选择 (16)3.1.3 热负荷Q的计算 (16)3.1.4 计算平均温差 (16)3.1.5 初选换热器规格 (17)3.2核算总传热系数 (17)3.2.1 计算管程的对流传热系数 (18)3.2.2计算壳程对流传热系数 (18)3.2.3 确定污垢热阻 (18)3.2.4 核算总传热系数 (18)3.2.5 核算壁温 (19)3.3计算压强降 (19)3.4结构尺寸的确定 (19)3.4.1筒体内径 (20)3.4.2 换热器壁厚设计与液压试验 (20)3.4.3 封头 (22)3.4.4 管板 (23)3.4.5 容器法兰 (23)3.4.6 接管尺寸 (23)3.4.7 接管法兰 (24)3.4.8 管箱长度 (25)3.4.9 折流板 (25)3.4.10 拉杆与定距管 (25)3.4.11 分程隔板与缓冲板 (25)3.4.12 总重量计算 (26)3.5离心泵和风机的选取 (28)附录一 (30)附录二：本书符号说明 (31)4设计总结 (33)参考文献 (34)摘要：列管式换热器在化工、石油等行业中广泛应用。
化工原理课程设计-标准系列管壳式立式冷凝器的设计
化工原理课程设计标准系列管壳式立式冷凝器的设计姓名：学号：专业：应用化学班级设计时间：目录一、设计题目二、设计条件三、设计内容3.1概述3.2 换热3.3 换热设备设计步骤四、设计说明4.1选择换热器的类型4.2流动空间的确定五、传热过程工艺计算5.1计算液体的定性温度，确定流体的物性数据5.1.1正戊烷流体在定性温度（51.7℃）下的物性数据5.1.2水的定性温度5.2估算传热面积5.2.1换热器热负荷计算5.2.2平均传热温差5.2.3估算传热面积5.2.4初选换热器规格5.2.5立式固定管板式换热器的规格5.2.6计算面积裕度H及该换热器所要求的总传热系数K05.2.7折流板5.2.8换热器核算5.3核算壁温与冷凝液流型5.3.1核算壁温5.3.2核算流型5.4计算接口直径5.4.1计算壳程接口直径5.5计算管程接口直径5.6计算压强降5.6.1计算管程压降5.6.2计算壳程压降六、其他七、计算结果八、化工课程设计心得九、参考文献一．设计题目标准系列管壳式立式冷凝器的设计二．设计条件生产能力：正戊烷23760t/a，冷凝水流量70000Kg/h操作压力：常压正戊烷的冷凝温度51.7℃，冷凝水入口温度32℃每年按330天计，每天24小时连续生产要求冷凝器允许压降100000Pa三、设计内容3.1概述换热器在石油、化工生产中应用非常广泛。
在炼油厂中，原油常减压蒸馏装置中换热器的投资占总投资的20%；在化工厂中，换热器约占总投资的11%以上。
由于在工业生产中所用换热器的目的和要求不同，所以换热器的种类也多种多样。
列管式换热器在石油化工生产中应用最为广泛，而且技术上比较成熟。
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。
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；另一种流体则温度较低，吸收热量。
35％～40％。
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。
化工答案 第六章传热
第六章传热习题热传导6-1. 如图所示，某工业炉的炉壁由耐火砖λ1= 1.3W/(m ·K)、绝热层λ2 = 0.18W/(m ·K)及普通砖λ3= 0.93W/(m ·K)三层组成。
炉膛壁内壁温度1100℃，普通砖层厚12cm, 其外表面温度为50℃。
通过炉壁的热损失为1200W/m 2, 绝热材料的耐热温度为900℃。
求耐火砖层的最小厚度及此时绝热层厚度。
设各层间接触良好，接触热阻可以忽略。
解：()()()433332222111t t t t t t q -=-=-=δλδλδλ ()5012.093.012003-=t 1553=t ℃ 6-2. 如图所示，为测量炉壁内壁的温度，在炉外壁及距外壁 1/3 厚度处设置热电偶，测得 t 2=300℃, t 3 =50℃。
求内壁温度 t 1 。
设炉壁由单层均质材料组成。
解：()()322211t t t t q -=-=δλδλ8001=t ℃6-3. 某火炉通过金属平壁传热使另一侧的液体蒸发，单位面积的蒸发速率为0.048kg/（m 2·s ），与液体交界的金属壁的温度为110℃。
时间久后，液体一侧的壁面上形成一层2mm 厚的污垢，污垢导热系数λ=0.65W/(m ·K)。
设垢层与液面交界处的温度仍为110℃，且蒸发速率需维持不变，求与垢层交界处的金属壁面的温度。
液体的汽化热r =2000kJ/kg 。
解：2kW/m 962000048.0=⨯=q38.4051=t ℃6-4. 为减少热损失，在外径Φ150mm 的饱和蒸汽管道外复盖保温层。
已知保温材料的导热系数λ=0.103+0.000198t (式中t 为℃)，蒸汽管外壁温度为 180℃，要求保温层外壁温度不超过 50℃,每米管道由于热损失而造成蒸汽冷凝的量控制在 1×10-4kg/(m ·s)以下，问保温层厚度应为多少？解：查180℃水蒸汽kJ/kg 3.2019=r126.0250180000198.0103.0=⎪⎭⎫⎝⎛+⨯+=λW/(m ﹒℃) *6-5. 如图所示，用定态平壁导热以测定材料的导热系数。
冷凝器计算书
= 12.47m / s
-7-
Reo
=
deuo ρ气 µ气
=
0.02×12.47 × 4.76 0.00008
= 14839.3
fo = 5 ×14839.3−0.288 = 0.175
NTC = 1.1NT 0.5 = 1.1× 2220.5 = 16.39
N B = 14
∆po
= 0.5×0.175×16.39×(14+1)×
= 861.2Pa
对 φ25× 2.5m m 的管子有 Ft = 1.5, 且N p = 2, Ns = 1
∑ ∆pi = (∆p1 + ) ∆p2 Ft N p N s = (1421 + 861.2)×1.5 × 2 ×1 = 6846.6Pa <30KPa
管程压降在允许范围之内。 （2）计算壳程压降
ns
=
π 4
V di 2u
=
13.2 / 994 0.785 × 0.022 ×1.0
=
42.3
≈
43 (根）
按单程管计算，所需的传热管长度为
L= Ap =
38.2
≈ 12m
πd ons 3.14 × 0.025 × 43
按单程管设计，传热管过长，宜采用多管程结构。根据本设计实际情况，现
取传热管长 l=3m，则该换热器的管程数为
随着经济的发展，各种不同型式和种类的换热器发展很快，新结构、新材料的换热 器不断涌现。为了适应发展的需要，我国对某些种类的换热器已经建立了标准，形成了 系列。完善的换热器在设计或选型时应满足以下基本要求：
（1） 合理地实现所规定的工艺条件； （2） 结构安全可靠； （3） 便于制造、安装、操作和维修； （4） 经济上合理。 换热器的应用广泛，日常生活中取暖用的暖气散热片、汽轮机装置中的凝 汽 器 和航 天火箭上的油冷却器等，都是换热器。它还广泛应用于 化工、石油、动力和原子能等
列管式换热器(设计举例)
三、平均传热温差
平均传热温差是换热器的传热推动力。其值不但和流体的进出口温度有关，而且还与换 热器内两种流体的流型有关。对于列管式换热器，常见的流型有三种：并流，逆流，和折流
对于并流和逆流，平均传热温差均可用换热器两端流体温度的对数平均温差表示， 即：
《列管式换热器》
t m t1 t 2 t ln 1 t 2
R
热流体的温降 T1 T2 冷流体的温升 t 2 t1 t t 冷流体的温升 1 2 两流体最初温差 T1 T2
(1—13 a )
P
式中
(1—13 b )
T1、T2 — 热流体进、出口温度， ℃； t1、t 2 — 冷流体进、出口温度， ℃.
《列管式换热器》
第- 称为管心距。管心距的大小主要与传热管和管板的连接方式有 关，此外还要考虑到管板强度和清洗管外表面时所需的空间。 传热管和管板的连接方法有胀接和焊接两种，当采用胀接法时，采用过小的管心距，常 会造成管板变形，而采用焊接法时，管心距过小，也很难保证焊接质量，因此管心距应有一 定的数值范围。一般情况下，胀接时，取管心距 t 1.3～1.5d 0 ；焊接时，取 t 1.25d 0 ( d 0
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一般要求 t 的值不得低于 0.8，若低于此值，当换热器的操作条件略有变化时， t 的 变化较大，使得操作极不稳定。 t 小于 0.8 的原因在于多管程换热器内出现温度交差或温 度逼近。在这种情况下，应考虑采用多壳程结构的换热器或多台换热器串联来解决。所需的 壳程数或串联的换热器的台数可按下述方法确定： 首先，在坐标纸上作 Q ～ T 和 Q ～ t 线，由热衡算方程知，若两流体的热容量流率不变则
《列管式换热器》
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卧式列管冷凝器设计
卧式列管冷凝器设计卧式列管冷凝器设计摘要换热器是在具有不同温度的两种或两种以上流体之间传递热量的设备。
它是化工、冶金、炼油、动力、食品、轻工、原子能、制药、机械及其他许多工业部门广泛使用的一种通用设备。
近年来，人们日益重视能源危机和环境保护，而换热器特别是高效换热器又是节能措施和环保中关键的设备。
因此，无论是从上述各种工业的发展，还是从能源的有效利用和环境的保护，换热器的选型、合理设计、制造和操作都有非常重要的意义。
本设计主要是围绕固定管板式换热器的设计，熟悉石油化工行业中换热装置及其工艺流程，熟悉工作原理。
通过对冷凝器的工艺设计（型号的选择、总传热系数、总传热面积、冷凝器面积裕量等计算）、结构设计（筒体内径、管板尺寸、接管内径等设计）、强度计算（筒体壁厚计算、管壳程开孔补强及校核等的计算）深刻了解了换热器的传热原理，提高实践环节的能力。
关键词：换热器，传热，结构，强度Horizontal pipe bundle condenser designABSTRACTHeat exchanger is a transfer heat equipment transfer heat with different temperature between in two or more fluid. It is a general-purpose equipment widelyused in the chemical, metallurgical, oil refining, power, food, light industry, atomic energy, pharmacy, machinery and many other industrial departments. In recent years,people pay more attention to the energy crisis and environmental protection, and heatexchanger especially effective measures for energy conservation and environmental protection heat exchanger is the key equipment. Therefore, whether from the above allkinds of industrial development, or from efficient energy use and environmental protection, heat exchanger type selection, reasonable design, manufacturing and operation has the extremely vital significance.This design is mainly around the fixed tube heat exchanger design, familiar withheat exchangers and process of the petrochemical industry, familiar with the work process. Through the condenser process design (type selection, the total heat transfercoefficient, total heat exchanger area, condenser area allowance calculation, etc), structural design (the cylinder body size, tube plate size, takeover such as the diameterof design), strength calculation (calculation of tube wall thickness, pipe opening reinforcement shell calculation and checking, etc.) heat transfer theory, improve thepractice ability.KEY WORDS: Heat exchanger，Heat transfer，structure，strength目录前言 (1)第1章绪论 (2)1.1 冷凝器概述 (2)1.2冷凝器分类及特点 (2)1.2.1 直接接触式换热器 (2)1.2.2 蓄热式换热器 (2)1.2.3 间壁式换热器 (2)1.3间壁式换热器 (3)1.3.1 管式换热器 (3)1.3.2 板面式换热器 (3)1.3.3 其他形式换热器 (3)1.4 管壳式换热器 (3)1.4.1 固定管板式换热器 (3)1.4.2 浮头式换热器 (4)1.4.3 U形管式换热器 (4)第2章工艺设计 (5)2.1 设计基本条件 (5)2.2 确定设计方案 (5)2.2.1 选择冷凝器的类型 (5)2.2.2 流程安排 (5)2.3 确定物性数据 (5)2.4 估算传热面积 (6)2.4.1 计算热负荷 (6)2.4.2 冷却水用量 (6)2.4.3 计算有效平均温度差 (6)2.4.4 选取经验传热系数K值 (6)2.4.5 估算换热面积 (6)2.5 工艺结构尺寸 (7) (7) (7)2.5.3 平均传热温差校正及壳程数 (7)2.5.4 管子排列 (8)2.5.5 管心距 (9) (9)2.5.7折流板 (9)2.5.8 其他附件 (10)2.5.9 接管 (10)2.6 换热器核算 (11)2.6.1 传热系数 (11)2.6.2 传热面积裕度 (11)2.7 换热器内流体的阻力 (11)2.7.1 管程流体阻力 (12)2.7.2 壳程阻力 (12)2.8 工艺结构尺寸和计算结果一览表 (13)第3章结构设计 (14)3.1 筒体内径确定 (14)3.2 固定管板兼作法兰的尺寸确定 (15)3.2.1 管板结构 (15)3.2.2 管板最小厚度 (15)3.2.3 管板尺寸 (15)3.3 换热管与管板连接 (16)3.4 法兰与垫片 (16)3.5 折流板 (17)3.5.1 折流板型式 (17)3.5.2 折流板尺寸 (17)3.5.3 折流板的布置 (17)3.5.4 支持板 (18)3.6 拉杆与定距管 (18)3.6.1 拉杆的结构和尺寸 (18)3.6.2 拉杆的位置 (19)3.6.3 定距管尺寸 (19)3.7 鞍座选用及安装位置确定 (19)第4章强度计算 (20)4.1 筒体与管箱的设计 (20)4.1.1 壳体与管箱厚度的确定 (20)4.1.2 壳体和管箱材料的选择 (21)4.1.3 圆筒壳体和管箱壳体厚度的计算 (21)4.1.4 水压试验 (21)4.2 封头厚度计算及校核 (22)4.2.1 封头厚度计算 (22)4.2.2 水压试验 (22)4.3 管箱短节开孔补强的校核 (23)4.4 壳体接管开孔补强校核 (23)4.4.1 壳体物料入口接管开孔补强校核 (24)4.4.2 壳程物料出口接管开孔补强校核 (24)4.5 膨胀节 (24)4.5.1 膨胀节形式 (24)4.5 固定管板校核计算 (25)4.5.1 换热管材料（304） (25)4.5.1 管板材料（304） (26)4.5.2 换热管许用应力 (26)4.5.3 面积 (26)4.5.6 管子加强系数 (27)4.5.7 管板周边不布管区无量纲宽度 (27)4.6 冷凝器的设计值汇总 (27)第5章安装使用及维修 (29)5.1 安装 (29)5.2 维护和检修 (29)结论 (32)谢辞 (33)参考文献 (34)外文资料翻译 (35)前言能源是当前人类面临的重要问题之一，能源开发及转换利用已成为各国的重要课题，而换热器是能源利用过程中必不可少的设备，是化工、冶金、炼油、动力、食品、轻工、原子能、制药、机械及其他许多工业部门广泛使用的一种通用设备。
正戊烷冷凝器设计
辽宁科技学院本科生课程设计辽宁科技学院课程设计课程名称：化工原理课程设计题目：正戊烷冷凝器设计专业：环境工程学生姓名：朱延玮班级：环境BG111 学号：641111131 指导教师姓名：潘宁宁设计完成时间：2014年1月8日1目录目录 (2)一．设计任务书 (3)1.设计题目 (3)2. 设计任务及操作条件 (3)二．概述 (4)1.固定管板式换热器 (4)2．填料函式换热器 (5)3．U型管式换热器 (5)4．浮头式换热器 (6)三．主要设备设计计算和说明 (7)1. 确定流体流动空间 (7)2. 计算流体的定性温度，确定流体的物理性质 (7)3. 计算热负荷 (7)4. 计算有效平均温度差 (7)5. 选取经验传热系数K值 (8)6. 估算换热面积 (8)7. 初选换热器规格 (8) (9)8. 计算管程对流传热系数αi9. 计算压降 (11)四．工艺设计计算结果汇总表 (15)五．参考文献 (16)六、设备装置图 (16)一．设计任务书1.设计题目正戊烷冷凝器的设计2.设计任务及操作条件2.1、处理能力：2.0×104t/a正戊烷2.2、设备型式：标准立式列管冷凝器2.3、操作条件（1）正戊烷冷凝温度为51.7℃，冷凝液于饱和液体下离开冷凝器。
（2）冷却介质：地下水，入口温度20℃，出口温度28℃。
（3）允许压降：不大于105Pa。
（4）正戊烷在51.7℃下的物性数据：ρ=596kg/m3 μ=1.8×10-4Pa.s Cp=2.34kJ/(kg·℃) λ=0.13W/(m·℃) r=357.4kJ/kg（5）每年按330天计，每天24小时连续运行。
2.4、建厂地址：本溪地区二．概述在不同温度的流体间传递热能的装置称为热交换器，简称热换器。
在热换器中至少需要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。
在化工、石油、动力、制冷、食品等行业中广泛使用各种换热器，它们也是这些行业的通用设备，并占有十分重要的地位。
乙醇—水精馏塔塔顶产品冷凝器设计化工工艺学课程设计
化工工艺课程设计前言课程设计是化工原理课程教学中综合性和实际性较强的教学环节。
它要求学生利用课程理论知识，进行融会贯通的独立思考，在规定时间内完成指定的化工设计任务，是使学生体察工程实际问题复杂性的初次尝试，培养了学生分析和解决工程实际问题的能力。
同时，通过课程设计，还可以使学生树立正确的设计思想，培养实事求是，严肃认真，高度负责的工作态度。
本次课程设计为乙醇—水精馏塔塔顶产品冷凝器设计，要求设计一台冷凝器，将精馏塔顶乙醇—水气相产品全部冷凝。
设计任务包括：一、设计计算初选冷凝器结构二、传热计算（一）压降计算（二）冷凝器计算三、结构设计我们选用的冷凝器为卧式冷凝器，传热系数较高，不易积气，检修和安装方便，为减薄液膜厚度，安装时应有1/100左右坡度。
设计选用的列管换热器类型为固定管板式。
列管换热器是较典型的换热设备，在工业中应用已有悠久历史，具有易制造、成本低、处理能力大、换热表面情况较方便、可供选用的结构材料广阔、适应性强、可用于调温调压场合等优点。
在工艺计算过程中，由于选取K0不当或其他条件选取不当，造成在校核时K0不符合要求。
在重新选取K0的同时，改变了其他的条件，如：n，L等，经过二次校核达到了预期的目的。
最后在结构设计中考虑到合理经济，进行了零部件的设计与选用，使换热器完全发挥其作用。
由于缺乏实际操作经验，我们的设计的产品可能存在某些发面的不足，希望指导老师给予建议和批评。
同时感谢指导老师和参考文献作者对我们本次设计任务的支持和帮助。
第二章概述冷凝的目的在化学工业中，经常需要将气体混合物中的各个组分加以分离，其目的是：（1）回收或捕获气体混合物中的有用物质，以制取产品；（2）除去工艺气体中的有害成分，使气体净化，以便进一步加工处理，或除去工业放空尾气的有害物质，以免污大气。
气体和混合物的分离，往往是根据混合物各组分间某种物理性质和化学性质的差异来进行的。
根据不同性质上的差异，可以开发出不同的分离方法，冷凝操作仅为其中之一，它是根据混合物各组分沸点不同而达到分离的目的的。
列管式冷凝器
列管式冷凝器示意图
列管式冷凝器的设计
谢谢
列管式冷凝器的设计
列管式换热器具有：耐腐蚀、耐高温、导热 好、体轻、占地面积小、无毒性、不结垢、安装 维修方便、应用面广、价格低廉等优点。
列管式冷凝器的设计
☆课题研究内容
课题研究的内容为设计一列管式冷凝器，用 水来冷却乙醇蒸汽。乙醇蒸汽的流量为3000 kg/h ，乙醇的进口温度为78°C，出口温度为42°C，冷 却水进口温度为30 °C，出口温度为40 °C。冷凝 过程中的允许压降≤1.013×105 Pa。
☆壳程圆筒校核计算
➢壳程筒体厚度的计算 ➢水压试验
☆管箱的选用 ☆封头的选用
列管式冷凝器的设计
☆法兰的选用
☆法兰垫片的选择
列管式冷凝器的设计
第四章机械设计
☆换热管的设计
➢换热管的排列方式及选用 ➢换热管与管板的连接
☆管板的设计
➢管板的结构及选用 ➢管板与壳体的连接
☆折流板的设计
➢折流板的选用 ➢折流板的基本参数
列管式冷凝器的设计
换热管排列及折流板示意图
列管式冷凝器的设计
☆接管及接管法兰的选用
➢接管的选用 ➢接管法兰的选用 ➢垫片的选择 ➢开孔补强
☆膨胀节的设置
➢膨胀节的结构形式 ➢膨胀节的设计
☆鞍座的设计
➢鞍座的选取 ➢鞍座的校核
列管式冷凝、洗、修
冷凝器腐蚀的主要部位换热管、管子与管 板连接处、管子与折流板交界处、壳体等。
制造过程为：备料—划线—切割—边缘加工( 探伤)—成型—组对—焊接—焊接质量检验—组 装焊接—压力试验
设备制造过程中的检验，包括原材料的检验 、工序间的检验及压力试验。
冷凝器的清洗与维修
冷凝器设计说明书
摘要根据设计条件，依据GB151和GB150及相关规范，对卧式壳程冷凝器进行了工艺计算，结构计算和强度计算。
工艺计算部分主要是根据给定的设计条件估算换热面积，从而进行冷凝器的选型，校核传热系数，计算出实际的换热面积，最后进行压力降和壁温的计算。
结构和强度的设计主要是根据已经选定的冷凝器型式进行设备内各零部件（如接管、折流板、定距管、管箱等）的设计，包括：材料的选择、具体尺寸确定、确定具体位置、管板的计算、法兰的计算、开孔补强计算等。
最后设计结果再通过装配图零件图等表现出来。
关于卧式壳程冷凝器设计的各个环节，设计说明书中都有详细的说明。
关键词：管壳式换热器卧式壳程冷凝器管板法兰AbstractAccording to the design condition, GB151 and GB150 and related norms, design a horizontal shell condenser, which included technology calculate of condenser, the structure and intensity of condenser.The technology calculation process. Mainly, the process of technology calculate is according to the given design conditions to estimate the heat exchanger area, and then, select a suitable condenser to check heat transfer coefficient ,just for the actual heat transfer area .Meanwhile the process above still include the pressure drop and wall temperature calculation . The design is about the structure and intensity of the design. This part is just on the selected type of condenser to design the condenser’s components and parts ,such as vesting ,baffled plates, the distance control tube, tube boxes. This part of design mainly include：the choice of materials，identify specific size, identify specific location, the thickness calculation of tube sheet, the thickness calculation of flange, the opening reinforcement calculation etc. In the end, the final design results through and parts drawing to display.The each aspects of the horizontal shell condenser has detailed instructions in the design manual.Key word: Shell-Tube heat exchanger; Horizontal shell condenser; Tube sheet; Flange.目录摘要 (I)Abstract (II)第1章绪论 (1)冷凝器概述 (1)冷凝器类型 (1)卧式壳程冷凝器 (1)卧式管程冷凝器 (2)立式壳程冷凝器 (2)管内向下流动的立式管程冷凝器 (3)向上流动的立式管程冷凝器 (3)冷凝器发展前景 (4)第2章工艺计算 (5)设计条件 (5)确定物性数据 (5)冷凝器的类型与流动空间的确定 (5)未考虑冬季因素 (5)估算传热面积 (5)选工艺尺寸计算 (7)冷凝器核算 (10)冬季因素考虑 (17)综合考虑 (18)估算传热面积 (19)选工艺尺寸计算 (19)冷凝器核算 (20)换热器主要结构尺寸和计算结果 (25)第3章结构设计 (26)壳体、管箱壳体和封头的设计 (26)壁厚的确定 (26)管箱壳体壁厚的确定 (27)标准椭圆封头的设计 (27)管板与换热管设计 (28)管板 (28)换热管 (29)进出口设计 (30)接管的设计 (30)接管外伸长度 (30)排气、排液管 (30)接管最小位置 (31)折流板或支持板 (32)折流板尺寸 (32)折流板和折流板孔径 (32)折流板的布置 (33)防冲挡板 (34)拉杆与定距管 (34)拉杆的结构和尺寸 (34)拉杆的位置 (35)定距管尺寸 (35)鞍座选用及安装位置确定 (35)第4章强度计算 (36)壳体、管箱壳体和封头校核 (36)壳体体校核 (36)管箱壳体校核 (36)椭圆封头校核 (37)接管开孔补强 (37)蒸汽进出口开孔补强 (37)管箱冷却水接管补强的校核 (39)膨胀节 (40)膨胀节 (40)膨胀节计算 (41)管板校核 (42)结构尺寸参数 (42)各元件材料及其设计数据 (43)管子许用应力 (44)结构参数计算 (45)法兰力矩 (46)换热管与壳体圆筒的热膨胀应变形差 (46)管箱圆筒与法兰的旋转刚度参数 (46)管子加强系数 (47)旋转刚度无量纲参数 (47)设计条件不同危险组合工况的应力计算 (48)四种危险工况的各种应力计算与校核： (50)设计值总汇 (52)第5章安装使用及维修 (53)安装 (53)维护和检修 (53)结论 (56)参考文献 (57)致谢 (58)第1章绪论冷凝器概述在蒸馏过程中，把蒸气转变成液态的装置称为冷凝器[1]。
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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课程设计设计题目冷凝器的设计姓名学号专业班级指导教师2011年1月20日化工原理课程设计任务书专业班级姓名设计题目：列管式换热器设计设计时间:指导老师：设计任务:年处理吨正戊烷的正戊烷冷凝器1.设备型式立式列管式换热器2.操作条件（1）正戊烷：冷凝温度51℃，冷凝液于饱和温度下离开冷凝器；（2）冷却介质：井水，进口温度32℃，出口温度40℃（3）允许压强降，不大于510Pa（4）每年按330天计算，每天24小时连续运行；(5)设备最大承受压力，p=2.5Mp a设计报告：1.设计说明书一份2.主体设备总装图（1#图纸）一张，带控制点工艺流程图（3#图纸）一张目录摘要 (1)1前言 (2)2 列管式换热器设计方案 (3)2.1 列管式换热器类型的选择 (4)2.1.1 固定管板式换热器 (4)2.1.2 浮头式换热器 (4)2.1.3 U形管换热器 (4)2.1.4 滑动管板式换热器 (4)2.2 流体流动通道的选择 (5)2.3换热器结构的计算 (5)2.3.1热负荷Q： (5)2.3.2平均温度差 (6)2.3.3估算面积 (6)2.3.4 管子初选 (7)2.3.5对流传热系数 (7)2.3.6污垢热阻 (10)2.3.7 总传热系数和计算所需面积 (10)2.3.8壁温的计算 (11)2.4压强降计算 (11)2.4.1管程压强降： (11)2.4.2 壳程压强降 (12)2.5列管式换热器其他结构设计 (13)2.5.1管程结构 (13)2.5.2壳程结构 (14)2.5.3其他重要附件 (14)2.6 换热器材质的选择 (14)2.6.1 碳钢 (15)2.6.2 不锈钢 (15)3列管式换热器的具体计算 (16)3.1试算并初选换热器规格 (16)3.1.1确定流体流动通道 (16)3.1.2流体定性温度、物性以及列管式换热器形式选择 (16)3.1.3 热负荷Q的计算 (16)3.1.4 计算平均温差 (16)3.1.5 初选换热器规格 (17)3.2核算总传热系数 (17)3.2.1 计算管程的对流传热系数 (18)3.2.2计算壳程对流传热系数 (18)3.2.3 确定污垢热阻 (18)3.2.4 核算总传热系数 (18)3.2.5 核算壁温 (19)3.3计算压强降 (19)3.4结构尺寸的确定 (19)3.4.1筒体内径 (20)3.4.2 换热器壁厚设计与液压试验 (20)3.4.3 封头 (22)3.4.4 管板 (23)3.4.5 容器法兰 (23)3.4.6 接管尺寸 (23)3.4.7 接管法兰 (24)3.4.8 管箱长度 (25)3.4.9 折流板 (25)3.4.10 拉杆与定距管 (25)3.4.11 分程隔板与缓冲板 (25)3.4.12 总重量计算 (26)3.5离心泵和风机的选取 (28)附录一 (30)附录二：本书符号说明 (31)4设计总结 (33)参考文献 (34)摘要：列管式换热器在化工、石油等行业中广泛应用。
根据本次设计任务，正戊烷流动温度为51.7℃，水的进、出口量温度为32℃、40℃.计算一个年处理量为42.510吨的正戊烷冷凝器。
通过计算，得到所需管程数为4，传热管长为4.5米，壳体直径为0.5米,传热面积为33.09平方米的的换热器。
由此进行换热器的选择,并确定传热过程的流体流速等参数,传热面积为36.6平方米的的换热器。
经过进一步核算，换热器压降，面积裕度，管壁温度均符合设计要求，。
然后通过查阅资料合理计算确定封头、管箱、拉杆、定距管等结构尺寸和选取符合要求的辅助设备（主要是离心泵）。
最后画出符合工程语言的设备总装图和带控制点的工艺流程图。
关键词：列管式固定管板式换热器设计计算Abstract：Tube type heat exchanger is widely used in chemical industry, petrochemical industry and so on. According to this design work, the inlettemperature of running pentane is 51.7 degrees.The temperature of exitwater is 40 degrees and the enter temperature is 32 degrees. The event is anannual capacity of 2.5ton silane of condenser. After calculating，thenumber of tube is four, the length of the exchanging tube is 4.5 meters, andthe diameter of the shell is 0.5 meters. Finally the exchanger is choossed，whose number of the tube is 120, and the exchanging area is 33.09 centaur.There out make the choice of heat exchangers and then confirm the speed orthe other parameters of the liquid. And the exchanging area is 36.6 centaur.The area and the temperature all suit to the assignment request. Based onthis chosen heater exchanger, then design proper nozzles, flange, tie rod,channel, tubesheet, spacer and so on. The final result includes acraftwork-flow-chart, a facility fitting draw, and a instruction.Key word：Tubular Tubular heat exchangers design calculation.在化工和石油化工厂中，传热既是最重要也是应用最多的过程。
工厂运转是否经济常常取决于热或冷的利用和回收的效率。
供气、供电和供冷等公用工程在生产过程中的应用，关键在于使热的转化和回收效率最高。
换热器是在具有不同温度的两种和两种以上流体之间传递热量的设备。
在工业生产中，换热器的主要作用是使热量由温度较高的流体传递给温度较低的流体，使流体温度达到工艺流程规定的指标，以满足过程工艺条件的需要。
换热器是化工、炼油、动力、食品、轻工、原子能、制药，航空及其他许多工业部门广泛使用的通用设备。
在化工厂中，换热器的投资约占总投资的10%~20%；在炼油厂中，该项的投资约占总投资的35%~40%。
换热器的种类很多，有多种多样的结构每种结构形式的换热器都有其自身的结构特征及其相应的工作特性。
在对换热器的选型时，有诸多因素需要考虑，主要包括流体的性质、压力、温度、压降及其可调范围；对清洗、维修的要求；材料价格及制造成本；动力消耗费；现场安装和检修的方便程度；使用寿命和可靠性等。
对于所选择的换热器，应尽量满足以下要求：具有较高的传热效率，较低的压力降；重量轻且能承受操作压力；有可靠的使用寿命；产品质量高，操作安全可靠；所使用的材料与过程流体相容；设计计算方便，制造简单，安装容易，易于维护和维修。
在换热器中，应用最多的是管壳式（列管式）换热器，它是工业过程热量传递中应用最广泛的一种换热器。
虽然列管式换热器在结构紧凑型、传热强度和单位传热面积的金属消耗量方面无法与板式或板翅式等紧凑式换热器相比，但列管式换热器适用的操作温度与压力范围较大，制造成本低，清洗方便，处理量大，工作可靠，长期以来，人们已在其设计和加工制造方面积累了许多的经验。
本次课程设计是根据生产任务要求确定选用换热器的传热面积，管子规格和排列方式，管程数和管壳数以及折流挡板，进而确定换热器的其他尺寸或选择换热器的型号。
2 列管式换热器设计方案设计流程是否是技术要求 定义目标 如果需要计算未指定的流速或温度需要做能量平衡 收集物理性质假设总传热系数K确定壳、管程数计m t ∆校确定传热面积 A=Q/K m t ∆ 确定类型、管径，材料清单为壳管分配流体 计算管数计算壳径 估计管侧传热系数 设o K=K o K K 00.K 3<-<估计管侧和壳层压降压降在规定范围内？ 估计换热器成本 能否优化降低成本 设计成功计算含垢因子在内的总传热系数 确定隔板间距并估计壳层传热系数2.1 列管式换热器类型的选择根据列管式换热器的结构特点，常将其分为固定管板式、浮头式、U形管式填料函式、滑动管板式、双管板式、薄管板式等类型。
2.1.1 固定管板式换热器(代号G)优点：结构简单、紧凑、能承受较高的压力，造价低，管程清洗方便，管子损坏时易于堵塞或更换；缺点：管束与壳体的壁温或材料的线膨胀系数相差较大时，壳体和管束中将产生较大的热应力这种换热器适用于壳层介质清洁且不易结垢、并能进行清洗、管程与壳程两侧温差不大或者温差较大但壳层压力不高的场合。
2.1.2 浮头式换热器(代号P)优点：管内和管间易于清洗，不会产生热应力；缺点：结构复杂，造价比固定管板式换热器高，设备笨重，材耗量大，且浮头端小盖在操作中无法检查，制造时对密封要求高。
这种换热器适用于壳体和管束之间壁温差较大或壳程介质易结垢的场合。
2.1.3 U形管换热器(代号Y)优点：只有一块管板，管束由多根U形管束组成，管的两端固定在同一块管板上，管子可以自由伸缩。
当壳体与U形换热器有温差时，不会产生热应力。
缺点：由于受到管曲率半径的限制，其换热管排布较少，管束最内层管间距较大，管板的利用率较低，壳程流体易形成短路，对传热不利。
当管子泄漏损坏时，只有管束外围处的U形管才便于更换，内层换热管坏了不能更换，只能堵死，而且损坏一根U形管相当于坏两根管，报废率极高。
适用于管、壳壁温差较大或壳程介质易结垢需要清洗、又不适宜采用浮头式和固定管板式的场合。
特别适用于管内走清洁而不易结垢的高温、高压、腐蚀性大的物料。
2.1.4 滑动管板式换热器优点：结构简单，造价低廉，必要时可在管箱增设隔板，强化传热。
缺点：填料泄漏时可导致管程和壳程的流体相混，故严禁用于两种流体不相容的场合。
2.2 流体流动通道的选择○1不清洁或易结垢的流体，宜走容易清洗的一侧。