换热器的结构讲解
说明列管式换热器的基本结构。
说明列管式换热器的基本结构。
列管式换热器是一种常用的换热设备，用于在两种流体之间进行热交换。
它包括一个装有若干列相互平行的管子的管壳，流体在这些管子内循环。
列管式换热器的基本结构如下：
1. 管壳：这是换热器的外壳，用于安装管子和支撑结构。
2. 管子：管子是换热器的核心部分，流体在管子内进行循环。
管子可以是圆
管或扁平管，也可以是其他形状。
3. 传热介质：传热介质是换热器中的流体，负责在两种流体之间进行热交换。
传热介质可以是水、油或其他流体。
4. 进出口：进出口是换热器的流体进出的地方，一般分别为两个端口。
5. 内外网：内网和外网是换热器的两个部分，分别装有流体。
内网的流体为
传热介质，外网的流体为要进行热交换的流体。
6. 支撑结构：支撑结构是换热器的辅助部分，起到支撑作用。
支撑结构可以
是支撑架、支脚或其他形式。
总的来说，列管式换热器是一种常用的换热设备，它由管壳、管子、传热介质、进出口、内外网和支撑结构等部分组成。
列管式换热器可以用于在两种流体之间进行热交换，并且具有较高的换热效率。
它的结构简单，易于操作和维护，因此在工业、建筑、交通等领域广泛应用。
管壳式换热器内部结构
管壳式换热器内部结构
管壳式换热器的内部结构主要包括壳体、管板、管束、挡板及箱体等部分。
其中，壳体是圆形的，用于容纳管束和其他内部组件，并通过连接法兰与换热器其他部分连接在一起。
管板则位于壳体的两端，用于固定管束并防止管束在运行过程中发生位移或振动。
管束是换热器的核心部分，由许多小直径的管子组成，它们被固定在管板上，用于传输热流体。
挡板则位于管束的一侧，用于改变热流体的流动方向，增加湍流度并提高换热效率。
箱体则用于容纳所有内部组件，并作为外部框架，支撑和固定整个换热器。
此外，管壳式换热器还有许多其他的设计和结构变化，例如固定管板式、浮头式、U形管式、填料函式的浮头换热器等。
这些变化都是为了满足不同的工艺和操作要求。
以上信息仅供参考，如需了解更多信息，建议查阅相关书籍或咨询专业人士。
换热器的结构讲解
换热器的结构管壳式换热器就是具有换热管和壳体的一种换热设备，换热管与管板连接，再用壳体固定。
按其结构型式，主要分为：固定管板式换热器、浮头式换热器、U形管式换热器、填料函式换热器、方形壳体翅片管换热器等。
详细结构如下：固定管板式换热器：固定管板式换热器结构如上图所示，换热器的两端管板采用焊接方法与壳体连接固定。
换热管可为光管或低翅管。
其结构简单，制造成本低，能得到较小的壳体内径，管程可分成多样，壳程也可用纵向隔板分成多程，规格范围广，故在工程中广泛应用。
其缺点是壳侧不便清洗，只能采用化学方法清洗，检修困难，对于较脏或对材料有腐蚀性的介质不能走壳程。
壳体与换热管温差应力较大，当温差应力很大时，可以设置单波或多波膨胀节减小温差应力浮头式换热器浮头式换热器结构如图所示，其一端管板与壳体固定，而另一端的管板可以在壳体内自由浮动。
壳体和管束对热膨胀是自由的，故当两种介质的温差较大时，管束与壳体之间不会产生温差应力。
浮头端设计成可拆结构，使管束可以容易地插入或抽出，这样为检修和清洗提供了方便。
这种形式的换热器特别适用于壳体与换热管温差应力较大，而且要求壳程与管程都要进行清洗的工况。
浮头式换热器的缺点是结构复杂，价格较贵，而且浮头端小盖在操作时无法知道泄漏情况，所以装配时一定要注意密封性能U形管式换热器上图为双壳程U形管式换热器。
U形管式换热器是将换热管弯成U形，管子两端固定在同一块管板上。
由于换热管可以自由伸缩，所以壳体与换热管无温差应力。
因U形管式换热器仅有一块管板，所以结构较简单，管束可从壳体内抽出，壳侧便于清洗，但管内清洗稍困难，所以管内介质必须清洁且不易结垢。
U形管式换热器一般用于高温高压情况下，尤其是壳体与换热管金属壁温差较大时。
壳程可设置纵向隔板，将壳程分为两程(如图中所示)。
填料函式换热器上图为填料函式双管程双壳程换热器，填料函式换热器的换热管束可以自由滑动，壳侧介质靠填料密封。
对于一些壳体与管束温差较大，腐蚀严重而需经常更换管束的换热器，可采用填料函式换热器。
u形管换热器结构
u形管换热器结构U形管换热器是一种常见的换热设备，其结构形状呈U形，用于实现两种流体之间的热量传递。
下面将对U形管换热器的结构进行详细介绍。
一、U形管换热器的基本结构U形管换热器的基本结构由U形管束、壳体、进出口管道和支撑件等组成。
U形管束是换热的关键部分，由一根或多根U形管组成，常用的材料有铜、铝、不锈钢等。
壳体是U形管束的保护外壳，通常由钢板焊接而成，具有良好的密封性和结构强度。
进出口管道用于引导流体进出换热器，支撑件则用于支撑和固定U形管束和壳体。
二、U形管换热器的工作原理U形管换热器的工作原理是利用两种流体之间的温度差，通过U形管束实现热量的传递。
一种流体（通常为热介质）通过U形管束的内侧流动，另一种流体（通常为被加热介质）则通过U形管束的外侧流动。
热介质在U形管束内侧的流动过程中，将热量传递给被加热介质，使其温度升高。
同时，被加热介质在U形管束外侧的流动过程中，将其余热量带走，使其温度降低。
通过这种方式，实现了两种流体之间的热量交换。
三、U形管换热器的优点和应用U形管换热器具有以下优点：1. 结构简单，制造成本相对较低。
2. 热量传递效率高，换热效果好。
3. 适用于各种流体的换热，具有很高的通用性。
4. 可以实现多种流体之间的换热，具有较大的灵活性。
5. 操作和维护方便，具有较低的运行成本。
由于其优点，U形管换热器广泛应用于各个领域，包括化工、石油、制药、食品等工业领域，以及建筑、暖通空调等民用领域。
在化工领域，U形管换热器常用于各种生产过程中的冷却和加热操作。
在石油领域，U形管换热器常用于原油加热、石油精炼等工艺中。
在制药和食品领域，U形管换热器常用于液体加热、冷却和浓缩等过程中。
在建筑和暖通空调领域，U形管换热器常用于供暖和热水供应系统中。
U形管换热器是一种结构简单、效率高、应用广泛的换热设备。
通过U形管束的设计，能够实现两种流体之间的热量传递，满足各种工业和民用领域的换热需求。
在未来的发展中，随着科技的进步和应用需求的增加，U形管换热器将不断改进和创新，为各个领域的换热操作提供更好的解决方案。
换热器类型与结构简介
换热器广泛应用于化工、石油、制药、 能源等工业生产过程中，其主要用途适用 于加热、冷却、蒸发、冷凝、干燥等方面， 因其使用的条件不同，其容量、压力、温 度等变动范围较大，为了适应不同的用途， 故要采用各种形式及结构的换热器。
换热器分类
一. 按传热特征分： 间壁式：冷、热流体由固体间壁隔开，传热面积固定， 热量传递为对流-导热-对流的串联过程。 混合式：通过冷、热两流体的直接混合来进行热量交换。 蓄热式 (蓄热器)：由热容量较大的蓄热室构成，使冷、 热流体交替通过换热器的同一蓄热室。 二. 按用途分：加热器、冷却器、冷凝器、蒸发器和再沸器 等。 三. 按结构分：夹套式、浸没式、喷淋式、套管式和管壳式 等。 选取换热器时，应根据工艺要求选用合适的类型，还应 按传热基本原理选定合理的换热流程，确定换热器的传热面 积、结构尺寸以及校核流体阻力等。
常见的间/D(浮头式列管换热器)
常见的间壁式换热器 六.板式换热器
板式换热器工作原理示意图
板式换热器的特点
（1）. 结构紧凑，占用空间小 很小的空间即可提供较大的换热面积，不 需另外的拆装空间；相同使用环境下，其占地面积和重量是其他类型换热 器的1/3～1/5。 （2）. 传热系数高 雷诺准数>10时，即可产生剧烈湍流，一般总传热系数 可高达3000～8000W/m2.K。 （3）. 端部温差小 逆流换热，可达到1℃的端部温差。 （4）. 热损失小 只有板片边缘暴露，不需保温，热效率≥98%。 （5）. 适应性好，易调整 通过改变板片数目和组合方式即可调节换热能 力，与变化的热负荷相匹配。 （6）. 流体滞留量小，对变化反应迅速，拆装简单，容易维护 板片是独 立的单元体，拆装简单，可将密封垫密闭的板片拆开、清洗。 （7）. 结垢倾向低 高度紊流、光滑板表面，使积垢机率很小，且具自清 洁功能，不易堵塞。 （8）. 低成本 使用一次冲压成型的波纹板片装配而成，金属耗量低，当 使用耐蚀材料时，投资成本明显低于其他的换热器。
双螺纹管换热器的内部结构
双螺纹管换热器的内部结构
双螺纹管换热器是一种常用的换热设备，它的内部结构如下：
1. 热交换管束：双螺纹管换热器的中心部分是一个管束，该管束由多根螺纹管组成，外形呈U形。
一个U形管的两个端部分别连接在热传导板上，形成一个组件。
2. 管板：双螺纹管换热器的管束部分和密封壳体之间有一个管板，它将螺纹管的一些末端固定在管板上。
3. 密封壳体：双螺纹管换热器的管束被装入一个密封壳体中，该密封壳体通常由金属材料制成，具有较强的耐压能力和密封性。
4. 进出口：双螺纹管换热器通常有两个进出口，一个用于热介质的进口，另一个用于冷介质的进口，通过这两个进出口，热介质和冷介质可以分别进入和离开换热器。
5. 导流板：双螺纹管换热器的管束部分通常还会设置导流板，用来引导介质流动，增强换热效果。
总的来说，双螺纹管换热器的内部结构由热交换管束、管板、密封壳体、进出口和导流板等组成。
这些部件相互配合，使得热介质和冷介质之间能够进行高效的换热。
石墨换热器结构
石墨换热器结构引言:石墨换热器是一种高效的热交换设备，广泛应用于化工、制药、石油、电力等工业领域。
其独特的结构设计使其具有优异的传热性能，能够实现高效的热能转移。
本文将详细介绍石墨换热器的结构，包括主要组成部分和工作原理。
一、总体结构石墨换热器通常由壳体、管束、密封件等几个主要组成部分构成。
壳体是换热器的外部结构，一般由轴向分割的两个筒体组成，中间有管板将两个筒体连接在一起。
管束则是换热器的核心部分，由一系列平行布置的换热管组成。
密封件用于确保换热器的密封性能，一般由橡胶或金属制成。
二、壳体结构壳体是石墨换热器的外部结构，主要用于容纳管束，并提供支撑和导流作用。
壳体通常由轴向分割的两个筒体组成，其中一个筒体上设有进出口口。
在壳体内部，有一个管板将两个筒体连接在一起，并固定住管束。
管束通过管板与进出口口相连接，形成冷热流体的循环通道。
三、管束结构管束是石墨换热器的核心部分，是实现热能转移的关键组件。
管束由一系列平行布置的换热管组成，管束的数量和布局根据具体的工艺需求而定。
换热管通常由石墨材料制成，具有良好的导热性能和耐腐蚀性能。
换热管的内外壁经过特殊处理，以增加其表面积和换热效率。
管束两端通过管板与进出口口相连接，形成冷热流体的循环通道。
四、密封件结构密封件用于确保石墨换热器的密封性能，防止流体泄漏。
密封件一般由橡胶或金属制成，具有较好的弹性和密封性能。
在石墨换热器的壳体和管束连接部分，安装有密封件以确保其密封性能。
同时，在进出口口等位置也会安装密封件以避免泄漏。
五、工作原理石墨换热器通过壳体将流体分成冷热两侧，冷热流体分别通过管束的内外壁进行传热。
当冷热流体分别从管束的两端进入时，它们会在管束内部的换热管上交替流动，实现传热。
此时，冷热流体在换热管的内外壁之间发生传热，达到冷热流体之间热能转移的目的。
结论:石墨换热器是一种高效的热交换设备，其结构设计非常重要。
壳体、管束和密封件是石墨换热器的主要组成部分，各自承担着不同的功能。
换热器工作原理
换热器工作原理换热器是一种用于传递热量的设备，广泛应用于工业生产、建筑、航空航天等领域。
它能够在不同的介质之间传递热量，从而实现能量的转移和利用。
本文将详细介绍换热器的工作原理，包括换热器的基本结构、热量传递方式、换热器的性能参数以及应用领域等方面的内容。
一、换热器的基本结构换热器一般由壳体、管束、传热介质进出口、支撑结构等部分组成。
壳体是换热器的外壳，通常由金属材料制成，具有良好的强度和耐腐蚀性。
管束是换热器的核心部分，由一系列平行排列的管子组成，用于传递热量。
传热介质进出口是用于将热量输入或输出的接口，通常通过管道与外部系统相连。
支撑结构用于支撑和固定换热器的各个部分，确保其正常运行。
二、热量传递方式换热器的热量传递方式主要有对流传热和传导传热两种。
对流传热是指通过流体的对流运动来传递热量，包括强制对流和自然对流两种形式。
强制对流是指通过外部力的作用，使流体产生对流运动，从而加速热量的传递。
自然对流是指在无外部力作用下，由于温度差异而产生的对流运动。
传导传热是指通过物质内部的分子振动和碰撞来传递热量，是一种无需介质流动的传热方式。
三、换热器的性能参数换热器的性能参数主要包括传热系数、热阻、效能和压降等。
传热系数是指单位面积上单位时间内传递的热量，是评价换热器传热能力的重要指标。
热阻是指在单位温差下，单位时间内通过换热器的热量损失。
效能是指换热器的实际传热量与理论传热量之比，是评价换热器传热效果的指标。
压降是指流体在换热器中流动时所受到的阻力损失，是评价换热器流体动力性能的指标。
四、换热器的应用领域换热器广泛应用于工业生产、建筑、航空航天等领域。
在工业生产中，换热器常用于石油化工、电力、冶金等行业，用于加热、冷却和回收热量。
在建筑领域，换热器常用于中央空调系统和供暖系统，用于调节室内温度。
在航空航天领域，换热器常用于航空发动机和航天器的热管理系统，用于控制温度和保护设备。
总结：换热器是一种用于传递热量的设备，能够在不同的介质之间传递热量，实现能量的转移和利用。
图文并茂讲解换热器
图文并茂讲解换热器换热器作为工艺过程必不可少的单元设备，广泛地应用于石油、化工、动力、轻工、机械、冶金、交通、制药等工程领域中。
据统计，在现代石油化工企业中，换热器投资约占装置建设总投资的30%~40%；在合成氨厂中，换热器约占全部设备总台数的40%。
由此可见，换热器对整个企业的建设投资及经济效益有着重要的影响。
（友情提示：需要购买LNG储罐，氧氮氩储罐，气化撬装，反应釜，换热器非标压力容器设备等，请联系：159****5828王）一.换热器的分类1.按换热器的用途分类(1)加热器：加热器用于把流体加热到所需的温度，被加热流体在加热过程中不发生相变。
(2)预热器：预热器用于流体的预热，以提高整套工艺装置的效率。
(3)过热器：过热器用于加热饱和蒸汽，使其达到过热状态。
(4)蒸发器：蒸发器用于加热液体，使之蒸发汽化。
(5)再沸器：再沸器是蒸馏过程的专用设备，用于加热已冷凝的液体，使之再受热汽化。
(6)冷却器：冷却器用于冷却流体，使之达到所需要的温度。
(7)冷凝器：冷凝器用于冷凝饱和蒸汽，使之放出潜热而凝结液化。
2.按换热器传热面形状和结构分类(1)管式换热器：管式换热器通过管子壁面进行传热，按传热管的结构不同，可分为列管式换热管、套管式换热器、蛇管式换热器等几种。
管式换热器应用最广。
(2)板式换热器：板式换热器通过板面进行传热，按传热板的结构形式，可分为平板式换热器、螺旋板式换热器、板翅式换热器和热板式换热器。
3.按换热器所用材料分类(1)金属材料换热器：金属材料换热器是由金属材料制成，常用金属材料有碳钢、合金钢、铜及铜合金、铝及铝合金、钛及钛合金等。
由于金属材料的热导率较大，故该类换热器的传热效率较高，生产中用到的主要是金属材料换热器。
(2)非金属材料换热器：非金属材料换热器由非金属材料制成，常用非金屑材料有石墨、玻璃、塑料以及陶瓷等。
该类换热器主要用于具有腐蚀性的物料由于非金属材料的热导率较小，所以其传热效率较低。
换热器结构介绍
换热器结构介绍一、引言换热器是一种常见的热交换设备，广泛应用于工业生产和能源领域。
它的主要作用是通过将热量从一个流体传递到另一个流体，实现能量的转移和利用。
换热器的结构是实现这一功能的关键，下面将对换热器的结构进行详细介绍。
二、换热器的基本结构换热器通常由壳体、管束和管板等部分组成。
1. 壳体：壳体是换热器的外壳，通常由金属材料制成，如碳钢、不锈钢等。
壳体的结构形式有多种，常见的有管壳式、板壳式和管室式等。
壳体内部通常分为两个流体通道，分别为热介质的进出口通道。
2. 管束：管束是换热器的核心部分，由一组平行排列的管子组成。
管束可以是直管束、U型管束或螺旋管束等形式，根据不同的使用要求选择不同的类型。
管束的材料通常为金属，如铜、铝、不锈钢等，具有良好的导热性能和机械强度。
3. 管板：管板用于连接和固定管束，通常由金属材料制成。
管板上开有与管束相对应的孔洞，以确保管子与壳体之间的密封性。
管板的结构形式有单管板和双管板两种，根据具体的换热要求选择适合的结构。
三、换热器的工作原理换热器的工作原理是通过壳体内外两个流体之间的传热来实现能量的转移。
其中，一个流体在管束内流动，称为管侧流体；另一个流体在壳体内流动，称为壳侧流体。
在换热过程中，壳侧流体和管侧流体的热量通过管壁传递，实现热量的交换。
壳侧流体流经壳体，将热量传递给管侧流体，使管侧流体的温度升高，壳侧流体的温度降低。
换热器的工作过程可以分为对流传热和传导传热两个过程。
对流传热是指流体通过壳体和管束时产生的传热，而传导传热是指热量在管壁内部传递的过程。
四、换热器的应用领域换热器广泛应用于各个行业，包括化工、石油、电力、制药、冶金等领域。
具体应用包括以下几个方面：1. 工业生产：在化工、石油和制药等行业，换热器用于热媒的加热、冷却和回收利用，提高能源利用效率。
2. 电力行业：在发电厂中，换热器用于锅炉的燃烧热量回收、蒸汽凝结和冷却水循环等工艺。
3. 食品加工：在食品加工工业中，换热器常用于蒸汽蒸煮、热水加热和冷却等过程。
换热器的结构及工作原理
换热器的结构及工作原理1. 换热器的基本概念嘿，大家好！今天我们来聊聊一个听起来有点高大上的东西——换热器。
你可能在生活中没有直接接触过它，但其实它就在我们身边，默默地发挥着作用，就像那位在你身边的“默默无闻”好朋友，关键时刻总能给你支招。
换热器，顾名思义，就是一个用来交换热量的设备。
简单来说，就是把热的东西和冷的东西放在一起，看看能不能让它们彼此“分享”一下温度。
1.1 换热器的结构换热器的结构其实并不复杂，它就像一个大大的“夹心饼干”，里面夹着热流体和冷流体。
通常情况下，外面是冷的流体，里面是热的流体，二者通过热交换管道互相“打招呼”。
这就好比在炎热的夏天，喝一杯冰凉的饮料，嘴巴里冰冰凉凉的，简直太舒服了！而换热器的“夹心”部分则是各种材料的组合，常见的有金属、塑料等。
它们都很擅长传导热量，就像运动员在比赛中传球一样，来来回回，热量就这样轻松地传递。
1.2 换热器的分类换热器的类型也不少，按照形状和用途可以分为几种，比如管壳式、板式、空气冷却式等等。
想象一下，一个个换热器就像各具特色的“明星”，各自都有自己的招牌动作。
管壳式换热器就像一个巨大的咖啡杯，热流体和冷流体在里面搅拌得热火朝天。
而板式换热器则像个叠罗汉，紧凑得让人心疼，却能在有限的空间里发挥出最大的功效。
2. 换热器的工作原理那么，换热器究竟是怎么工作的呢？好吧，接下来就让我们来“揭开它的面纱”。
换热器的工作原理可以用“热量转移”四个字来概括。
热流体在一个地方通过管道流动，碰到冷流体的时候，热量就开始悄悄“移情别恋”，渐渐把热量传递给冷流体。
而冷流体呢，就像是一个“海绵”，吸收着热量，慢慢变热起来。
这一过程就像是一场舞蹈，热和冷在换热器中翩翩起舞，生动又有趣。
2.1 热量的传递方式在传递热量的过程中，热流体和冷流体的流动方向是非常关键的。
有时候，它们是顺流而行，就像两位好友在河边散步，互相分享着各自的故事；而有时候，它们则是逆流而上，像一对老夫妇，在漫长的岁月中互相支持，始终如一。
换热器工作原理
换热器工作原理换热器是一种常见的热交换设备，用于在不同的流体之间传递热量。
它广泛应用于工业生产、能源系统、空调系统等领域。
本文将详细介绍换热器的工作原理，包括换热器的基本结构、工作原理、热传导方式以及常见的换热器类型等。
一、换热器的基本结构换热器通常由两个流体流经的管道系统组成，这两个流体之间通过换热器壁进行热量传递。
换热器的基本结构包括壳体、管束、传热面积、流体进出口以及支撑和密封装置等。
1. 壳体：壳体是换热器的外壳，通常由金属材料制成，如碳钢、不锈钢等。
壳体内部有两个流体通道，分别是热介质的进出口。
2. 管束：管束是由一组管子组成的，通常由金属材料制成，如铜、铝、不锈钢等。
管束的数量和排列方式根据具体的换热要求而定。
3. 传热面积：传热面积是指换热器内部用于传递热量的表面积，通常由管束的长度、管子的直径和排列方式决定。
4. 流体进出口：流体进出口是换热器与外部流体系统连接的部分，它们通常位于壳体的一侧，用于流体的进出。
5. 支撑和密封装置：支撑和密封装置用于固定管束和壳体，并确保流体不会泄漏。
二、换热器的工作原理换热器的工作原理基于热量的传导和对流。
当两个流体（通常是热介质和冷介质）通过换热器时，它们之间的温度差会导致热量的传递。
换热器的壁面起到隔离两个流体的作用，同时也是热量传递的介质。
换热器的工作过程可以分为三个步骤：加热、传导和冷却。
1. 加热：热介质进入换热器的壳体，并通过管束中的管子流动。
热介质的高温会使管壁升温，热量通过管壁传导到冷介质一侧。
2. 传导：热量在管壁上传导到冷介质一侧。
传导过程中，热量从高温区域传递到低温区域，直到两个流体的温度达到平衡。
3. 冷却：冷介质从换热器的另一侧进入，并通过管束中的管子流动。
冷介质的低温会吸收热量，使管壁温度降低。
通过这个过程，热介质的热量被传递给冷介质，实现了热能的转移。
三、热传导方式换热器中的热量传导可以通过三种方式进行：对流传热、传导传热和辐射传热。
十三种类型换热器结构原理及特点（图文并茂）
十三种类型换热器结构原理及特点（图文并茂）一、板式换热器的构造原理、特点：板式换热器由高效传热波纹板片及框架组成。
板片由螺栓夹紧在固定压紧板及活动压紧板之间，在换热器内部就构成了许多流道，板与板之间用橡胶密封。
压紧板上有本设备与外部连接的接管。
板片用优质耐腐蚀金属薄板压制而成，四角冲有供介质进出的角孔，上下有挂孔。
人字形波纹能增加对流体的扰动，使流体在低速下能达到湍流状态，获得高的传热效果。
并采用特殊结构，保证两种流体介质不会串漏。
板式换热器结构图二、螺旋板式换热器的构造原理、特点：螺旋板式换热器是一种高效换热器设备,适用汽－汽、汽－液、液－液，对液传热。
它适用于化学、石油、溶剂、医药、食品、轻工、纺织、冶金、轧钢、焦化等行业。
结构形式可分为不可拆式（Ⅰ型）螺旋板式及可拆式（Ⅱ型、Ⅲ型）螺旋板式换热器。
螺旋板式换热器结构图三、列管式换热器的构造原理、特点：列管式换热器（又名列管式冷凝器），按材质分为碳钢列管式换热器，不锈钢列管式换热器和碳钢与不锈钢混合列管式换热器三种，按形式分为固定管板式、浮头式、U型管式换热器，按结构分为单管程、双管程和多管程，传热面积1～500m2，可根据用户需要定制。
列管式换热器结构图四、管壳式换热器的构造原理、特点：管壳式换热器是进行热交换操作的通用工艺设备。
广泛应用于化工、石油、石油化工、电力、轻工、冶金、原子能、造船、航空、供热等工业部门中。
特别是在石油炼制和化学加工装置中，占有极其重要的地位。
换热器的型式。
管壳式换热器结构图五、容积式换热器的构造原理、特点：钢衬铜热交换器比不锈钢热交换器经济，并且技术上有保证。
它利用了钢的强度和铜的耐腐蚀性，即保证热交换器能承受一定工作压力，又使热交换器出水质量好。
钢壳内衬铜的厚度一般为1.0mm。
钢衬铜热交换器必须防止在罐内形成部分真空，因此产品出厂时均设有防真空阀。
此阀除非定期检修是绝对不能取消的。
部分真空的形成原因可能是排出不当，低水位时从热交换器，或者排水系统不良。
《换热器类型与结构》课件
套管式换热器
概述
套管式换热器通常由热传导 性能较好的金属构成，内部 是待加热或待冷却的流体。
结构特点
套管式换热器内部液体可以 在高压下循环流动，从而保 证了高热量传递效率。
优缺点
套管式换热器内部融合的金 属材料非常耐久，耐受化学 物质和高温，但是需要更多 的空间和复杂的安装。
翅片管式换热器
1
结构特点
《换热器类型与结构》 PPT课件
# 换热器类型与结构 在过去的几十年中，换热器已成为工业控制领域中的重要组成部分。
换热器概述
定义
换热器是一种用于在两个或多个流体之间传递热量的设备。
分类
换热器通常分为管壳式，板式，螺旋式，套管式，翅片管式和其他类型。
管壳式换热器
概述
管壳式换热器由一系列管子和 一个壳体组成，流体分别流过 管子内壁和壳体内壁，从而实 现热量传递。
结构特点
管子数目和长度可根据需要进 行调整，管子之间的间距也可 以根据需要进行调整。
优缺点
管壳式换热器可用于多种应用 场景，但需要定期清洗保养。
板式换热器
1
概述
板式换热器由一系列板子组成，这些
结构特点
2
板子具有波浪形结构，从而增加了热 量传递的表面积。
板式换热器通常可以更紧凑地设计，
减少占用空间，同时操作和维护也更
加方便。
3
优缺点
板式换热器的热量传递效率高，能够 适应各种流体和温度。
螺旋式换热器
1 概述
螺旋式换热器由一条扭 曲的管子组成，该管子 允许流体在其中旋转， 从而实现热传递。
2 结构特点
螺旋式换热器可以非常 紧凑，并具有高热量传 递效率。
3 优缺点
换热器的工作原理
换热器的工作原理换热器是一种用于传递热量的设备，它能够将热量从一个流体传递到另一个流体中，以实现热能的利用和能量的转移。
换热器广泛应用于工业生产、建造供暖、空调系统、化工过程等领域。
一、换热器的基本结构换热器的基本结构通常由壳体、管束和端盖组成。
壳体是换热器的外壳，用于容纳管束和流体。
管束是由许多平行的管子组成，用于流体的传递。
端盖则用于固定管束和密封壳体。
二、换热器的工作原理换热器的工作原理基于热传导和流体流动的原理。
当两种不同温度的流体通过换热器时，热量会从高温流体传递到低温流体中，实现热能的转移。
具体来说，换热器的工作过程可以分为以下几个步骤：1. 流体进入换热器：两种不同温度的流体分别从换热器的进口进入，其中一种为热源流体，另一种为冷却流体。
2. 流体流动：热源流体和冷却流体在换热器内分别通过管束的内部和外部流动，形成对流传热。
3. 热量传递：热源流体和冷却流体之间的温度差会引起热量的传递。
热源流体的温度降低，而冷却流体的温度升高。
4. 热量传导：热量通过管壁传导，从热源流体传递到冷却流体中。
管壁的热导率和厚度会影响热量传导的效率。
5. 流体出口：热源流体和冷却流体分别从换热器的出口流出，热源流体的温度进一步降低，而冷却流体的温度进一步升高。
三、换热器的类型根据不同的工作原理和结构特点，换热器可以分为多种类型，常见的有：1. 管壳式换热器：管壳式换热器是最常见的一种换热器，它由一个管束和一个壳体组成。
热源流体通过管束的内部流动，冷却流体则通过管束的外部流动，实现热量的传递。
2. 板式换热器：板式换热器由多个平行罗列的金属板组成，热源流体和冷却流体通过板间隙流动，热量通过金属板的传导和对流传递。
3. 管程式换热器：管程式换热器由多个并联的管束组成，热源流体和冷却流体分别通过不同的管束流动，实现热量的传递。
4. 换向器：换向器是一种专门用于烟气余热回收的换热器，它将烟气中的热量传递给其他流体，实现能量的回收利用。
换热器的设计结构与类型
管束分程布置图
管程数 流动顺序 管箱隔板 介质返回 侧隔板 图序 a b c d e f g 1 2
1 2 1 2 3 4 1 4
4
2 3 1 2 4 3 2 5 1 6 3 4
6
2 1 3 4 6 5
每程管数大致相同，温差不超过 ℃ 每程管数大致相同，温差不超过20℃左右为好
流向
44
强度胀
27
1.管板材料 管板材料
力学性能 介质腐蚀性（ 间电位差对腐蚀影响） 介质腐蚀性（及tube-tubesheet间电位差对腐蚀影响） 间电位差对腐蚀影响 贵重钢板价格
流体无腐蚀性或有轻微腐蚀性时， 流体无腐蚀性或有轻微腐蚀性时， 管板采用压力容器用碳素钢或低合金钢板或锻件制造； 管板采用压力容器用碳素钢或低合金钢板或锻件制造； 腐蚀性较强时，用不锈钢、 腐蚀性较强时，用不锈钢、铜、铝、钛等材料， 钛等材料， 为经济考虑，采用复合钢板或堆焊衬里。 为经济考虑，采用复合钢板或堆焊衬里。
大管径
粘性大或污浊的流体
22
3.换热管材料 换热管材料
碳素钢 低合金钢 不锈钢 金属材料 铜 铜镍合金 铝合金 钛等
23
石墨 非金属材料 陶瓷 聚四氟乙烯等
4.换热管排列形式及中心距 换热管排列形式及中心距
30° 60°
90°
45°
p
三角形布管多，但不易清洗； 三角形布管多，但不易清洗； 正方形及转角正方形较易清洗
5
基本类型
一、固定管板式换热器 结构
6
双管程固定管板换热器
7
优点
——结构简单、紧凑、能承受较高的压力，造价 结构简单、紧凑、能承受较高的压力， 结构简单 低，管程清洗方便，管子损坏时易于堵管或更换。 管程清洗方便，管子损坏时易于堵管或更换。 ——当管束与壳体的壁温或材料的线膨胀系数相 当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。 差较大时，壳体和管束中将产生较大的热应力。 ——适用于壳侧介质清洁且不易结垢并能进行溶 ——适用于壳侧介质清洁且不易结垢并能进行溶
换热器的构造及原理
换热器的构造及原理
换热器（Heat exchanger）是一种设备，用于在两个流体之间传递热量，使它们达到所需温度。
换热器的原理是通过将热量从一个流体传递到另一个流体，实现热量的平衡。
换热器的构造可以根据不同的应用需求而有所不同，但通常包括以下主要组件：
1. 热传导表面：换热器通常有许多热传导表面，用于将热量从一个流体传递到另一个流体。
这些表面通常由金属制成，如铜、铝或不锈钢，以具有良好的热导能力。
2. 流体通道：换热器中的流体通常会通过一系列管道或通道流动。
这些通道由热传导表面分隔，并确保两个流体不直接接触，以防止混合。
3. 进口和出口：换热器通常有多个进口和出口口，用于引入和排出两种不同的流体。
这些口通常位于换热器的两端，并与相应的流体通道相连。
换热器的工作原理可简述为：
1. 两种不同温度的流体分别从进口口进入热交换器，并通过流体通道流动。
2. 当两种流体经过热传导表面时，热量会从温度较高的流体传递到温度较低的
流体。
这是通过热传导的方式实现的。
3. 热量传递使得热源的温度降低，同时冷却介质的温度升高。
4. 最后，两种流体从出口口分别排出，此时它们的温度已经发生了变化。
需要注意的是，具体的换热器构造和工作原理也会根据不同的类型和应用而有所差异。
常见的换热器类型包括管壳式换热器、板式换热器、螺旋板式换热器等，它们在结构和工作原理上都会有所不同，用于不同的热交换需求。
换热器设计素描结构知识点
换热器设计素描结构知识点换热器是一种常见的设备，广泛应用于许多领域。
它的设计素描结构是设计和制造换热器的基础。
本文将介绍换热器设计素描结构的知识点，详细解释各个部分的功能和作用。
一、换热器的基本结构换热器通常由以下几个部分组成：壳体、管束、管板、导流板等。
壳体是换热器的外壳，起到承载和密封的作用。
管束是由多个管子组成的部分，用于传递热量。
管板将管束与壳体连接起来，并起到支撑和密封的作用。
导流板位于管束内部，用于引导流体，增强传热效果。
二、壳体壳体是换热器的外壳，通常由金属制成。
它具有一定的强度和密封性能，能够承受内部的压力和温度。
壳体的外表面通常采用防腐蚀的涂层，以防止氧化和腐蚀。
三、管束管束是换热器中传递热量的主要部分。
它由许多平行排列的管子组成。
管束的材料通常选择导热性能好、耐腐蚀的金属，如不锈钢、铜等。
管束内部的管子通常采用螺纹连接，以提高接触面积，增加传热效率。
四、管板管板位于壳体和管束之间，起到连接和支撑的作用。
管板上开有与管子对应的孔，管束通过这些孔与壳体相连接。
管板的材料通常与壳体相同，保证其强度和密封性能。
五、导流板导流板位于管束内部，用于引导流体，并增强传热效果。
导流板通常采用波纹状设计，增加流体的湍流程度，提高传热系数。
导流板的位置可以根据实际需要进行调整，以达到最佳的传热效果。
六、密封件换热器的各个部分之间需要使用密封件进行密封，以防止流体泄漏。
常见的密封件材料有橡胶、聚四氟乙烯等，具有良好的抗压性和耐腐蚀性。
总结：本文介绍了换热器设计素描结构的知识点，包括壳体、管束、管板、导流板等部分的功能和作用。
了解换热器的设计素描结构对于正确使用和维护换热器至关重要。
希望本文能为读者提供一定的参考，增加对换热器的认识和了解。
变换气换热器结构
变换气换热器结构
变换气换热器的结构主要包含以下几个部分：
1. 管式换热器：由许多管子组成管束，管束构成换热器的传热面。
换热器
的管子固定在管板上，而管板又与外壳联接在一起。
换热器的壳体和两侧
管箱上开有流体的进出口，有时还在其上装设有检查孔，为安置仪表用的接口管、排液孔和排气孔等。
另一种流体从筒体上的连接管进出换热器壳体，流经管束外，这条路径称为壳程。
2. 套管换热器：由直径不同的两根标准管组成的同心套管为基体，内管用U 形弯头连接，外套管直管连接，整个蛇形套管固定在支架上，套管换热器每一段直套管简称为一程，冷、热流体分别流过内管和环形通道，并在其中实现热交换。
3. 板式换热器：包括板片式、板翅式和螺旋板式三种结构，其中应用最广的是板片式换热器，通常简称为板式换热器。
此外，变换气换热器的结构还包括支撑结构、密封结构、防震结构等部分，以确保其正常运行和使用寿命。
各种换热器结构原理剖析
各种换热器结构原理剖析从二十世纪20年代出现应用于食品工业的板式换热器，其结构紧凑，传热效果好，因此陆续发展为多种形式。
现在换热器作为传热设备普遍应用，在工业中应用非常普及，特别是耗能量较大的领域，随着节能技术的飞速发展，换热器的种类越来越多，适用于不同介质、不同工况、不同温度以及不同压力的换热器其结构和型式亦不相同，换热器种类随新型、高效换热器的开发不断更新，具体分类如下：换热器的分类一、按传热方式的不同分类：1、混合式换热器这类换热器的主要工作原理是两种介质经接触而相互传递热量，实现传热，接触面积直接影响到传热量，这类换热器的介质通常一种是气体，另一种为液体，主要是以凉水塔设备为主体的传热设备，但通常又涉及传质，故很难区分与塔器的关系，通常归口为塔式设备，化工厂和发电厂用凉水塔为最典型的混合式换热器。
2、蓄能式换热器（简称蓄能器）这种换热器的原理是热介质先通过加热固体物质达到一定温度后，冷介质再通过固体物质被加热，冷热交替使之到达传热量的目的。
主要用于回收和利用高温废气的热量。
3、间壁式换热器这类换热器原理是冷、热两种介质被固体间壁隔开，并通过间壁进行热量交换的，这类换热器的用量非常大，占总量的99%。
根据结构不同可分为管式、板式，其他型式。
二、按传热种类分类1、无相变传热：一般分为加热器和冷却器。
2、有相变传热：一般分为冷凝器和重沸器。
重沸器又分为釜式重沸器、虹吸式重沸器、再沸器、蒸发器、蒸汽发生器、废热锅炉。
三、按传热元件的不同分类1、管式传热元件有浮头式换热器、固定管板式换热器、填料函式换热器、U型管式换热器、蛇管式换热器、双壳程换热器、单套管换热器、多套管换热器、外导流筒换热器、折流杆式换热器、热管式换热器、插管式换热器、滑动管板式换热器等2、板式传热元件有螺旋板换热器、板式换热器、板翅式换热器、板壳式换热器、板式蒸发器、板式冷凝器、印刷电路板板换热器等等四、按非金属材料换热器的分类有石墨换热器、氟塑料换热器、陶瓷纤维复合材料换热器、玻璃钢换热器等五、按空冷式换热器的分类有干式空冷器、湿式空冷器、干湿联合空冷器、电站空冷器、表面蒸发式空冷器、板式空冷器、能量回收空冷器、自然对流空冷器、高压空冷器、穿孔板换热器等等六、按强化传热元件的分类有螺纹管换热器、波纹管换热器、异型管换热器、表面多孔管换热器、螺旋扁管换热器、螺旋槽管板换热器、环槽管换热器、纵槽管换热器、螺旋绕管式换热器、T型翅片管换热器、新结构高效换热器、内插物换热器、锯齿管换热器等。
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换热器的结构管壳式换热器就是具有换热管和壳体的一种换热设备，换热管与管板连接，再用壳体固定。
按其结构型式，主要分为：固定管板式换热器、浮头式换热器、U形管式换热器、填料函式换热器、方形壳体翅片管换热器等。
详细结构如下：固定管板式换热器：固定管板式换热器结构如上图所示，换热器的两端管板采用焊接方法与壳体连接固定。
换热管可为光管或低翅管。
其结构简单，制造成本低，能得到较小的壳体内径，管程可分成多样，壳程也可用纵向隔板分成多程，规格范围广，故在工程中广泛应用。
其缺点是壳侧不便清洗，只能采用化学方法清洗，检修困难，对于较脏或对材料有腐蚀性的介质不能走壳程。
壳体与换热管温差应力较大，当温差应力很大时，可以设置单波或多波膨胀节减小温差应力浮头式换热器浮头式换热器结构如图所示，其一端管板与壳体固定，而另一端的管板可以在壳体内自由浮动。
壳体和管束对热膨胀是自由的，故当两种介质的温差较大时，管束与壳体之间不会产生温差应力。
浮头端设计成可拆结构，使管束可以容易地插入或抽出，这样为检修和清洗提供了方便。
这种形式的换热器特别适用于壳体与换热管温差应力较大，而且要求壳程与管程都要进行清洗的工况。
浮头式换热器的缺点是结构复杂，价格较贵，而且浮头端小盖在操作时无法知道泄漏情况, 所以装配时一定要注意密封性能U形管式换热器上图为双壳程U形管式换热器。
U形管式换热器是将换热管弯成U形，管子两端固定在同一块管板上。
由于换热管可以自由伸缩，所以壳体与换热管无温差应力。
因U形管式换热器仅有一块管板，所以结构较简单，管束可从壳体内抽出，壳侧便于清洗，但管内清洗稍困难，所以管内介质必须清洁且不易结垢。
U形管式换热器一般用于高温高压情况下，尤其是壳体与换热管金属壁温差较大时。
壳程可设置纵向隔板，将壳程分为两程（如图中所示）。
填料函式换热器上图为填料函式双管程双壳程换热器，填料函式换热器的换热管束可以自由滑动，壳侧介质靠填料密封。
对于一些壳体与管束温差较大，腐蚀严重而需经常更换管束的换热器，可采用填料函式换热器。
它具有浮头换热器的优点，又克服了固定管板式换热器的缺点，结构简单, 制造方便，易于检修清洗。
填料函式换热器的缺点：使用直径小；不适于高温、高压条件下；壳程介质不适于易挥发、易燃、易爆、有毒等介质方形壳体翅片管换热器：我制气却视换管方的铝或铜材等。
翅片的翅高、翅距和翅片厚度可根据实际工况而定。
这种形式的换热器因为采用了翅片管，可大大强化传热面积，所以特别适用于给热系数较 低的流体。
壳程流通面积可设计较大，流动阻力较小，所以对于压力较低和对压力降要求较 小的流体特别适用。
在实际生产中，常常用这种换热器来加热或冷却低压空气。
其缺点：因为壳体为方箱形， 虽然管程可承受高压介质， 但壳程只能承受较低压力的介质。
这种换热器的金属消耗量大，制造成本较高。
在实际生产装置中，为提高壳程的耐压能力， 往往将壳体做成圆形， 而管束采用方形布管。
结构可参见下面附图方形壳体翅片管换热器的壳体为方箱形 （如上图所示），其换热管为带翅片的翅片管。
换热管可为单 排或多排换热管。
翅片材料可采用碳钢、不锈钢、①紺mu 川訂川IHIHI IIIIIIIIIII 丨丨用 疗iii 小iiiiiniiiiiiiiiiiiiiiiiii.昇：：11111：：111川打11111111111111111：讥卄卄••卄卄卄斤帀4+屮卜屮4+1甜h g 川 miHiiiiiiiiiiiiiiiii为计空 冷剖该的用列图设的间的。
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换热管为紫铜整体轧制翅片管，翅片外径36mm ，翅片根径为20mm ，换热管内径16mm ，翅片间距 2.5mm ，翅片厚度为0.5mm ，换热总面积为440m 2。
空气条件：流量：30000Nm3/h温度：100-40 oC工作压力：0.1MPa压降:150mm 水柱总热负荷:597000kcal/h 管壳式换热器主要由换热管束、壳体、管箱、分程隔板、支座等组成。
换热管束包括换热管、管板、折流板、支持板、拉杆、定距管等。
换热管可为普通光管，也可为带翅片的翅片管，翅片管有单金属整体轧制翅片管、双金属轧制翅片管、绕片式翅片管、叠片式翅片管等，材料有碳钢、低合金钢、不锈钢、铜材、铝材、钛材等。
壳体一般为圆筒形，也可为方形。
管箱有椭圆封头管箱、球形封头管箱和平盖管箱等。
分程隔板可将管程及壳程介质分成多程，以满足工艺需要。
管壳式换热器在结构设计时，必须考虑许多因素，例如传热条件、材料、介质压力、温度、管壳程壁温温差、介质结垢情况、流体性质以及检修和清洗条件等等，从而确定一种适合的结构形式。
对于同一种形式的换热器，由于各种不同工况，往往采用的结构并不相同。
在工程设计中，应按其特定的条件进行分析设计，以满足工艺需要。
换热面积的计算在管壳式换热器的设计中，确定了一种换热器的结构形式后，首先必须确定的一个重要因素是有效换热面积，换热面积的多少决定了换热器的大小。
如果换热面积太小，使工艺过程不能实现，使换热器介质出口温度不能得到有效控制。
如果换热面积太大，不仅造成材料的浪费，增加投资，而且增大了换热器的体积，使其占据过多的空间。
计算换热面积的一个重要参数是总传热系数，它包括冷热介质的给热系数、介质的污垢系数和金属壁的传热系数。
其中计算较为复杂的是介质的给热系数。
介质的给热系数不仅与介质的物性有关，而且与介质的流动状态有关。
介质的流动状态是由换热器的结构决定的，如果换热器的结构作很小改动，将引起介质流动状态作较大的变化。
在一个换热器中，同一种介质的温度是不断变化的，所以在换热器中的不同位置，同一种介质的热力学数据因温度的不同而不同。
在实际计算中，往往将一种介质分成许多个温度区域，在不同的温度区域，对介质的热力学数据作相应的计算。
在换热器的设计过程中，换热面积的确定是最为关键的一步，它不仅需要计算方法正确严密，而且各种参数必须十分精确。
换热器的分析计算过程是一个动态的计算过程，往往须不断地调整换热器的结构参数。
而管壳式换热器的结构参数很多，其中一项的改变将会使计算结果产生很大变化，所以需要不断的反复，不仅要使换热面积满足需要，而且还应兼顾到其它许多因素，例如介质阻力情况等等。
流体阻力的计算在管壳式换热器的分析设计中，流体的阻力计算是极为重要的，流体的阻力对于工艺过程是较为关键的参数，它不仅影响到整个系统的压力平衡，而且对于节能降耗也起到重要的作用。
在实际生产中，常常由于流体阻力不适而使工艺过程难以实现。
在管壳式换热器中，流体的阻力包括壳程流体的阻力及管程流体的阻力。
壳程流体阻力包括介质进口管、出口管、换热管间、折流板缺口等处阻力。
介质进出口管阻力可以通过改变进出口管的大小来进行调节。
换热管间的介质阻力可以通过改变换热管间的介质流通面积来进行调节，例如改变换热管的布管形式，改变壳体直径，改变折流板间距等。
折流板缺口处的介质阻力可以通过改变折流板缺口高度来进行调节。
管程流体的阻力包括介质进出口管、换热管内、管箱等处阻力。
介质进出口管阻力可以通过改变进出口管的大小来进行调节。
换热管内的介质阻力可以通过改变换热管的数量，换热管的长度，换热管的直径以及管程数等来进行调节。
管箱处的介质阻力可以通过改变管箱处的介质流通面积来进行调节。
换热器中流体的阻力计算，应分别计算出换热器内部各处的流体阻力。
只有掌握了介质阻力的分布情况，才能够通过有效调整换热器各处的结构尺寸来改变介质的阻力，从而满足工艺要求。
管束震动分析对于管壳式换热器，一个容易被忽视的问题是换热管的振动。
而换热管束的振动往往是换热管破坏的主要原因，使换热器过早报废。
引起换热管振动的因素很多，也较复杂。
当介质流量接近使换热管产生共振的临界流量时，将引起换热管束产生较大的振动。
另外换热器内部介质的局部湍流、涡流也会引起换热管振动。
换热管振动的位置较广，可以是某两个折流板间的所有换热管同时产生振动，或只有几排换热管产生振动。
也可能是在介质进口或出口端的某些换热管产生振动。
总之，换热管的振动可能发生在换热管束的任何一处或多处。
换热器的管束振动分析，就是要确定换热管的振动位置以及振动性质，了解引起换热管产生振动的原因，从而消除换热管的振动。
消除换热管振动的方法有很多，可以通过改变换热器的结构尺寸来改变换热管束的固有频率或流体的流动状态，从而消除换热管的振动。
或者在换热管束的振动部位增加局部支撑板，来约束换热管的振动。
换热器网络分析在一个工程系统中，往往不是对单一的某台换热器进行分析，常常是对由多个换热器组成的网络进行联合计算，其间还有一些其它设备（例如：阀门、混合、分离等设备）。
下图为一个简单的换热器网络。
对一个换热器网络应进行综合的考虑并进行系统的分析。
在一个工程系统中，往往不是对单一的某台换热器进行分析，常常是对由多个换热器组成的网络进行联合计算，其间还有一些其它设备（例如：阀门、混合、分离等设备）。
下图为一个简单的换热器网络。
对一个换热器网络应进行综合的考虑并进行系统的分析。
换热器强度计算确定了换热器的结构及尺寸以后，必须对换热器的所有受压元件进行强度计算。
因为管壳式换热器一般用于压力介质的工况，所以换热器的壳体大多为压力容器，必须按照压力容器的标准进行计算和设计，对于钢制的换热器，我国一般按照GB150<<钢制压力容器>> 标准进行设计，或者美国ASME 标准进行设计。
对于其它一些受压元件，例如管板、折流板等，可以按照我国的GB151<<管壳式换热器>> 或者美国TEMA 标准进行设计。
对于其它材料的换热器，例如钛材、铜材等应按照相应的标准进行设计。
下面提供一氮气冷却器的受压元件强度计算，以供参考。
该换热器为U形管式换热器，壳体直径500mm，管程设计压力3.8MPa，壳程设计压力0.6MPa。
详细强度计算如下：1.壳程筒体强度计算：设计温度下计算应力 盅期谱J=21.73MPa校核条件 结论 144.50 MPa合格2.前端管箱筒体强度计算氮气冷却器前端管箱筒体计算计算条件筒体简图计算压力P c 3.80 设计温度t内径D 100.00 500.00材料 试验温度许用应力〔 a ] mm0Cr18Ni9 （板材）137.00 设计温度许用应力〔 ” 1试验温度下屈服点二S 钢板负偏差C 137.00 205.00 0.80 0.00 0.85MPa C MPa MPa MPa mm mm计算厚度 d = 雇=8.29mm有效厚度 0 e = §n - C 1- C 2= 11.20mm 名义厚度 d n = 12.00mm 重量 75.76Kg压力试验时应力校核MPa压力试验类型 试验压力值 腐蚀裕量C 2 焊接接头系数' P T = 1.25 P = 4.7500压力试验允许通过 的应力水平I I T 试验压力下 圆筒的应力 校核条件；「I 氏0.90 - s = 184.50运 =127.53MPaMPa校核结果合格压力及应力计算最大允许工作压力[P w ]=曲詁屏=5.10266MPa设计温度下计算应力毘（恥Jta == 86.72MPa116.45 MPa校核条件 la ]呵％t结论合格3.前端管箱封头强度计算氮气冷却器前端管箱封头计算厚度及重量计算形状系数-1『g $ a n2 +计算厚度mmd = 2[甸"許=03 聶=6 98有效厚度 0 e = 6 n - C 1- C 2= 11.20mm 最小厚度 冠min=0.75mm 名义厚度6 n = 12.00mm 结论 满足最小厚度要求重量32.23Kg=1.0000计算压力P c 设计温度t 内径D 计算条件3.80 100.00 500.00 椭圆封头简图曲面咼度h i 材料试验温度许用应力〔 a ]125.000Cr18Ni9 （板材）137.00 设计温度许用应力〔 ■:七钢板负偏差C 137.000.80 腐蚀裕量G 0.00 焊接接头系数' 1.00mm mm MPa MPa mm mmMPa C 1 6K =4.后端壳程封头强度计算5.管板强度计算垫片厚度6 g参数计算垫片外径D O垫垫片材料压紧面形式软垫片1a 或 1b mm 565.00 垫片内径D515.00 mm mm 垫片接触面宽度Q垫片压紧力作用中心园直径 D Gmm 管板材料弹性模量547.11 0.00mm MPa管板材料弹性模量0.00 MPa管箱圆筒材料弹性模量 0.00 MPa 壳程圆筒材料弹性模量0.00MPa管板延长部分形成的凸缘宽度 0.00 mm壳体法兰或凸缘厚度0.00 mm管箱法兰或凸缘厚度 0.00 mma,c型用=0型 —0f_ W『■000S 零岳-I0.00其他 旋转刚 度无量刚系数管板应力校核单位：MPa\ G r| r=0 =啜坝戊工况\ ▽ r\ r=Rt =6.管程设备法兰强度计算氮气冷却器管箱法兰强度计算设计条件螺栓受力计算预紧状态下需要的最小螺栓载 Wa= n bDG y = 169119.0 荷Wa 操作状态下需要的最小螺栓载荷Wp=33185876.0所需螺栓总截面积AmAm = max (Ap ,Aa ) = 5963.2 mm2 实际使用螺栓总截面积 Ab mm2FD = 0.785 打 pcAb =内=8117.5力矩计算LD= L A+ 0.5 S 1 mm MD= FD LDN.m设计压力p 计算压力pc 设计温度t 3.800 3.800 100.0 MPa MPa轴向外载荷F 0.0 外力矩M0.0 N.mm 材料名称 许用应力 材料名称 0Cr18Ni9 137.0 #MPa 许用[s ]f 应力[s ]tf材料名称 137.0 137.0 40Cr 212.0 MPa MPa MPa 应力[s ]tb 189.0 MPa 公称直径d B 螺栓根径d1 数量n 24.0 20.824mm mm 个结构尺寸mmDi Db Le 500.0 615.0 22.5Do D 外 LA 660.0 565.0 31.5D 内 515.035.0 16.0 26.0 材料类型软垫片压紧面形状25.0 1a,1b2.00 11.0 b 8.94DG 547.1b0< 6.4mm b= b0b0< 6.4mm DG= ( D 夕卜+D 内)/2b0 > 6.4mm b=2.53b0 > 6.4mm DG= D 夕卜-2bWp = Fp + F = 1127044.1=44.5接管：a, © 219x 16 计算方法：GB150-1998等面积补强法，单孔简图计算压力P c 3.8 MPa设计温度100 C壳体型式圆形筒体名称及类型板材壳体开孔处焊接接头系数©壳体内直径D 壳体开孔处名义厚度S n 500 12预紧状态0.00 MPa [4・o电升操作状态if0.00MPa 况Y"输入法兰厚度S f = 46.0 mm时，法兰应力校核应力性质计算值许用值结论轴向应力西〜158.57MPa啊則=205.5或歳[呦=342.5（按整体法兰设计的任意式法兰，取何）校核合格径向应力够細77.96MPa工=137.0校核合格切向应力V坊乩54.14MPa= 137.0校核合格综合应力如（05（阳+昂加工蜩•卜用=118.27MPa:―137.0校核合格法兰校核结果校核合格7.接管开孔补强计算氮气冷却器开孔补强计算壳体材料0Cr18Ni90.85mmmm壳体厚度负偏差C i 0.8mm壳体腐蚀裕量C 2mm 壳体材料许用应力[c]t137MPa接管实际外伸长度 100 mm接管实际内伸长度0 mm 接管材料 0Cr18Ni9接管焊接接头系数 1名称及类型 管材 接管腐蚀裕量 0 mm 补强圈材料名称补强圈外径mm补强圈厚度mm接管厚度负偏差G 2mm 补强圈厚度负偏差C rmm 接管材料许用应力[c]t137「 MPa 补强圈许用应力[c ]tMPa 开孔补强计算壳体计算厚度S8.293 mm 接管计算厚度S t2.63mm补强圈强度削弱系数 f rr 0接管材料强度削弱系数f r1开孔直径d191 mm 补强区有效宽度B 382 mm 接管有效外伸长度h i55.28 mm 接管有效内伸长度h 2mm开孔削弱所需的补强面积A 1584 2mm 冗体多余金属面积A 555.2 2mm接管多余金属面积A1257mm 补强区内的焊缝面积A642 mmA i +A+A 1876 mm ,大于A,不需另加补强。