管壳式换热器

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管壳式换热器工作原理

管壳式换热器工作原理
管壳式换热器是一种常见的热交换设备，广泛应用于化工、电力、石油、冶金等工业领域。

它通过管壳两侧流体的热量传递，实现了热能的高效利用。

下面我们将详细介绍管壳式换热器的工作原理。

首先，管壳式换热器由壳体、管束、管板、管箱、管支撑、法兰、密封件等部件组成。

工作时，热源流体通过换热器的壳侧流动，被传热管束中的传热介质吸收热量，而冷却介质则通过管束内部流动，从而实现热量的传递。

其次，管壳式换热器的工作原理主要包括传热、流体运动和传热管束结构。

在传热过程中，热源流体和冷却介质在管束内外形成对流传热，同时通过管壁实现了传导传热。

流体的运动状态对传热效果也有着重要影响，合理的流体速度和流动方式能够提高传热效率。

此外，传热管束的结构设计也是影响换热器工作效果的重要因素，合理的管束布局和管子材质选择都能够影响传热效果。

最后，管壳式换热器在工作中需要注意一些问题。

首先是流体的流动状态，要保证流体在换热器内部的均匀分布，避免出现死角和局部过热。

其次是管束的清洁和维护，定期清洗管束表面的污垢，保持传热管的清洁度，以确保换热器的正常工作。

最后是对换热器的运行参数进行监测和调整，根据实际工况对换热器的进出口温度、压力等参数进行调整，以保证换热器的高效运行。

总之，管壳式换热器通过管束内外流体的热量传递，实现了热能的高效利用。

在工作中，合理的结构设计和运行参数调整都能够提高换热器的工作效率。

希望本文能够对大家对管壳式换热器的工作原理有所帮助。

管壳式换热器规格标准

管壳式换热器规格标准一、介绍管壳式换热器是一种非常常见的换热设备，可以广泛应用于化工、石油、制药、食品等行业的热交换过程中。

在使用管壳式换热器之前，需要先了解它的标准尺寸，以便选择合适的型号。

二、管壳式换热器标准尺寸管壳式换热器的标准尺寸通常是按照壳体内径和管道外径计算的。

一般标准尺寸的管壳式换热器有以下规格：1. DN25/25，壳体内径为219mm，管道外径为25mm；2. DN32/25，壳体内径为273mm，管道外径为25mm；3. DN40/25，壳体内径为325mm，管道外径为25mm；4. DN50/25，壳体内径为426mm，管道外径为25mm；5. DN65/25，壳体内径为529mm，管道外径为25mm；6. DN80/25，壳体内径为630mm，管道外径为25mm；7. DN100/25，壳体内径为720mm，管道外径为25mm；以上标准尺寸仅供参考，实际情况还需根据具体使用要求进行选择。

三、注意事项在选择管壳式换热器之前，还需要注意以下事项：1. 确定换热器的流量和热载荷；2. 确认换热器的使用压力和温度范围；3. 根据流体特性和腐蚀情况选择合适的材质；4. 根据使用环境选择适当的防腐形式。

以上是关于管壳式换热器标准尺寸的介绍，希望能帮助您了解相关知识并选择合适的型号。

二、管壳式换热器国家标准规格1. 壳体尺寸壳体尺寸一般以壳体直径和长度表示。

国家标准中规定的壳体直径从50mm到5000mm不等，长度也有所不同，最长可达20m。

2. 管束数量管壳式换热器管束数量的多少直接决定了热交换的效率。

国家标准中规定管壳式换热器的管束数量应在1到12根之间，具体数量可根据使用条件及要求来进行选择。

3. 温度管壳式换热器的工作温度一般受制于材质、管束数量以及流体性质等多个因素。

国家标准中对于常用的曲率半径、沸点温度、加热量及换热系数等参数进行了规定。

4. 压力管壳式换热器的工作压力也是一个重要的参数。

管壳式换热器的工作原理及结构

管壳式换热器的工作原理及结构一、管壳式换热器的基本概念管壳式换热器是一种常见的换热设备，其主要由管束和外壳两部分组成。

其中，管束是由许多平行排列的管子组成，而外壳则是将这些管子包裹在一起的结构。

通过这种结构，管壳式换热器可以实现两种介质之间的热量传递。

二、工作原理1. 热媒流动原理在管壳式换热器中，介质A和介质B分别通过内部的管子和外部的壳体进行流动。

其中，介质A通常为高温流体，而介质B则为低温流体。

当两种介质在内外两侧经过时，由于存在温度差异，会发生热量传递。

2. 热媒传递原理在介质A和介质B之间进行热量传递时，主要有三个过程：对流传热、传导传热和辐射传热。

其中，对流传热是最主要的一种方式。

3. 工作过程在工作过程中，高温流体通过内部的管子进入到换热器中，并沿着管子表面流动。

同时，低温流体从外部的壳体进入到换热器中，并沿着管子外表面流动。

在这个过程中，高温流体和低温流体之间进行了热量传递，使得高温流体的温度降低，而低温流体的温度升高。

三、结构特点1. 管束结构管束是管壳式换热器的主要组成部分之一。

在管束中，许多平行排列的管子被固定在两个端盖板上，并通过密封垫圈与外壳连接。

由于管子间距离较小，因此可以有效地增加热量传递面积。

2. 壳体结构外壳是管壳式换热器的另一个重要组成部分。

它通常由两个半球形或长方形壳体组成，并通过法兰连接。

在使用过程中，外壳起到保护内部管束不受损坏的作用。

3. 密封结构为了保证介质A和介质B之间不发生混合，在管壳式换热器中需要设置密封结构。

这种密封结构通常采用密封垫圈或波纹垫片等材料制成，可以有效地防止介质泄漏。

4. 清洗结构由于管壳式换热器在使用过程中会产生一定的污垢和腐蚀物，因此需要定期进行清洗。

为了方便清洗，管壳式换热器通常设置有进出口和排污口等结构。

四、应用领域管壳式换热器广泛应用于化工、石油、制药、食品等领域中。

在这些领域中，管壳式换热器可以实现高效的热量传递，提高生产效率，并减少能源消耗。

管壳式换热器的设计

管壳式换热器的设计管壳式换热器是一种常用的换热设备，广泛应用于石油化工、冶金、电力、制药、食品等行业。

它由壳体、管束、管板、管箱等组成，能够有效地将两种介质之间的热量传递。

下面将从换热原理、设计要求和结构设计等方面进行详细介绍。

一、换热原理管壳式换热器通过管壳两侧的介质进行热量传递。

其中，一个介质在管内流动，被称为"壳侧流体"，另一个介质在管外流动，被称为"管侧流体"。

壳侧流体通过壳体流动，而管侧流体则通过管束流动。

热量传递主要通过壳侧流体和管侧流体之间的传导和对流传热方式进行。

二、设计要求1.热量传递效果好：要求在换热器内两种介质之间实现高效的热量传递，以满足工艺要求。

2.压力损失小：为了保证介质流动的稳定性和降低能源消耗，设计时需要尽量减小换热器内的动能损失。

3.适应不同工艺条件：换热器的设计要能适应不同的流量、温度和压力等工艺条件的变动。

4.安全可靠：要求在设计中考虑到换热器的安全性和可靠性，尽量减少故障率。

三、结构设计1.壳体：壳体是换热器的外壳，一般采用钢质材料制造。

壳体的选择应考虑到介质的性质、压力和温度等参数，并采取相应的增强措施。

2.管束：管束是由多根管子组成的，一般采用金属材料或塑料制造。

管束的设计要考虑到介质对管材的腐蚀性、温度和压力等参数，同时也要考虑到换热面积的要求。

3.管板：管板位于管束两端，起到支撑和固定管束的作用，一般采用钢质材料制造。

管板的设计要考虑到壳侧和管侧流体的流动特性，并采用合适的孔洞布置，以保证流体的均匀流动。

4.管箱：管箱是安装在管板上的设施，主要用于集流壳侧流体并将其引导出换热器。

管箱的设计应考虑到壳侧流体的流动特性和流量等参数，以实现流体的顺畅流动。

在设计过程中，需要进行换热器的热力计算和结构力学计算，以确定壳体、管束和管板等部件的尺寸和选材。

同时，还需要根据不同工艺和使用条件的要求，进行热交换面积的计算和确定。

管壳式热交换器

2.5.2 流体温度和终温的确定
• 在换热器设计中加热剂或冷却剂出口温度需由设计者确定。如冷却水进口温度需依当地条件而定，但出口温度需通过经济权衡作出选择。在缺水地区可使出口温度高些，这样操作费用低，但使传热平均温差下降，需传热面积增加使得投资费用提高，反之亦然。根据经验一般应使∆tm大于10℃为宜，此外若工业用水作为冷却剂出口温度不宜过高，因工业用水中所含的盐类(主要CaCO3,MgCO3,CaSO4、 MgSO4等)的溶解度随温度升高而减小，若出口温度过高，盐类析出，形成垢层使传热过程恶化，因此一般出口温度不超过45℃。所以应根据水源条件，水质情况等加以综合考虑后确定。水源严重缺乏地区可采用空气作为冷却剂，但使传热系数下降。对于加热剂可按同样原则选择出口温度
一、管、壳程介质的配置有利于传热、压力损失小。具体如下： 1、流量小、粘度大的流体走壳程较好。 2、温差较大时，K大的流体走壳程。 3、与外界温差大的流体走管程。 4、饱和蒸汽走壳程。 5、含杂质流体走管程。 6、有毒介质走管程。 7、压降小走壳程。 8、高温、高压、腐蚀性强的流体走管程。
2.5.1 流体在换热器中内的流动空间选择
管程变化对阻力影响
• 对同一换热器，若由单管程改为两管程，阻力损失剧增为原来的8倍，而强制对流传热、湍流条件下的表面传热系数只增为原来的1.74倍；若由单管程改为四管程，阻力损失增为原来的64倍，而表面传热系数只增为原来的3倍。由此可见，在选择换热器管程数目时，应该兼顾传热与流体压降两方面的得失。
– 见公式2.21
2.3 管壳式换热器的传热计算
• • • • • 一、热力设计任务 1．合理的参数选择及结构设计 2．传热计算和压降计算热力设计：设计计算，校核计算。设计计算：已知传热量Q，换热工质工作参数(进、出口温度)，求F和结构形式。 • 校核计算：已知换热器的具体结构、某些参数来核定另一参数。

换热器的种类及应用

换热器的种类及应用换热器是一种用于传热的设备，广泛应用于化工、电力、冶金、石油等行业。

根据传热方式和工作原理的不同，换热器可以分为多种类型。

1. 管壳式换热器：管壳式换热器是最常见的换热器之一。

它由管束和外壳组成，热媒通过管束流动，被换热的物质则在外壳中流动，通过管壳内外流体的对流和传导传热，实现换热过程。

管壳式换热器广泛应用于化工、冶金等行业的蒸发、冷凝、汽化、加热等工艺中。

2. 板式换热器：板式换热器采用多层波纹板组成，通过多个波纹板的叠加形成通道，在通道内实现换热。

板式换热器具有换热效率高、紧凑、易于清洗等优点，被广泛应用于空调、制冷、化工、食品加工等领域。

3. 管束式换热器：管束式换热器由多根平行布置的管子组成，通过管子内的热媒与外壳中的被换热物质进行换热。

管束式换热器适用于高温、高压、粘稠液体的换热过程，常用于石油、化工等行业。

4. 螺旋板换热器：螺旋板换热器采用螺旋板作为热传输面，通过螺旋板的内外壁形成两个流通通道，通过流体在螺旋板内外壁之间交替流动，实现换热。

螺旋板换热器具有高换热效率、低压降等优点，广泛应用于化工、制药等行业。

5. 空气冷却器：空气冷却器以空气作为冷却介质，通过与被冷却物质接触，将被冷却物质的热量传递给空气，使其冷却。

空气冷却器广泛应用于电力、化工等行业中的冷却系统，如发电厂中的冷却塔、汽车发动机中的散热器等。

6. 管式加热器：管式加热器是一种通过将热媒加热后传递给被加热物质，实现加热的设备。

管式加热器应用于化工、电力等行业中需要对物质进行加热的工艺中，如石油精制中的加热炉、电站中的锅炉等。

总之，换热器可以根据不同的换热原理和应用场景，分为管壳式换热器、板式换热器、管束式换热器、螺旋板换热器、空气冷却器和管式加热器等多种类型。

这些换热器在不同的工业领域中发挥着重要作用，提高了能源利用效率，降低了设备运行成本，促进了工业生产的发展。

管壳式换热器标准

管壳式换热器标准
管壳式换热器是一种常见的热交换设备，广泛应用于化工、石油、电力等工业领域。

为了确保管壳式换热器的安全运行和有效性，相关部门制定了一系列的标准，以规范其设计、制造、安装和维护。

本文将就管壳式换热器标准进行介绍和解析。

首先，管壳式换热器的设计和制造需要符合国家标准和行业规范。

在设计阶段，需要考虑到介质的性质、流体参数、换热面积、
传热系数等因素，以确保换热器的性能满足工艺要求。

同时，制造
过程中需要严格按照相关标准进行，保证设备的质量和可靠性。

其次，管壳式换热器的安装和调试也需要按照标准进行操作。

安装过程中，需要确保设备的水平度和垂直度符合要求，管道连接
牢固，密封性良好。

在调试阶段，需要进行介质流动、温度、压力
等参数的检测和调整，以确保换热器的正常运行。

此外，管壳式换热器的维护和保养也是非常重要的。

相关标准
规定了设备的定期检查、清洗、更换零部件等内容，以延长设备的
使用寿命，保证其安全运行。

在维护过程中，需要严格按照标准操作，杜绝违规操作和安全隐患。

总之，管壳式换热器标准的制定和执行，对于保障设备的安全
性和可靠性具有重要意义。

只有严格遵守标准要求，才能确保管壳
式换热器在工业生产中发挥良好的换热效果，为生产提供可靠保障。

在实际操作中，我们需要深入了解管壳式换热器标准的内容，
严格执行标准要求，加强设备管理和维护，提高设备的运行效率和
安全性。

同时，也需要加强对标准的宣传和培训，提高操作人员的
标准意识和技能水平，为管壳式换热器的安全运行保驾护航。

管壳式换热器

公称换热面积（m2）
管/壳程设计压力（MPa），压力相等时只写Pt 公称直径(mm)，对釜式重沸器用分数表示，分子为管箱内直径，分母为圆筒内直径
第一个字母代表前端管箱型式，第二个字母代表壳体型式，第三个字母代表后端结构型式
管壳式换热器的类型、标准与结构
管壳式换热器的类型、标准与结构
粘度在10-3 Pa·s以下的低粘性液体，Ft=0. 应用虎克定律，可分别求出管子所受的压缩力和壳体所受的拉伸力。拉杆是一根两端皆带螺纹的长杆，一端拧入管板，折流板穿在拉杆上，各折流板之间则以套在拉杆上的定距管来保持板间距离，最后一块折流板用螺母拧在拉杆上紧固。折流板泄漏校正系数Rl 折流板厚度：为了防振、并能承受拆换管子时的扭拉作用，折流板须有一定厚度。旁路挡板的安装：旁路挡板厚度一般与折流板厚度相同，可将它嵌入折流板槽内，并点焊在每块折流板上。第三个字母代表后端结构型式管壳式换热器主要组合部件有前端管箱、壳体和后端结构(包括管束)三部分，三部分的不同组合，就形成结构不同的换热器。当设备上无安装折流板的要求(如冷凝换热)时，应该安装一定数量的支持板，用来支撑换热管，防止它产生过大挠度。解决方法：在外壳上装设膨胀节，减小但不能完全消除温差热应力，且在多程换热器中，这种方法不能照顾到管子的相对移动。管壳式换热器的热补偿问题具有膨胀节的固定管板式换热器公称直径(mm)，对釜式重沸器用分数表示， 14因子来校正，则不论加热或冷却，均可取(mf/mw)0. 此修正项的计算，往往由于壁温未知而要用试算法；显然，长管不便于拆换和清洗，增加程数则使构造复杂，并在无相变的换热器中引起平均温差的降低。（3）当管束与壳体的温差太大而产生不同的热膨胀时，常会使管子与管板的接口脱开，从而发生流体的泄漏。（1）传热面一定时，增加管长可使换热器直径减小，从而使换热器的成本有所降低。 (8) 折流板外缘与壳体内壁之间的泄漏面积Asb 管长应选用标准值：GBl51-1999推荐换热管长度为：l000、1500、2000、2500、3000、4500、6000、7500、9000、12000 mm等

管壳式与板式水水换热器的比较分析

管壳式与板式水水换热器的比较分析管壳式和板式水水换热器是两种常见的换热设备，它们在应用范围、换热效果、维护保养等方面都有不同的特点。

本文将分析对比这两种换热器的优缺点，以帮助读者选择适合自己的换热器。

一、管壳式水水换热器管壳式换热器是由一个管壳和多个外管、内管组成的传热设备。

内管和外管之间的空间中流体进行传热，通常用于高温、高压、高粘度、易腐蚀、易结垢的介质换热。

其优点主要有以下几点：1. 适用范围广：管壳式换热器可以适用于多种工业领域，如化工、石化、制药、航空航天等。

2. 效率高：由于管壳式换热器的传热面积大，因此效率相对较高。

3. 维护保养方便：管壳式换热器可以进行组件化维护，随时更换外管和内管，便于清洗和维护。

但管壳式水水换热器也有其缺点：1. 制作成本高：管壳式换热器的制造成本较高，因为需要制造大量外管和内管。

2. 占用空间大：管壳式换热器由于外形尺寸较大，占用的空间相对较大。

3. 流体压降大：由于管壳式换热器的内部设计，流体的压降大，需要消耗更多的能量。

二、板式水水换热器板式换热器是由多个密封的板组成，板上的通道构成流体的管道，在板上进行传热。

板式换热器通常用于低温、低压、低粘度、不易腐蚀、不易结垢的介质换热。

其优点主要有以下几点：1. 占用空间小：板式换热器通常比管壳式换热器小，占用的空间相对较小。

2. 制作成本低：板式换热器的制造成本相对较低，因为只需要制造少量密封板即可。

3. 传热效果好：由于板式换热器的传热面积大，传热效果好。

但板式换热器也有其缺点：1. 不适用于高温高压：由于板式换热器的密封性不够，不适用于高温、高压介质。

2. 维护保养复杂：由于板式换热器的结构复杂，维护保养需要额外耗费一定的时间和精力。

3. 稳定性差：由于板式换热器板间的连接处容易出现渗漏情况，不够稳定。

综上所述，管壳式水水换热器和板式水水换热器在适用范围、效率、维护保养等方面都有不同的特点。

根据实际需要选择适合自己的换热器是关键。

管壳式热交换器(PPT课件)

管外纵流条件下，管外传热系数为光管的1.6倍.
传递热量相同，泵功率相同，取代光管，节约材料30%-50%
螺旋槽

主要用于强化管内气体或液体的传热，强化管内液
体的沸腾或管内外蒸气的冷凝，管内传热系数为光管传热系数的1.5-2.0倍；管外传热系数为光管传热系数的1.5倍.
缩放管
波纹管

波纹管优点
（4）填料函式换热器
填料函式换热器 1.纵向隔板；2.浮动管板；3.活套法兰；4.部分剪切环；5.填料压盖；6.填料；7.填料函
填料函式密封
缺点：填料处易泄漏。优点：结构简单，加工制造方便，造价低，管内和管
间清洗方便适用场合：4MPa 以下，且不适用于易挥发、易燃、易爆、有毒及贵重介质，使用温度受填料的物性限制。

带膨胀节的固定管板式换热器图7-3 带补偿器的固定管板式换热器
（2） U形管式换热器
U形管式换热器 1.中间挡板；2.U形换热管；3.排气口；4.防冲板；5.分程隔板
U形管式换热器
U型管式换热器图7-6 U形管式换热器优点：结构简单，价格便宜，承受能力强，不会产生热应力。缺点：布板少，管板利用率低，管子坏时不易更换。适用场合：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。
第二章管壳式热交换器
间壁式热交换器

管式热交换器
管壳式、套管式、螺旋管式等

板式热交换器

延伸表面热交换器
蓄热式热交换器
管壳式换热器
2.1 管壳式换热器的分类
基本类型固定管板式换热器
U形管式换热器浮头式换热器填料函式换热器
（1）固定管板式换热器

管壳式换热器工作原理

管壳式换热器工作原理管壳式换热器是一种常见的热交换设备，广泛应用于化工、石油、电力、冶金等工业领域。

它的工作原理主要是利用管内流体与管外流体之间的热量传递，实现热能的转移。

在管壳式换热器中，管束（或管子）内流体被称为管程流体，管壳两侧的流体分别被称为壳程流体。

下面将详细介绍管壳式换热器的工作原理。

首先，管壳式换热器的工作原理是基于热量传递的基本原理。

当管程流体和壳程流体在换热器内部流动时，它们之间会发生热量的传递。

具体来说，当管程流体流经管子时，其内部会吸收或释放热量，而壳程流体则在管壳之间流动，从而与管程流体进行热量交换。

这样，管程流体的温度会发生变化，从而实现热能的传递。

其次，管壳式换热器的工作原理还涉及流体流动和传热的过程。

在换热器内部，管程流体和壳程流体之间的热量传递是通过对流和传导来实现的。

当流体在管壳内部流动时，会产生对流传热，即流体本身的运动会带动热量的传递。

同时，流体与管壁之间也会发生传导传热，即通过管壁将热量传递给另一侧的流体。

这些传热方式共同作用，实现了管壳式换热器内部的热量传递。

此外，管壳式换热器的工作原理还与换热器的结构设计有关。

换热器内部的管束结构和壳程结构会影响流体流动和热量传递的效果。

合理的结构设计可以提高换热器的换热效率，减小流体流动的阻力，从而实现更高效的热量传递。

因此，在实际工程中，需要根据具体的工艺要求和换热条件，选择合适的管束结构和壳程结构，以实现最佳的换热效果。

总的来说，管壳式换热器的工作原理是基于热量传递的基本原理，通过管程流体和壳程流体之间的热量交换来实现热能的转移。

在实际应用中，需要合理设计换热器的结构，以提高换热效率，满足工艺要求。

通过对管壳式换热器工作原理的深入理解，可以更好地应用和优化这种热交换设备，为工业生产提供更可靠、高效的热能转移解决方案。

管壳式换热器国家标准

管壳式换热器国家标准管壳式换热器是一种常见的热交换设备，广泛应用于化工、石油、电力、制药等领域。

为了确保管壳式换热器的安全性、可靠性和性能，国家制定了一系列的标准，以规范其设计、制造、安装和使用。

本文将对管壳式换热器国家标准进行介绍和解析，以便相关行业从业人员更好地理解和遵守相关标准。

首先，管壳式换热器的国家标准主要包括GB/T151、GB/T251、GB/T351等一系列标准。

这些标准涵盖了管壳式换热器的设计、材料、制造、检验、安装、使用和维护等方面。

其中，GB/T151主要规定了管壳式换热器的基本参数、技术要求和检验方法；GB/T251主要规定了管壳式换热器的材料选用和制造要求；GB/T351主要规定了管壳式换热器的安装、使用和维护要求。

其次，管壳式换热器国家标准的制定是为了保障设备的安全运行和有效利用。

在设计和制造过程中，必须严格按照相关标准的要求进行，确保设备具有良好的耐压性、耐腐蚀性和传热性能。

在安装和使用过程中，必须按照标准规定的程序和方法进行，确保设备能够安全、稳定地运行。

在维护和检修过程中，必须按照标准规定的要求进行，确保设备的性能和使用寿命。

此外，管壳式换热器国家标准的遵守对于相关行业从业人员来说是非常重要的。

只有严格遵守相关标准，才能保证设备的安全性和可靠性。

因此，相关行业从业人员必须深入学习和理解相关标准，严格按照标准要求进行工作，不得有丝毫马虎和疏忽。

总之，管壳式换热器国家标准的制定和遵守对于保障设备的安全运行和有效利用具有重要意义。

相关行业从业人员必须深入学习和理解相关标准，严格按照标准要求进行工作，确保设备的安全性、可靠性和性能。

只有这样，才能更好地推动相关行业的发展，实现设备的长期稳定运行和有效利用。

管壳式换热器原理与设计

管壳式换热器原理与设计管壳式换热器是一种常见的换热设备，广泛应用于化工、炼油、石油化工、动力、核能等多个工业领域。

其工作原理和设计要点如下：工作原理：基本构造：管壳式换热器主要由壳体、管束、管板、折流板、管箱等部件组成。

壳体通常为圆筒形，内部装有平行排列的管束，管束两端固定在管板上。

流体通过管内（管程）和管外（壳程）进行热交换。

热量传递：冷热两种流体分别在管程和壳程中流动，热量通过管壁从高温流体传递给低温流体。

一种流体在管内流动（管程流体），另一种流体在管外，即壳体内流动（壳程流体）。

热量传递遵循热力学第二定律，从高温区自发流向低温区。

强化传热：为了提高传热效率，壳程内常设置折流板，迫使壳程流体多次改变方向，增加流体湍流程度，从而提高传热系数。

管束的排列（如等边三角形或正方形）也会影响传热效率和清洁维护的便利性。

设计要点：流体选择：根据工艺要求决定哪种流体走管程，哪种走壳程。

一般而言，易结垢或腐蚀性的流体走管程便于清洗和更换管束。

材料选择：根据流体的性质（如温度、压力、腐蚀性）选择合适的材料，如不锈钢、碳钢、铜合金等，以确保换热器的耐用性和安全性。

热负荷计算：根据工艺条件计算所需的热负荷，确定换热面积，进而决定管束的数量、长度和直径。

压降考虑：设计时需考虑流体在管程和壳程中的压降，确保泵送能耗合理，避免因压降过大导致系统运行不稳定。

结构设计：包括管板的设计（固定管束的方式）、壳体厚度设计、支撑和悬挂结构设计等，以保证换热器的机械强度和稳定性。

清洗与维护：设计时应考虑换热器的可维护性，如管束的可拆卸性，以及便于清洗壳程内部的结构设计。

综上所述，管壳式换热器的设计是一个综合考虑热工性能、机械强度、材料选择、经济性和可维护性的复杂过程，需要精确的计算和细致的工程设计。

管壳式换热器

6
400~1100 — 1200~1800 —
150 200 250 300 350 450（或 480） — — 200 250 300 350 450（或 480） —
9
1200~1800 — — — — 300 350 450
600
－10－
第一节绪论
二、管壳式换热器的性能特点
主要几何参数
★浮头式换热器和冷凝器系列的型号参数
－8－
第一节绪论
二、管壳式换热器的性能特点
壳径 mm 325
426
400 500 600-700 800-1200 1300-1500
1600-1800
导流形式内导流外导流 ∨
∨
∨
∨
∨
∨
∨
∨
∨
∨
∨
壳体制作方式
换热器
冷凝器
钢管制圆筒
— 钢管制圆筒
卷
卷
制
制
圆
圆
筒
筒
基本参数
公称压力/Mpa 换热器冷凝器
－12－
第一节绪论
二、管壳式换热器的性能特点
固定管板换热器示意图
－13－
第一节绪论
二、管壳式换热器的性能特点
性能特点
国产固定管板式换热器系列（JB/T 4715— 92），采用内导流结构、适用于石油及化学工业用碳素钢、低合金钢和不锈耐酸钢制换热器，也适用于其他工业部门相似的换热器和冷凝器。引用标准为GB151—钢制管壳式换热器。
管程数 2，4
2，4
1.0 1.6 2.5 4.0 6.4
1.0 1.6 2.5 4.0
2，4 2，4 2，4，6

管壳式换热器标准

管壳式换热器标准管壳式换热器是一种常用的换热设备，广泛应用于化工、石油、电力、冶金等工业领域。

为了确保管壳式换热器的正常运行和安全性能，制定了一系列的标准规范，以便对其设计、制造、安装和维护进行规范管理。

本文将介绍管壳式换热器标准的相关内容，以便更好地了解和应用这些标准。

首先，管壳式换热器的标准主要包括设计标准、制造标准、安装标准和维护标准。

设计标准是指在设计管壳式换热器时需要满足的技术要求，包括换热器的结构、材料、工艺参数等方面的规定。

制造标准是指在制造过程中需要遵循的技术规范，包括材料采购、加工制造、质量检验等方面的要求。

安装标准是指在换热器安装过程中需要遵循的技术规范，包括安装位置、连接方式、密封要求等方面的规定。

维护标准是指在使用和维护过程中需要遵循的技术规范，包括清洗、检修、更换零部件等方面的要求。

其次，管壳式换热器的标准制定是为了保证其安全可靠、性能稳定、运行高效。

通过严格执行相关标准，可以有效地避免因设计、制造、安装、维护不规范而导致的事故和故障，保证设备的长期稳定运行。

同时，标准化还可以促进行业技术的进步和产品质量的提高，为用户提供更加优质的产品和服务。

再次，管壳式换热器标准的遵循对于企业和个人来说都具有重要意义。

对于生产企业而言，严格遵循标准可以提高产品质量，降低生产成本，提升企业竞争力。

对于使用单位而言，严格遵循标准可以保证设备安全可靠，延长设备使用寿命，降低维护成本，保障生产运行。

对于从业人员而言，严格遵循标准可以提高技术水平，增强安全意识，确保工作安全。

最后，要充分认识到管壳式换热器标准的重要性，不断加强标准化意识，提高标准化水平。

企业要加强标准化管理，严格执行相关标准，不断完善标准化体系，推动企业发展。

使用单位要加强设备管理，严格按照标准要求进行设备选型、安装、使用和维护，确保设备安全运行。

从业人员要不断学习和掌握相关标准知识，提高技术水平，增强标准化意识，为行业发展贡献力量。

《管壳式换热器设计》课件

支撑结构设计要点
考虑支撑结构的承载能力、稳定性、防腐和防震等方面，以确保支撑结构在各种工况下的安全性和可靠性。
有限元分析
利用有限元分析方法对支撑结构进行强度和稳定性分析，优化结构设计，降低成本并提高设备性能。
密封设计
01
02
03
密封类型选择
根据工艺操作条件和介质特性，选择合适的密封类型，如垫片密封、机械密封、磁力密封等。
计算公式法
根据传热基本方程和物性参数，通过计算公式计算传热系数。
热平衡计算
热平衡方程
换热器入口和出口的流体温度满足一定的关系，可以根据热平衡方程计算换热器的效率。
效率计算
根据热平衡方程和实验数据，可以计算出换热器的效率，从而评估换热器的性能。
05
管壳式换热器的强度设计
压力设计
压力等级
根据工艺要求和操作条件，确定管壳式换热器的压力等级，确保设备在正常操作和异常工况下的安全性和可靠性。
密封设计要点
考虑密封性能、耐腐蚀性、寿命和维护性等方面，以确保密封装置在长期运行中的可靠性和安全性。
密封失效预防措施
为防止密封失效，采取相应的预防措施，如定期检查、更换密封元件、加强设备维护等。
06
管壳式换热器的制造与检验
制造工艺
制造流程
01
管壳式换热器的制造流程包括材料准备、切割、焊接、组装等
THANK YOU
感谢聆听
多个环节。
关键工艺参数
02
在制造过程中，需要严格控制关键工艺参数，如焊接温度、压
力、时间等，以确保产品质量。
质量标准
03
制造完成后，应按照相关质量标准进行检验，确保产品符合设

管壳式换热器ppt课件

类型与结构
类型
根据结构特点和使用要求，管壳式换热器可分为固定管板式、浮头式、U形管式、填料函式等类型。
结构
主要由壳体、管束、管板、封头等组成，其中管束是换热器的核心部件，通过两端固定在管板上，与壳体形成封闭空间。
02
管壳式换热器的工作原理
传热原理
热传导
管壳式换热器中的传热过程主要以热传导为主，热量从高温介质传递到低温介质，通过管壁和壳
适用范围与限制
适用范围
管壳式换热器适用于高温高压的工况，以及需要承受较大压力和温度变化的场合。此外，由于其结构简单、可靠性强，管壳式换热器也常用于工业生产中的加热、冷却和冷凝等操作。
VS
限制
管壳式换热器的传热效率较低，因此不适用于需要高效传热的场合。此外，由于其体积较大，管壳式换热器也不适用于空间受限的场合。
在石油化工领域，管壳式换热器的优点包括高可靠性、耐高温高压、良好的热效率以及适应性强等，使其成为该领域不可或缺的设备之一。
能源工业领域
能源工业是另一个管壳式换热器得到广泛应用的重要领域。在火力发电、核能发电、水力发电等过程中，管壳式换热器都扮演着重要的角色。
在能源工业中，管壳式换热器被用于加热和冷却各种流体，如水、蒸汽、油等，以实现能量的转换和回收。其高效可靠的运行对于提高能源利用效率和降低能源成本具有重要的作用。
维护方便
管壳式换热器的结构简单，拆装方便，便于进行维修和清洗。
缺点
01
02
03
传热效率较低
相比于其他类型的换热器，管壳式换热器的传热效率相对较低。这是由于其结构特点所决定的。
体积较大
管壳式换热器的体积较大，需要占用较多的空间。

管壳式换热器ppt课件

a.先进性传热效率高，流体阻力小，材料省
b.合理性可制造加工，成本可接受
c.可靠性满足操作条件 ,强度足够,保证使用寿命
化工生产对换热设备提出的要求是：传热效率高，流体阻力小；强度、刚度、稳定性足够；结构合理，节省材料，成本较低；制造、装拆、检修方便等。
第一节管壳式换热器的总体结构
流体流动方向
转角正三角形
正三角形排列的管束
正三角形最普遍，因为在相同的管板面积上排管最多，结构紧凑，同一板上管子比正方形多排10%左右，但管外清洗不方便；
适用于壳程介质污垢少，且不需要进行机械清洗的场合。
管板
壳壁内温差应力： s
F As
35
管子拉脱力的计算 ——限于管子与管板胀接情况。 1）.介质压力和温差力对管板的作用：
假设管壁温度＞壳壁温度
36
2）.拉脱力的计算
计算的目的：保证胀接接头的牢固连接和良好的密封性。拉脱力定义：管子每平方米胀接周边上所受的力，单位为
帕。引起拉脱力的因素为：操作压力和温差力。（1）操作压力引起的拉脱力qp: 介质压力作用的面积 f 如图示
补偿方法： a.减小壳体与管束间的温度差
使传热膜系数大的流体走壳程；壳壁温度低于管壁温度时，对壳体进行保温。
b.装设挠性构件壳体上安装膨胀节；（见书P217 图7-38）将直管制成带S形弯的管。如氨合成塔内的冷管：
43
c.采用壳体与管束自由伸缩的结构（1）填料函式换热器
44
填料函结构之三
；
s
F As
2.由管束与壳体温差引起的热应力
温差应力的产生：
t t (tt to )L S S (ts t0 )L

管壳式换热器

管壳式换热器引言管壳式换热器是一种常用于工业生产过程中的传热设备，通过管壳之间的传热，对流传热和传导传热来完成能量的传递。

本文将对管壳式换热器的基本原理、结构和工作原理进行详细介绍。

一、基本原理管壳式换热器由管束、壳体和管板等组成。

工作过程中，热量通过壳体流通的介质（如水、气体等）经过管束的外表面传递给换热器中的工艺流体，实现传热。

其基本原理包括对流传热和传导传热两部分。

1. 对流传热对流传热是指热量通过流体的流动而传递的过程。

在管壳式换热器中，工艺流体通过管束的管道中流动，与管道外面的介质进行对流传热。

传热过程中，流体的流速和流动方式对换热效果有着重要的影响。

2. 传导传热传导传热是指热量通过物质的热传导而传递的过程。

在管壳式换热器中，热量从管束的工艺流体传递到管束的外表面，再通过壳体传导给外部介质。

传导传热过程中，材料的导热性能和温度差是影响换热效果的关键因素。

二、结构管壳式换热器的基本结构包括管束、壳体、管板和垫片等。

具体结构如下：1.管束：管束是管壳式换热器中的主要传热元件，由一系列管道组成，起到传热的作用。

管束通常由多根管道并排排列而成，根据不同的传热需求，可以采用不同的管束结构。

2.壳体：壳体是管壳式换热器的外壳，起到固定管束和保护换热器的作用。

壳体通常由钢板焊接而成，能够承受一定的压力和温度。

3.管板：管板是管束和壳体之间的连接件，起到固定管束和密封壳体的作用。

管板通常由金属材料制成，能够耐受高温和高压的工况。

4.垫片：垫片位于管束和管板之间，起到密封作用。

垫片通常由柔性材料（如橡胶、石墨等）制成，能够适应不同的工作条件和温度变化。

三、工作原理管壳式换热器的工作原理可以简述如下：1.工艺流体进入换热器的管束中，并流经管道，与管道的外表面进行换热。

2.热量从管束内的工艺流体传递到管束的外表面上，通过传导传热和对流传热的方式，热量传递给外部介质。

3.外部介质经过壳体，在管板上与管束的表面进行对流传热，实现热量的传递和交换。