列管式换热器结构设计共80页文档

合集下载

列管式换热器结构设计共80页文档

66、节制使快乐增加并使享受加强。 ——德谟克利特 67、今天应做的事没有做，明天再早也是耽误了。——裴斯泰洛齐 68、决定一个人的一生，以及整个命运的，只是一瞬之间。 ——歌德 69、懒人无法享受休息之乐。——拉布克 70、浪费时间是一桩大罪过。——卢梭
列管式换热器结构设计
11、用道德的示范来造就一个人，显然比用法律来约束他更有价值。—— 希腊
12、法律是无私的对谁都一视同仁。在每件事上，她都不徇私情。—— 托马斯
13、公正的法律限制不了好的自由，因为好人不会去做法律不允许的事情。——弗劳德
14、法律是为了保护无辜而制定的。——爱略特 15、像房子一样，法律和法律都是相互依存的。——伯克

列管式换热器的设计

定性温度 ℃
物性数据ρ２＝879 kg/m3
CP2＝1.813 kJ/kg·K
μ2＝4.4×10-4N·S/m2
λ2= =1.384×10-4kW/m·K
2、水蒸汽（下标1表示）的物性数据
定性温度蒸汽压力200Kpa下的沸点为Ts＝119.6℃
物性数据ρ１＝1.1273 kg/m3
γ１＝2206.4 kJ/kg
蒸汽体积流量V＝Gν＝0.564×0.903＝0.510 m3/s
取蒸汽流速u’＝20 m/s
＝0.180m＝180mm
选用无缝热轧钢管（YB231-64）Φ194×6mm，长200mm。
3、冷凝水排出口
选用水煤气管即Φ42.25×3.25mm，长100mm。
（七）、校核流体压力降
1、管程总压力降
1、列管式换热器是目前化工生产中应用最广泛的一种换热器，它的结构简单、坚固、容易制造、材料范围广泛，处理能力可以很大，适应性强。但在传热效率、设备紧凑性、单位传热面积的金属消耗量等方面还稍次于其他板式换热器。此次设计所采用的固定管板式换热器是其中最简单的一种。
2、由于水蒸汽的对流传热系数比苯侧的对流传热系数大得多，根据壁温总是趋近于对流传热系数较大的一侧流体的温度实际情况，壁温与流体温度相差无几，因此本次设计不采用热补偿装置。
实际管数n＝NT－NTb－n3＝169－23＝146根，每程73根排列管
实际流速
m/s
与初假设苯的流速u’2=0.55m/s相近，可行。
3、换热器长径比
符合要求（）
（五）、校核计算
1、校核总传热系数K值
（1）管内对流传热系数α2
W/m2·℃
（2）管外对流传热系数α1
式中：n为水平管束垂直列上的管数，n＝7；

化工原理课程设计---列管式换热器的设计

化工原理课程设计---列管式换热器的设计列管式换热器是一种常用的换热器类型，其结构简单、传热效率高、维修方便等优点使其在工业生产中得到广泛应用。

该换热器由多个平行排列的管子组成，热流体和冷流体分别流过管内外，通过管壁传递热量，实现热量交换。

根据不同的流体流动方式，列管式换热器又可分为纵向流式和横向流式两种形式。

其中，横向流式换热器传热效率更高，但结构较为复杂，维修难度较大，因此在实际应用中需要根据具体情况进行选择。

浮头式换热器的特点是管板和壳体之间没有固定连接，只有一个浮头，管束和浮头相连。

浮头可以在壳体内自由移动，以适应管子和壳体的热膨胀。

这种结构适用于温差较大或壳程压力较高的情况。

但是，由于管束和浮头的连接是松散的，因此需要注意防止泄漏。

U型管式换热器：U型管式换热器的管子呈U形，两端分别焊接在管板上，形成一个U型管束。

壳体内的流体从一端进入，从另一端流出，管内的流体也是如此。

这种结构适用于流体腐蚀性较强的情况，因为管子可以很容易地更换。

多管程换热器：多管程换热器是将管束分成多个组，每组管子单独连接到管板上，形成多个管程。

这种结构可以提高传热效率，但也会增加流体阻力。

因此，需要根据具体情况来选择多管程的数量。

总之，列管式换热器是一种广泛应用于化工及酒精生产的换热器。

不同的结构适用于不同的工艺条件，需要根据具体情况来选择合适的换热器。

在使用过程中，需要注意保养和维护，及时清洗和更换损坏的部件，以保证换热器的正常运行。

换热器的一块管板与外壳用法兰连接，另一块管板不与外壳连接，这种结构称为浮头式换热器。

浮头式换热器的优点是管束可以拉出以便清洗，管束的膨胀不受壳体约束，因此在两种介质温差大的情况下，不会因管束与壳体的热膨胀量不同而产生温差应力。

但其缺点是结构复杂，造价高。

填料式换热器的管束一端可以自由膨胀，结构比浮头式简单，造价也较低。

但壳程内介质有外漏的可能，因此不应处理易挥发、易燃、易爆和有毒的介质。

列管式换热器(设计举例)

六、管束的分程方法
在设计中，如采用多管程，则需要在管箱中安装分程隔板。分程时，应使各程管子数目大致相等，隔板形式要简单，密封长度要短。为使制造、维修和操作方便，一般采用为偶数管程。管程的分程方法常采用平行和 T 形方式。其中后管箱中隔板形式和介质的流通顺序见图 1—14。
七、壳体内径
换热器壳体内径取决于传热管数，管心距和传热管的排列方式。对于单管程换热器，壳体内径由下式确定：
《列管式换热器》
第- 6 -页
共 37页
二、选取管长、确定管程数和总管数
选定了管径和管内流速后，可依下式确定换热器的单程管子数：
ns
V

4
(1—9)
2
d1 u
式中
n s — 单程管子数目；
V — 管程流体的体积流量， m 3 / s ；
d1 — 传热管内径， m ；
u — 管内流体速度， m / s .
《列管式换热器》
第- 5 -页
共 37页
管内流速的大小对于传热膜系数及压力降的影响较大，所以选择时要全面分析比较。一般要求所选择的流速应使流体处于湍流状态，即雷诺系数大于 10000.只有在流体粘度过大时，为避免压力降过大才不得不采用层流状态。特别对于传热阻力较大的流体或易结垢流体应选取较大流速，以利于增加传热系数，降低结垢程度和结垢速度。另外还要考虑在所选择的流速下，换热器应有适当的管长和管程数，并保证不会由于流体的动力冲击导致管子强烈振动而损坏换热器。列管式换热器中常见的流速范围见表(1—3)～(1—5)，可在设计中参考。
二、加热剂或冷却剂用量
加热剂或冷却剂的使用量取决于工艺流体所需的热量及加热剂和冷却剂的进出口温度，此外还和设备的热损失有关。对于工艺流体被加热的情况，加热剂所放出的热量等于工艺流体所吸收的热量与热损失之和，即：

列管式换热器的设计.doc

列管式换热器的设计列管式换热器的应用已有很悠久的历史。

现在，它被当作一种传统的标准换热设备在很多工业部门中大量使用，尤其在化工、石油、能源设备等部门所使用的换热设备中，列管式换热器仍处于主导地位。

同时板式换热器也已成为高效、紧凑的换热设备，大量地应用于工业中。

为此本章对这两类换热器的工艺设计进行介绍。

列管式换热器的设计资料较完善，已有系列化标准。

目前我国列管式换热器的设计、制造、检验、验收按“钢制管壳式(即列管式)换热器”(GB151)标准执行。

列管式换热器的设计和分析包括热力设计、流动设计、结构设计以及强度设计。

其中以热力设计最为重要。

不仅在设计一台新的换热器时需要进行热力设计，而且对于已生产出来的，甚至已投人使用的换热器在检验它是否满足使用要求对，均需进行这方面的工作。

热力设计指的是根据使用单位提出的基本要求，合理地选择运行参数，并根据传热学的知识进行传热计算。

流动设计主要是计算压降，其目的就是为换热器的辅助设备——例如泵的选择做准备。

当然，热力设计和流动设计两者是密切关联的，特别是进行热力计算时常需从流动设计中获取某些参数。

结构设计指的是根据传热面积的大小计算其主要零部件的尺寸，例如管子的直径、长度、根数、壳体的直径、折流板的长度和数目、隔板的数目及布置以及连接管的尺寸，等等。

在某些情况下还需对换热器的主要零部件——特别是受压部件做应力计算，并校核其强度。

对于在高温高压下工作的换热器，更不能忽视这方面的工作。

这是保证安全生产的前提。

在做强度计算时，应尽量采用国产的标准材料和部件，根据我国压力容器安全技术规定进行计算或校核(该部分内容属设备计算，此处从略)。

列管式换热器的工艺设计主要包括以下内容：①根据换热任务和有关要求确定设计方案；②初步确定换热器的结构和尺寸；③核算换热器的传热面积和流体阻力；④确定换热器的工艺结构。

1.1设计方案的确定1.1.1换热器类型的选择（1）固定管板式换热器这类换热器如图2-1(a)所示。

(完整版)列管式换热器设计

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。

化工原理课程设计列管式换热器

化工原理课程设计
———列管式换热器
第1页，共79页。
一、设计方案的确定
1、换热器类型的选择 2、流动空间的选择 3、流速的确定 4、流动方式的选择 5、流体出口温度的确定
二、列管式换热器的结构
三、列管式换热器设计计算
第2页，共79页。
1、换热器类型的选择
固定管板式换热器
固定管板式换热器管束连接在管板上，管板与壳体焊接。
第3页，共79页。
优点： 1）传热面积比浮头式换热器大20%-30%； 2）旁路漏流较水； 3）锻件使用较少； 4）没有内漏。
缺点： 1）不适用于换热管与壳程圆筒的热膨胀变形差很大的场合，管板与管头之间易产生温差应力而损坏；（为了减少热应力，通常在固定管板式换热器中设置柔性元件．如：设置膨胀节．来吸收热膨胀差）
力之和。一般进、出口阻力可忽略不计，故管程总阻力的计算式为
每程直管阻力；
每程回弯阻力
式中 ΔPi 、ΔPr------分别为直管及回弯管中
因摩擦阻力引起的压强降，N/m2
Ft-----结垢校正因数，无因次，对于φ25×2.5mm的管子，取为1.4，
对于φ19×2mm的管子，取为1.5；
圆缺形
第21页，共79页。
. 圆盘形
两相邻挡板的距离(板间距)h为外壳内径D的(0.2~ 1)倍。板间距过小，不便于制造和检修，阻力也较大。板间距过大，流体就难于垂直地流过管束，使对流传热系数下降。
我国系列标准中采用的挡板间距为：
固定管板式有100mm ， 150mm ，200mm ，300mm ，450mm ，600mm ， 700mm七种
第20页，共79页。

列管式换热器设计正文

摘要在不同温度的流体间传递热能的装置成为热交换器，简称为换热器。

在化工、石油、动力、制冷、食品等行业中广泛使用各种换热器,且它们是上述这些行业的通用设备,并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。

随着换热器在工业生产中的地位和作用不同，换热器的类型也多种多样,不用类型的换热器各有优缺点，性能各异。

在换热器设计中,首先应根据工艺要求选择适用的类型，然后计算，并确定换热器的结构尺寸、材料。

列管式换热器是目前化工及酒精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。

所需材质，可分别采用普通碳钢、紫铜、或不锈钢制作。

在进行换热时,一种流体由封头的连结管处进入,在管流动,从封头另一端的出口管流出,这称之管程;另-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。

关键词:温度传热面积结构尺寸材料１．前言１.１列管式换热器设计的意义换热器是建筑采热取暖生产中必不可少的设备,近几年由于新技术的发展，各种类型的换热器越来越受工业界的重视，而换热器又是节能措施中较为关键的设备，广泛应用于化工、医药、食品饮料、酒精生产、制冷、民用等工艺；因此,无论是从工业的发展还是从能源的有效利用,换热器的合理设计、制造、选型和运行都具有非常重要的意义。

1.2列管式换热器的工作原理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。

为提高管外流体的传热分系数，通常在壳体内安装若干挡板。

挡板可提高壳程流体速度,迫使流体ﻫ按规定路程多次横向通过管束，增强流体湍流程度。

换热管在管板上按等边三角形或正方形排列。

等边三角形排列较紧凑,管外流体湍动程度高，传热分系数大；正方形排列则管外清洗方便，适用于易ﻫ结垢的流体。

ﻫ流体每通过管束一次称为一个管程；每通过壳体一次称为一个壳程。

按换热方式可分为单壳程单管程换热器、双管程、多管程、多壳程换热器。

列管式换热器课程结构设计

列管式换热器课程结构设计一、化工原理课程设计任务书某生产过程中，需用循环冷却水将有机料液从102℃冷却至40℃。

已知有机料液的流量为（2.5－0.01×24）×104 =2.26×104 kg/h，循环冷却水入口温度为30℃，出口温度为40℃，并要求管程压降与壳程压降均不大于60kPa，试设计一台列管换热器，完成该生产任务。

已知：定性温度下流体物性数据有机化合液 986 0.54*10-3 4.19 0.662水 994 0.728*10-3 4.174 0.626注：若采用错流或折流流程，其平均传热温度差校正系数应大于0.8 。

二、确定设计方案1.选择换热器的类型两流体的温度变化情况：热流体进口温度102℃，出口温度40℃；冷流体进口温度30℃，出口温度40℃，该换热器用循环冷却水冷却，冬季操作时，其进口温度会降低，考虑到这一因素，估计该换热器的管壁温度和壳体温度之差较大，故而初步确定选用带有膨胀节的管板式换热器。

2.管程安排已知两流体允许压强降不大于60kPa；两流体分别为有机料液和冷却水。

与有机料液相比，水的对流传热系数一般较大。

由于循环冷却水较易结垢，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降，考虑到散热降温方面的因素，应使循环冷却水走管程，而使有机料液走壳程。

三、确定物性数据定型温度：对于一般低粘度和水等粘度低流体，其定性温度可取流体进出口的平均值。

故壳程有机料液的定性温度为℃71240102=+=T 管程流体的定性温度为℃3524030=+=T 根据定性温度，分别查取壳程和管程流体的有关物性数据。

有机料液在71℃下的有关物性数据如下：密度 31986kg/m =ρ 定压比热容 ℃)/(19.41⋅=kg kj C P 热导率 ℃)/(662.01⋅=m W λ 粘度 s Pa ⋅⨯=-311054.0μ 循环水在35℃下的物性数据：密度 32994kg/m =ρ 定压比热容 ℃)/(174.42⋅=kg kj C P 热导率 ℃)/(626.02⋅=m W λ 粘度 s Pa ⋅⨯=-3110728.0μ四、估算传热面积1.热流量W h kJ t c m Q p 6600001063.1/1087.5)40102(19.422600⨯=⨯=-⨯⨯=∆=2.平均传热温差暂按单壳程、多管程进行计算。

列管式换热器结构设计PPT文档共80页

第三章列管换热器结构设计
2、纵向隔板在壳侧介质流量较小的情况下，在壳程内安装一
平行于传热管的纵向隔板。如图4-2
防止短路的方式：如图4-3所示： (a)为隔板直接与筒体内壁焊接，但必须考虑
到焊接的可能性；（b）纵向隔板插入导向槽中； (c)、(d)分别是单双向条形密封，防止间隙短
三、管箱
一、传热管与管板的连接
造成连接处破坏的原因主要有：（1）高温下应力松弛而失效（2）间隙腐蚀破坏（3）疲劳破坏（4）由于热补偿不好引起的破坏
（1）防冲板的用途及其设置条件用途：为了防止壳程物料进口流体对换热管表面的直接冲刷，引起侵蚀及振动。
设置条件：对有腐蚀或磨蚀的气体和蒸汽应设置防冲板。对于流体物料，当其值超过下列值，设置防冲板。 ① 非腐蚀、非磨蚀的单相流体ρv2>2230kg/m.s2 ② 其他流体、包括沸点下的流体，其中
（2）接管法兰螺栓通孔不应和壳程主轴中心线相重合。
6、排气、排液管排液的换热器应在壳程的最高，最低点，分别设置
排气、排液接管排气、排液接管的端部必须与壳体或管结构箱壳体
内壁平齐其结构如图:
六、管板的结构尺寸
第二节列管式换热器机械结构设计一、传热管与管板的连接二、管板与壳体及管箱的连接
能提供高度的湍动和良好的传热，主要几何参数是切口尺寸h和挡板间距B.
在上述原则下确定的尺寸不是绝对的，应考虑制造、安装及实际情况进行圆整及调节为适用于工程上尺寸。 1、切口高度h按20%（或25%）Di确定后还考虑折流板制造中，可能产生的管口变形。 2、间距B=（1/5～1）Di之间确定、从最小50mm起按50mm， 100mm，200mm，300mm，450mm，600mm圆整。

列管式换热器的设计书

目录1.设计方案 (1)2.衡算 (1)2.1确定设计方案 (1)2.1.1选择换热器类型 (1)2.1.2管程安排 (1)2.1.3流体流速的安排 (2)2.2确定物性数据 (2)2.3估算传热面积 (2)2.3.1冷流量 (2)2.3.2热负荷 (2)2.3.3热废水用量 (2)2.3.4平均传热温差 (2)2.3.5初算传热面积 (3)2.4换热器工艺结构尺寸 (3)2.4.1管径和管内流速 (3)2.4.2传热管长 (4)2.4.3平均传热温差校正及壳程数 (4)2.4.4传热管排列和分程方法 (5)2.4.5壳体直径 (5)2.4.6折流板 (5)2.4.7接管 (5)3.换热器衡核算 (6)3.1传热面积校核 (6)3.1.1管程传热膜系数 (6)3.1.2壳程传热膜系数 (6)3.1.3总传热系数 (7)3.1.4传热面积校核 (7)3.2换热器内压降的核算 (8)3.2.1管程阻力 (8)3.2.2壳程阻力 (8)4.设备选型 (9)4.1换热管 (9)4.1.1换热管规格的选择 (9)4.1.2管子排列方式的选择 (9)4.2折流挡板 (9)4.3材料选用 (10)5.附录及图纸 (11)6.总结 (12)7.参考文献 (12)1.设计方案设计条件：反应器的工业污水经与进料物流换热后，用循环冷却水将其从112℃进一步冷却至70℃之后，进入吸收塔吸收其中的可溶组分。

已知液体的流量为6m 3·h -1,循环水的入口温度为38℃,出口温度为75℃,要求设计一台列管式换热器，完成该生产任务。

已知工业废水在112～70℃下的有关物性数据如下：密度330.987010/kg m ×，定压比热容()℃⋅kg kJ /1885.2，热导率℃⋅⋅−11755.0m W ，粘度s Pa ⋅×3103891.0．2.衡算2.1确定设计方案2.1.1选择换热器类型两流体温的变化情况：热流体进口温度112℃，出口温度70℃；冷流体进口温度38℃，出口温度为75℃；管束可以抽出，以方便清洗馆、可以用于结垢比较严重的场合；可用于管程易腐蚀场合。

列管式换热器结构设计资料讲解共80页

列管式换热器结构设计资料讲解
•
6、黄金时代是在我们的前面，急吃不了热汤圆。
•
8、你可以很有个性，但某些时候请收敛。
•
9、只为成功找方法，不为失败找借口 (蹩脚的工人总是说工具不好)。
•
10、只要下定决心克服恐惧，便几乎能克服任何恐惧。因为，请记住，除了在脑海中，恐惧无处藏身。-- 戴尔．卡耐基。
1、最灵繁的人也看不见自己的背脊。——非洲 2、最困难的事情就是认识自己。——希腊 3、有勇气承担命运这才是英雄好汉。——黑塞 4、与肝胆人共事，无字句处读书。——周恩来 5、阅读使人充实，会谈使人敏捷，写作使人精确。——培根

列管式换热器设计

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。

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]。

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。

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。

管式换热器结构设计参考

第二节列管式换热器机械结构设计
一、传热管与管板的连接二、管板与壳体及管箱的连接三、管箱
一、传热管与管板的连接造成连接处破坏的原因主要有：（1）高温下应力松弛而失效（2）间隙腐蚀破坏（3）疲劳破坏（4）由于热补偿不好引起的破坏管子与管板的连接形式：强度胀接、强度焊接与胀焊接混合结构。应满足以下两个条件：连接处保证介质无泄漏的充分气密性；承受介质压力的充分结合力。
（二）纵向隔板在壳侧介质流量较小的情况下，在壳程内安装一平行于传热
管的纵向隔板。如图4-2
防止短路的方式：如图4-3所示： (a)为隔板直接与筒体内壁焊接，但必须考虑到焊接的可能性；（b）纵向隔板插如导向槽中； (c)、(d)分别是单双向条形密封，防止间隙短路，对于需要将管束经常抽出清洗者，采用此结构。
1、分程隔板结构分程隔板应采用与封头、管箱短节同等材料、除密封面外，应满焊于管箱上。设计时要求管箱隔板的密封面与管箱法兰密封面，管板密封面与分程槽面必须处于同一几基面。结构如图4-1。 2、分程隔板厚度及有关尺寸当承受脉动流体或隔板压差很大时，隔板的厚度应适当增厚，当厚度大于10mm的分程隔板，在距端部15mm处开始削成楔形，使端部保持10mm。
（二）弓形折流板排列方式确定（图4-8）
1.水平切口（图a、b，缺口上下布置） 2.垂直切口（图c，缺口左右布置） 3.倾斜切口（图4-5a，缺口倾斜布置） 4.双弓形缺口与双弓形板交替（图4-5b）（三）折流板与壳程间隙折留板与壳程间隙依据制造安装调节，在保证顺利的装入前提下，越小越好，一般浮头式和U型管式换热器可允许比固管板式大1mm，折流板外圆直径和下偏差见表4-2。
（2）管箱最小长度计算管箱最小长度计算涉及几何尺寸见图。 A型管箱见图4-35（a)，按流通面积计算

列管式换热器设计正文.doc

列管式换热器设计正文.doc
列管式换热器是一种常用于热力工程中的热交换设备，其主要由管束、衬里、支撑板、固定钢架、法兰等组成，其结构类似于管壳式换热器，但其管子呈列装式。

其主要原理是
通过两种流体之间的热量传递，使得热量从高温一侧传递到低温一侧，从而实现热量的平衡。

列管式换热器的设计需要考虑多种因素，包括流体的性质、换热器的尺寸、传热面积、传热系数等，以下为具体介绍：
（1）流体的性质
设计列管式换热器时，需要考虑管子内外的流体性质，主要包括流速、密度、热容、
粘度、导热系数等因素。

这些性质会影响到传热效果和运行效率，因此需要进行合理的计
算和分析。

（3）传热面积
设计列管式换热器时，需要确定其传热面积，主要与管子的数量、长度、直径等因素
有关。

传热面积越大，传热效果越好，但同时也增加了换热器的体积和成本，因此需要进
行合理的选择和设计。

（5）法兰和支撑板
列管式换热器的设计还需要考虑法兰和支撑板的大小和数量，这些因素会影响到换热
器的安装和使用效果。

法兰应选择合适的材质和规格，以确保其在高温、高压情况下的安
全性能；支撑板应合理安排间距和数量，以确保管束的稳定性和安全性。

浅谈列管式换热器的结构设计

浅谈列管式换热器的结构设计一、设计的既定假设条件1.对甘油和冷却水的要求在设计中甘油和冷却水是最基本的材料，为使此次设计能达到一个较好的效果，本文对甘油和冷却水的条件进行了如下假设：1.1对甘油的要求1.1.1处理量：10～15kg/s1.1.2压强降：101.3kPa1.1.3流入管口温度：100～120℃1.1.4流出管口温度：40～50℃1.2对冷却水的要求1.2.1压强降：101.3kPa1.2.2流入管口温度：20～25℃1.2.3流出管口温度：30～35℃2.设计中应完成的任务需完成设计任务如下：按照设计的既定条件选用合适的换热器型号，测算压力降和换热面积是否符合要求，完成壳体和管道以及壳体和管板之间的连接设计，计算出折流板的数目等。

3.设计中应遵循的原则3.1符合操作及工艺的要求3.2符合经济的实际要求3.3符合安全生产要求三、设计流程1.管束和管壳的分程设计1.1管束分程通常情况下换热器内部增加管束就会引起传热系数和管内流速的降低，因此在这种情况下可以进行管束分程。

这样就应在换热器的管箱中铺设相关的隔板，同时还要注意防止温差应力的产生。

1.2壳程分程本文考虑到相关的制造困难，对于壳程的分程不超过2。

2.传热管的选择因本文所设计的换热器传热系数并不高，故采用异形管进行传热强化，以提高传热膜的相关系数。

对管子进行选择时应根据我国的现有管长的规格系列，合理使用管材减少了相关的浪费。

3.传热管的布置在换热器的结构设计中应将管子均匀而紧凑的放置在换热器的截面上，并充分考虑流体的性质和制造上的问题。

管子可以按照排列较紧凑利于表面传热的等边三角形形状进行排列。

4.管板的选择在换热器的设计中采用管板来固定换热管和分隔管程、壳程。

用耐腐蚀材料的管板应对腐蚀性流体，同时用薄型管板来承受高温高压并起到降低相关温差应力的作用和满足高压对机械应力的要求。

5.传热管和管板的连接在充分考虑到固定管板式列管式换热器的连接处要承受一定的轴向力，采取相关的焊接措施避免因温度变化较大产生热应力而致使管子从管板脱落。

列管式(正丁醇)换热器设计

设计任务书设计题目：正丁醇冷却器设计设计条件⑴、处理能力：12721kg/h⑵、设备类型：列管式换热器（非定型式）⑶、操作条件：流体名称入口温度℃出口温度℃物料纯正丁醇冷却介质自来水允许压力降：热损失：按传热量的计算设计内容⑴、前言⑵、确定设计方案（设备选型、换热器材质）⑶、确定物性数据（冷却循环水的出口温度、纯正丁醇和水在物性温度下的物理性质）⑷、工艺设计初占换热面积、确定换热器基本尺寸（包括管径、管长、程数、每程管数、管子数排列、壁厚、换热器直径、流体进出管管径等计算）⑸、换热器计算①核算总传热系数（传热面积）②换热器内流体的流动阻力校核（计算压降）⑹、机械结构的选用①管板选用、管子在管板上的固定、管板与壳体连接结构②封头类型选用③温差补偿装置的选用④管法兰选用⑤管、壳程接管⑺、换热器主要结构尺寸和计算结果表⑻、结束语（包括对设计的自我评述及有关问题的分析讨论）⑼、换热器结构和尺寸（4#图纸）⑽、参考资料目录开始时期年月日结束时期年月日学生：班级：学号：指导老师：流程图和工艺流程图冷却水出口管（）纯正丁醇入口管（温度：）冷却水入口管（温度：）纯正丁醇出口管（温度：50℃）设计计算确定设计方案确定设备类型两流体的温度变化：①热流体的入口温度，出口温度；力体定性温度。

②冷流体的入口温度，出口温度；冷流体定性温度。

冷热流体的最大温差，因此，选用列管式换热器。

确定壳程流体与管程流体流体经过管程和壳程的选择原则：①不清洁或易结垢的流体，应走容易清洗的管道，可走管程。

②腐蚀性流体应走管程。

③压力高的流体应走管程。

④有毒流体应走管程。

⑤被冷却的流体应走管程。

⑥饱和蒸汽应走壳程。

⑦黏度大的流体或流量小的流体应走壳程。

两种流体的物理性质如下表：物性流体纯正丁醇 2.649水 4.178综上所述，纯正丁醇走壳程，水走管程；且采用逆流。

初算换热面积热流量（的热损失）若换热器无相变化，且流体的比热容可取平均温度下的比热容，则式中——换热器的热负荷，;——分别为冷、热流体的质量流量，；——分别为冷、热流体的平均比热容，；——冷流体的进、出口温度，——热流体的进、出口温度，有效传热量冷却水用量平均传热温差①平均温差先算出逆流的对数平均温差，再乘以考虑流动方向的校正因子，即式中——按逆流计算的对数平均温度差，——温度差校正系数，量纲为其中，。

列管式换热器的基本结构

列管式换热器的基本结构下载温馨提示：该文档是我店铺精心编制而成，希望大家下载以后，能够帮助大家解决实际的问题。

文档下载后可定制随意修改，请根据实际需要进行相应的调整和使用，谢谢!并且，本店铺为大家提供各种各样类型的实用资料，如教育随笔、日记赏析、句子摘抄、古诗大全、经典美文、话题作文、工作总结、词语解析、文案摘录、其他资料等等，如想了解不同资料格式和写法，敬请关注!Download tips: This document is carefully compiled by the editor. I hope that after you download them, they can help yousolve practical problems. The document can be customized and modified after downloading, please adjust and use it according to actual needs, thank you!In addition, our shop provides you with various types of practical materials, such as educational essays, diary appreciation, sentence excerpts, ancient poems, classic articles, topic composition, work summary, word parsing, copy excerpts,other materials and so on, want to know different data formats and writing methods, please pay attention!列管式换热器是一种利用管壳式结构进行换热的设备，其基本结构包括以下几个方面：1. 换热管换热管是列管式换热器的核心组成部分，其主要作用是将热量从一个介质传递到另一个介质。

列管式换热器的结构

资料范本本资料为word版本，可以直接编辑和打印，感谢您的下载列管式换热器的结构地点：__________________时间：__________________说明：本资料适用于约定双方经过谈判，协商而共同承认，共同遵守的责任与义务，仅供参考，文档可直接下载或修改，不需要的部分可直接删除，使用时请详细阅读内容苏州科技学院化学生物与材料工程学院《化工原理课程设计》报告列管式换热器设计设计任务1、设计题目：列管式换热器的设计2、设计目的：通过对列管式换热器的设计，达到让学生了解该换热器的结构特点，并能根据工艺要求选择适当的类型，同时还能根据传热的基本原理，选择流程，确定换热器的基本尺寸，计算传热面积以及计算流体阻力。

3、设计任务：某炼油厂用柴油将原油预热。

柴油和原油的有关参数如下表, 两侧的污垢热阻均可取1.72×10-4m2·K/W，换热器热损失忽略不计，管程的绝对粗糙度ε=0.1mm，要求两侧的阻力损失均不超过0.4×105Pa。

试设计一台适当的列管式换热器。

(y:学号后2位数字)（1）生产能力和载热体用量：原油 42000 +200*1（2）*y kg/h柴油 35000 +150*1（2）*y kg/h（2）设备形式列管式换热器（3）操作条件原油：入口温度=70℃，出口温度=110℃柴油：入口温度=175℃，出口温度T23. 设计内容：(1) 设计方案的确定及流程说明(2) 换热面积的估算(3) 管子尺寸及数目计算(4) 管子在管板上的排列(5) 壳体内径的确定(6) 附件设计(选型)(7) 换热器校核（包括换热面积、压力降等）(8) 设计结果概要或设计一览表(9) 对本设计的评述或有关问题的分析讨论（1）设计列管式换热器时，通常都应选用标准型号的换热器，为什么？（2）为什么在化工厂使用列管式换热最广泛？（3）在列管式换热器中，壳程有挡板和没有挡板时，其对流传热系数的计算方法有何不同？（4）说明列管式换热器的选型计算步骤？（5）在换热过程中，冷却剂的进出口温度是按什么原则确定的？（6）说明常用换热管的标准规格（批管径和管长）。