管壳式换热器工程设计论文.
管壳式换热器毕业设计
管壳式换热器毕业设计管壳式换热器毕业设计换热器是工业生产中常用的设备，用于传递热量。
而管壳式换热器是其中一种常见的类型。
在我的毕业设计中，我选择了管壳式换热器作为研究对象，旨在通过对其结构和性能的优化，提高换热效率，实现更节能环保的工业生产。
首先，我将对管壳式换热器的结构进行研究。
管壳式换热器由壳体、管束、管板等组成。
壳体是换热器的外壳，起到支撑和保护作用。
管束则是热交换的核心部件，由许多平行布置的管子组成。
管板则用于固定管束和壳体之间的密封。
通过对这些组成部分的研究，我将探索如何改进其结构，提高换热器的稳定性和耐用性。
其次，我将对管壳式换热器的换热性能进行分析。
换热性能是衡量换热器优劣的关键指标之一。
在我的设计中，我将通过数值模拟和实验验证的方法，研究不同工况下换热器的传热效率、压降和热损失等参数。
通过这些数据的分析，我将找出影响换热性能的关键因素，并提出相应的改进方案。
除了结构和性能的研究，我还将关注管壳式换热器的节能环保性。
在当今社会，环保已成为一个重要的议题。
因此，在我的设计中，我将探索如何通过改进换热器的设计和材料选择，减少能源消耗和环境污染。
例如，我将考虑使用高效换热材料和优化流体动力学设计，以提高换热器的能效和减少对外部环境的影响。
此外，我还将考虑管壳式换热器在不同应用领域中的适用性。
换热器广泛应用于化工、电力、石油等行业，而不同行业对换热器的要求也有所不同。
在我的设计中，我将研究不同行业对换热器的需求，并提出相应的设计方案。
例如，在化工行业中，换热器需要具有耐腐蚀性能；在电力行业中，换热器需要具有高温高压的稳定性。
通过针对不同行业的需求进行设计，我将使我的毕业设计更加实用和有针对性。
最后，我将通过实际制作和测试，验证我的设计方案的可行性和有效性。
通过对制造过程和测试数据的分析，我将进一步改进和优化我的设计，以实现更好的换热效果和节能环保效果。
总之，我的毕业设计将围绕管壳式换热器展开研究。
毕业设计毕业论文管壳式换热器
毕业设计毕业论文管壳式换热器管壳式换热器是一种常用的传热设备，广泛应用于化工、电力、石油、制药等行业中。
它的主要作用是通过壳程和管程之间的传热来实现不同介质之间的热量交换。
本文将介绍管壳式换热器的工作原理、优点和应用领域，并讨论其改进和发展的方向。
管壳式换热器的工作原理主要是通过流体在壳程和管程中的流动来实现热量的传递。
在管壳式换热器中，热量从热源通过内管道传递给壳程，再通过壳程传递给冷却介质，从而实现热量的交换。
管壳式换热器具有换热效率高、结构紧凑、操作灵活等优点，并且能够适应不同的工作条件。
除此之外，它还具有清洗方便、可靠性高等优点，受到广大工程技术人员的青睐。
管壳式换热器在许多领域中都有广泛的应用。
例如，在化工行业中，它被用来处理高温高压的化学介质，实现热量交换和回收；在电力行业中，它被用来冷却发电设备中的循环水；在制药行业中，它被用来进行药物生产过程中的热量交换。
除了上述行业，管壳式换热器还被广泛应用于制冷、空调、食品加工等行业中。
尽管管壳式换热器具有许多优点，但也存在一些问题需要解决。
例如，其传热效率有待进一步提高，特别是在处理高粘度介质时。
此外，由于设计和制造的复杂性，管壳式换热器的成本较高。
因此，改进和发展管壳式换热器的工艺和技术是当前的研究热点之一改进和发展管壳式换热器的方向有多个。
首先，可以采用新材料来提高传热效率。
例如，可以使用高导热性材料来制造管壳式换热器，从而提高其传热效率。
其次，可以改进管壳式换热器的结构设计，以减小流体的阻力和压降，从而提高其传热效率。
此外，还可以采用换热表面增强技术，例如使用换热增强剂来增加传热表面积，提高换热效率。
最后，可以结合智能化技术来改进管壳式换热器的操作控制系统，实现自动化运行和故障诊断，提高换热器的可靠性和安全性。
总之，管壳式换热器是一种重要的传热设备，具有广泛的应用前景。
它的工作原理简单，运行稳定可靠，并且能够适应多种工况。
然而，为了进一步提高传热效率和降低成本，需要不断改进和发展其工艺和技术。
管壳式换热器的设计论文设计
成绩化工原理课程设计设计说明书设计题目：管壳式换热器的设计化工原理课程设计任务书一、设计任务及操作条件某生产过程中，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（2.5－0.01×18）×104=23200kg/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*10-4.174 0.6263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温的变化情况：热流体进口温度102℃，出口温度40℃；冷流体进口温度30℃，出口温40℃，管程压降与壳程压降均不大于60kPa，壳程压降不高，因此初步确定选用固定板式换热器。
2.管程安排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，所以从总体考虑，应使循环水走管程，有机化合液走壳程。
三、确定物性数据定性温度：对于一般气体和水等低粘度立体，其定性温度可取流体进出口温度的平均值。
故壳程的有机化合液的定性温度为T ℃71240102=+=管程流体的定性温度为 t=℃3523040=+根据定性温度分别查取壳程流体和管程流体的有关物性数据。
有机化合液的有关物性数据如下： 密度 3/986m kg =ρ 粘度=μ0.54*10-3 Pa ·s比热容 1Cp =4.19 kJ/（kg ·℃） 导热系数 λ=0.662 W/（m ·℃） 循环水的有关物性数据如下： 密度 3kg/m 994 =ρ粘度=μ0.728*10-3 Pa ·s比热容 2Cp =4.174 kJ/（kg ·℃） 导热系数 λ=0.626 W/（m ·℃）四、估算传热面积 1、热流量Q 1=111t c m p ∆=23200×4.19×(102-40)=6.03×106kj/h =1675.00kw2、平均传热温差先按照纯逆流计算，得℃5.28304040102ln 304040102=-----=∆）（）（）（）（m t3、传热面积由于有机化合液的粘度为=μ0.54*10-3 Pa ·s ，假定总传热系数K=300W/（2m .℃），则传热面积为A=21195.915.283001675000m t K Q m =⨯=∆ 4、冷却水用水量m =ipi t c Q ∆1=4468kg/h 14/ 0.1341010174.416750003==⨯⨯s kg 五、工艺结构尺寸1、管径和管流速 选用Φ25×2.5较高级冷拔传热管（碳钢），取管流速1u =1.5m/s 。
管壳式换热器设计论文
摘要管壳式换热器具有可靠性高、适应性广等优点，在各工业领域中得到最为广泛地应用。
本文设计的换热设备是化工生产中应用的管壳式换热器中的浮头式换热器。
壳程介质为苯，壳程设计压力分别为0.0462MPa；管程介质为冷却水，管程设计压力为0.473MPa；传热面积为74.42m。
操作时管程内的水冷却壳程内的物料。
设计方法采用压力容器的常规设计方法，按照GB150-89《钢制压力容器》、GB151-89《钢制管壳式换热器》等技术法规执行，设计内容主要包括设计方案的选择、壳程和管程强度及结构设计、传热系数设计、以及换热器其它零部件设计等。
设计计算结果准确，图纸符合国家机械制图标准要求，传热效果满足要求。
尽管本设备结构复杂，造价高；但是能承受较高压力，适用于壳侧走易结垢的介质，管、壳程温差较大的场合，是当今化工生产中使用较多的换热设备之一。
关键词：物料衡算；导热系数；换热面积AbstractThe fixed tube-sheet exchanger is adopted in industry field extensively with the merits of high reliability and extensive applicabilityThe shell type adopted in chemical production was used as the heat exchange equipment in this paper, and adopted floating-head type heat exchanger. The shell medium was Benzene, and the design pressure was 0.0462MPa , the tube medium was Process water , and the design pressure was 0.473MPa and the heat transfer area was 74.42m. The material of shell was cooled by the water of tube . The ordinary design method of pressure vessel was adopted in this paper , and based on the GB150-98 《Steel Pressure Vessel》, GB151-99 《Steel shell and tube exchanger》, and the main design contents contained that the choice of designproposal , strength of shell and tube, structure design, heat transfer coefficient design, and the design of other accessories . The design calculation result was correct , the woring drawings met the national mechanical charing requirement.And the heat transfer satisisfied the requirements .Though the structure of floating-head type heat exchanger was complex; had the higher manufacturing cost it could bear the hight pressure , and the pipe was easy changed and the shell medium was the same with clean , applied in the condition of higher temperature difference between shell and tube ,deposited medium flowing in side, and became the most usually heat transfer equipment in chemical production recentlyKeywords: material balance；conductivity factor；heat transfer area目录第一章绪论 (1)1.1换热器的地位 (1)1.2换热器的种类 (1)1.3换热器研究及发展动向 (2)1.3.1物性模拟研究 (2)1.3.2分析设计的研究 (2)1.3.3大型化及能耗研究 (2)1.4.4强化技术研究 (2)1.5.5控制结构及腐蚀的研究 (3)第2章经济技术分析 (4)第3章设计方案选择 (6)3.1压力容器选材 (6)3.2设计压力的确定 (6)3.3设计温度的确定 (7)3.4管程与壳程的选择 (7)3.5确定换热器的设计类别 (8)第4章工艺设计 (9)4.1物性数据的确立 (9)4.2初选换热器规格 (9)4.2.1 计算热负荷 (9)4.2.2 计算冷却水的流量 (10)4.2.3 计算两流体的平均温度差 (10)4.2.4计算换热面积 (11)4.3换热管设计 (11)4.3.1换热管根数的确定 (11)4.3.2换热管排列方式与管间距的确定 (11)4.4 换热管壳体直径的确定 (12)4.5拉杆的选取 (13)4.6壳程流体进出口接管直径 (13)4.7核算压强降 (13)4.7.1管程压强降较核 (13)4.7.2壳程压强降的较核 (14)4.8核算总传热系数 (15) (15)4.8.1管程对流传热系数i4.8.2壳程对流传热系数 (16)4.8.3污垢热阻的选择 (18)4.8.4总传热系数Ko (18)4.9传热面积核算 (18)4.10换热管壁温的核算 (18)第5章强度设计计算 (20)5.1换热器壳体壁厚的设计计算 (20)5.2管箱壁厚设计计算 (20)5.3封头的选择及计算 (21)5.4壳体水压试验校核 (22)5.5垫片的选取 (23)5.6螺栓的设计 (25)5.7容器法兰设计 (25)5.7.1法兰的校核 (26)5.8管板厚度的选择及校核 (28)5.8.1设计计算与校核 (31)5.9管子拉脱力的计算 (32)5.10浮头端盖 (32)5.11补强计算 (33)5.12鞍座的选用与校合 (35)第6章结论 (38)致谢 (39)参考文献 (40)附录 (41)第1章绪论1.1换热器的地位换热设备（也称换热器或热交换器），就是实现热量传递的设备。
管壳式换热器的高效设计
管壳式换热器的高效设计现在换热器的设计可以由复杂的计算机软件完成。
然而，只有对换热器设计设计原则有一个很好的理解，你才能高效的使用这些计算机软件。
本篇论文讲述了换热器的设计基础，内容包括以下主题：管壳式换热器的零部件；管壳式换热器根据结构和应用的分类；换热设计所需要的数据；管程设计；壳程设计，包括管子布局，管程阻力和壳程压降；平均温差。
管程和壳程的基本换热方程式和压降方程式已被大家熟知，我们的重点在应用这些统计的数据对换热器进行优化设计。
接下的关于换热器设计的先进主题，例如管程和壳程的液体流动配置，多壳程的使用，超安全标准的设计，和污垢处理，会在接下的期刊涉及。
管壳式换热器零组件对于一个设计者来说，了解管壳式换热器的特征以及这些会怎么影响换热器的设计是必要的。
主要的零部件有：·壳体·封头·换热管·管箱·管箱盖·管板·折流板·法兰其他零部件包括拉杆，隔板，分程隔板，纵向挡板，密封圈，支座。
管式换热器制造标准详细的描述了这些零部件。
管壳式换热器分为三部分：前端部分，壳体，后端部分。
图1阐明了美国管式换热器制造商协会对各种结构的命名。
换热器由3个缩写字母来分类描述，例如：BFL型换热器有一个阀盖端盖，双壳程带纵向隔板，和一个固定管板封头。
图1美国管式换热器制造商协会为管壳式换热器定义的标准名称按结构分类固定管板式。
固定管板式换热器（图2）的管子是两头被焊接固定在壳体上的。
有可移动的管箱盖，椭圆形管箱封头，或者整体的折流板。
固定管板式主要的优点是建构简单，制造成本低。
实际上固定管板是最便宜的一种管板形势，只要是管板上没有附属物。
其他的优势包括管子拆下后便于机械化清洗；壳程没有使用法兰以致泄露几乎没有。
这个设计的缺点是由于管束是固定在壳体上的，所以管子的外端没法用机械的方法进行清理。
也因此，对壳体的清洁是有限的。
然而，如果一种令人满意的清洁化学制剂能被发明使用，固定管板式结构在清洁壳体时会容易。
开题报告-模板管壳式换热器-论文
开题报告-模板管壳式换热器-论文一、选题背景和意义模板管壳式换热器是一种常用的热传递设备，广泛应用于化工、电力、制药等工业领域。
其通过壳程与管程之间的热交换，实现工作介质的升温、降温或加热，发挥着重要的作用。
然而，在实际应用过程中，热能传递效率低下、设备堵塞等问题常常存在。
因此，对模板管壳式换热器的研究和优化具有重要的现实意义。
二、文献综述目前，关于模板管壳式换热器的研究主要集中在两个方面：换热器结构设计和换热性能优化。
在结构设计方面，研究者通过改变换热器的管道排列和流动方式，以提高热交换效率。
在换热性能优化方面，研究者主要从流体运动的角度出发，优化流体的流动路径和流动速度分布，以提高换热能力。
三、研究目标和内容本文的研究目标是针对模板管壳式换热器存在的问题，通过改进换热器的结构设计和优化换热性能，提高其热传递效率。
具体的研究内容包括：1.分析现有模板管壳式换热器的结构特点和工作原理，总结其存在的问题和改进的方向；2.改进模板管壳式换热器的结构设计，优化管道排列和流动方式；3.通过数值模拟和实验验证，比较改进后的换热器与传统换热器的热传递性能；4.分析改进后的换热器在不同工况下的热传递特性，探究其应用范围和优势。
四、研究方法和技术路线本文将采用理论分析、数值模拟和实验验证相结合的方法进行研究。
具体技术路线如下：1.通过对现有模板管壳式换热器的结构特点和工作原理进行分析，明确存在的问题和改进的方向；2.基于数值模拟软件，建立改进后的模板管壳式换热器的数学模型，模拟和分析其热传递性能；3.设计并搭建实验平台，验证数值模拟结果的准确性和可靠性；4.通过对比实验数据和理论计算结果，评估改进后的换热器在不同工况下的性能表现。
五、预期成果和创新点本文的预期成果是通过改进模板管壳式换热器的结构设计和优化换热性能，提高其热传递效率。
具体的创新点包括：1.通过改变管道排列和流动方式，优化换热器的热传递效果；2.通过数值模拟和实验验证，验证改进后的换热器的性能提升；3.根据实验结果和理论分析，对改进后的模板管壳式换热器在不同工况下的应用范围和优势进行评估。
换热器毕业设计论文（共五篇）
换热器毕业设计论文（共五篇）第一篇：换热器毕业设计论文河南机电高等专科学校毕业设计说明书第1章浮头式换热器是管壳式换热器系列中的一种，它的特点是两端管板只有一端与外壳固定死，另一端可相对壳体滑移，称为浮头。
浮头式换热器由于管束的膨胀不受壳体的约束，因此不会因管束之间的差胀而产生温差热应力，另外浮头式换热器的优点还在于拆卸方便，易清洗，在化工工业中应用非常广泛。
本文对浮头式换热器进行了整体的设计，按照设计要求，在结构的选取上，即壳侧两程，管侧四程。
首先，通过换热计算确定换热面积与管子的根数初步选定结构,然后按照设计的要求以及一系列国际标准进行结构设计，设计的前半部分是工艺计算部分，主要设根据设计传热系数、压强校核、壳程压降、管程压降的计算；设计的后半部分则是关于结构和强度的设计。
主要是根据已经选定的换热器型式进行设备内各零部件（如壳体、折流板、管箱固定管板、分程隔板、拉杆、进出口管、浮头箱、浮头、支座、法兰、补强圈）的设计。
换热器是国民经济和工业生产领域中应用十分广泛的热量交换设备。
随着现代新工艺、新技术、新材料的不断开发和能源问题的日趋严重，世界各国已普遍把石油化工深度加工和能源综合利用摆到十分重要的位置。
换热器因而面临着新的挑战。
换热器的性能对产品质量、能量利用率以及系统运行的经济性和可靠性起着重要的作用，有时甚至是决定性的作用。
目前在发达的工业国家热回收率已达96%。
换热设备在现代装置中约占设备总重30%左右，其中管壳式换热器仍然占绝对的优势，约70%。
其余30%为各类高效紧凑式换热器、新型热管热泵和蓄热器等设备。
其中板式、螺旋板式、板翅式以及各类高效传热元件的发展十分迅速。
在继续提高设备热效率的同时，促进换热设备的结构紧凑性，产品系列化、标准化和专业化，并朝大型化的方向发展。
浮头式换热器是管壳式换热器系列中的一种。
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。
关于管壳式换热器的设计..
管壳式换热器的设计与制造杨玉芬（成都深冷液化设备有限公司）摘要：结合实际，从结构，设计、制造及检验等方面对管壳式换热器进行了论述，可为同类设备设计提供思路及一定借鉴。
关键词：管壳式换热器；设计；制造；固定管板式换热器是管壳式换热器中最基本的结构形式，管束的两端分别固定在与壳体焊接的两块管板上，在操作状态下由于管子和壳体的壁温不同，二者的热变形量也不同，因此在换热管，壳体和管板中产生温差应力。
为减小温差应力，可在壳体上设置膨胀节。
固定管板式换热器结构简单，制造成本低，但只适用壳程不需机械清洗时的换热操作，且结合面较多，易产生泄漏。
壳体法兰之间，并用螺栓固定；换热管另一端固定在浮头管板上，浮头管板与浮头盖用螺栓连接，形成可在壳体内自由移动的浮头。
由于壳体和管束间没有相互约束，及时温差很大，也不会在换热管、壳体和管板中产生温差应力。
其优点是：①管束可以抽出，以方便清洗管、壳程，可用于结垢比较严重的场合；②适用于温度波动和温差大的场合；③可用于管程易腐蚀的场合。
缺点是：①浮头盖与管板法兰连接面积较大，壳体直径增加，在管束与壳体之间形成阻力较小的环形通道，部分流体由这里通过不参加换热。
且易发生内漏；②金属材料消耗大，其成本比普通换热器要高出20%左右；③其结构比较复杂，制造要求较高。
3）U型管换热器U型管换热器的换热管皆弯制成不同曲率半径的U型管，其两端分别固定在同一管板上，组成管束，借助于管箱内的隔板分成进出口两室。
管板夹持在管箱法兰与壳体法兰之间，并用螺栓固定。
拆下管箱即可直接将管束抽出，便于换热管间的清洗。
因为管束的U型端不加固定，可自由伸缩，故它适用于两流体温差较大的场合。
但是其特有的U型管部分，造成管内清洗困难，因此要求管程流体清洁，不易结垢。
管束中心的换热管被外层管子遮盖，损坏时难以更换。
4）填料函式换热器填料函式换热器的管板只有一端与壳体固定连接，另一端采用填料函密封，可在填料函中滑动，浮头露在壳体外面，又称为外浮头式热交换器。
管壳式换热器(文件检索论文)
管壳式换热器发展趋势及帘式折流片换热器设计介绍摘要: 文章从管程和壳程两方面介绍了管壳式换热器的发展进程和状况，根据国内外现有的管壳式换热器的发展情况，对管壳式换热器换热管程强化传热技术和壳程强化传热技术做出介绍。
并针对目前管壳式换热器的缺点，设计一种具有新型管束支撑结构的高效节能管壳式换热器——帘式折流片换热器。
关键词：管壳式换热器；发展趋势；强化传热；斜向流Development of tubular Heat Exchanger and a curtain type baffle heatexchangerAbstract:In this article,the progressive process and current situation of tubular heat exchanger were introduced.Based on the development process, the intensified heat transfer techniques used in tube side and shell sidewere briefly introduced.And in light of the shortcomings of the tube and shell heat exchanger, design a kind of new type tube bundle support structure of high efficiency and energy saving tube shell type heat exchanger -- curtain type baffle heat exchangerKeywords.Tubular heat exchanger，Development trends，强化传热intensified heat transfer ；Oblique flow1管壳式换热器壳程支承结构强化传热传统的管壳式换热器，流体经过壳侧转折处和管束两端入口及出口处均存在着涡流滞留区，因此会影响壳程的传热膜系数，并且容易结垢，流阻大，为了强化壳程传热，目前研究的主要途径是:一方面改变管子的形状和表面性质，加入扰动促进体，另一方面改变管支撑物和壳程挡板的形式，这些改进可以降低流体在课程中的阻力，保证流体在壳程中以湍流状态纵向流动，以利于强化壳程传热。
管壳式换热器论文：管壳式换热器管束失效问题的分析
管壳式换热器论文：管壳式换热器管束失效问题的分析摘要：随着社会的快速发展，换热器的型式也越来越繁多，在不同场合均可以见到。
而作为管壳式换热器由于结构简单、造价低廉、清洗方便、便于安装检修，被广泛应用在各个领域中。
但笔者在压力容器年检过程中发现由于以上的优点而简单地被应用到一些生产中，不考虑介质的特性和生产工艺使得作为管壳式换热器重要组成部分的管束失效。
本文通过我市一喷涂行业在采用管壳式换热器在使用中发现管束失效的例子，来分析管束失效的一些起因，以便探讨在其设计、制造、使用中如何规范。
关键词：管壳式换热器、问题分析一、设备构造1、该管壳式换热器是喷涂行业在利用加热喷涂的重要设备，采用的是固定管板式换热器，其结构如下：其中管子尺寸为∮32*3，材质为20#，管壳式换热器设计参数如表1。
由于烘烤废气主要是燃料煤的燃烧后的高温气体经过烘烤彩板后的废气，温度达600℃左右，而作为喷涂原料基础油，又必须在60℃时在其他热源配合下喷涂效果最佳。
因此该企业采用管壳式换热器由烘烤废气通过管程，原料基础油通过壳程，两者逆流流动，通过管束换热，达到以下二个作用：提高原料基础油出油温度，以便工艺要求；降低废气排气温度，符合节能要求。
2、检测情况通过检查，发现壳程有轻微腐蚀，最小壁厚为13.5 mm，腐蚀量为0.5mm，左管板与管子焊接处的接头产生裂纹而泄露，管束中心5根管子靠左前部有局部溃疡性腐蚀，管壁穿孔，导致管束失效，运行时间为2年7个月。
二、管束失效原因分析1. 结垢是管束失效的基本原因现场发现，在管束内壁由于烘烤废气在进入换热器后流速下降，废气中的灰粉和未燃尽颗粒沉积在壁面上，通过测量，发现管子内壁前半部粘附着灰粒达1mm厚，而管束外壁，由于喷涂原料化学安定性差，在外壁均布污垢，特别在管板和管束交界处，基础油有堆积沉淀现象。
对于换热器本身来说，虽然起金属导热系数很大，起热阻可以忽略，但当其运行一段时间后，壁面内外均结有污垢，污垢的热阻使得管壳式换热器工作效率下降，导致喷涂原料基础油出口温度达不到预定的要求，无法满足工艺要求。
浅谈管壳式换热器论文
摘要本文叙述了管壳式换热器的分类、及关于管壳式换热器标准的常见问题，管壳式换热器的结构形式及传热性能比较，管壳式换热器的特性与用途及优缺点分析，Abstract：目录第一章引言 (4)第二章管壳式换热器性能比较 (5)2.1 管壳式换热器的工作原理 (5)2.2 管壳式换热器形式与结构 (6)2.3 管壳式换热器的传热情能分析 (8)2.4 提高管壳式换热器传热能力的措施 (9)第三章管壳式换热器与板式换热器的比较 (11)3.1管壳式及板式换热器结构简介 (11)3.2流动传热设计比较 (12)3.3 传热系数的比较 (13)3.4 冷却水量的比较 (13)3.5安装检修的比较 (13)3.6结论 (13)第四章管壳式换热器的研究进展与方向 (16)3.1管壳式换热器强化传热的研究 (11)3.2换热器防腐的研究 (12)参考文献 (18)致谢 (18)第一章引言随着科技高速发展的今天，换热器已广泛应用国内各个生产领域，换热器跟人们生活息息相关。
换热器顾名思义就是用来热交换的机械设备。
有气体-气体交换，气体-液体交换，液体-液体交换这几种。
就是一种介质热能降低，另一种介质热能增多，达到热平衡，符合Q（吸） =Q（放）的热平衡公式换热器是一种非常重要的换热设备，能够把热量从一种介质传递给另一种介质，在各种工业领域中有很广泛的应用。
尤其在化工、能源、交通、机械、制冷、空调等领域应用更广泛。
换热器能够充分利用工业的二次能源，并且能够实现余热回收和节能任何一种石油、化工产品，都是人们利用一定的生产技术和按照特定的工艺要求，将原料经过一系列的物理或化学加工处理得到的。
在生产实践中，要实现某种化工生产就需要有相应的机器和设备。
石油化学等过程工业的绝大数生产过程都是在化工设备这一特定空间内进行的。
化工容器及设备是为生产工艺过程服务的，它必须在规定的工艺条件下，在单位时间内，尽可能利用最少的资源，最小的空间生产最多的产品，而且在经济上也是最为合理的。
开题报告-模板管壳式换热器-论文
开题报告-模板管壳式换热器-论文一、研究背景及意义管壳式换热器是广泛应用于工业领域的一种换热设备。
它以其高效的换热性能和广泛适用性而受到广泛关注。
然而，在实际应用中，一些问题也已暴露出来，如容易发生结垢、传热不均匀等。
因此，我们需要对管壳式换热器进行深入研究，找到解决这些问题的方法。
本论文旨在对模板管壳式换热器进行研究，探讨其优势和不足之处，并提出改进措施，进一步提高其换热效率。
二、研究目的本论文旨在通过对模板管壳式换热器的研究，解决其在实际应用中出现的问题，并提出相应的改进方案，以提高其换热效率。
具体目标如下：1.了解管壳式换热器的基本工作原理和结构特点；2.分析管壳式换热器在实际应用中存在的问题；3.探讨模板管壳式换热器的优势和不足之处；4.提出改进措施，以提高模板管壳式换热器的换热效率；5.通过实验验证改进措施的有效性。
三、研究方法本论文采用实验研究和理论分析相结合的方法，具体步骤如下：1.通过文献调研和实地考察，了解管壳式换热器的基本工作原理和结构特点；2.分析管壳式换热器在实际应用中常见的问题，如结垢、传热不均匀等；3.通过数值模拟分析和实验验证，探讨模板管壳式换热器的优势和不足之处；4.提出改进措施，如优化管束结构、增加清洁装置等，以提高模板管壳式换热器的换热效率；5.通过实验验证改进措施的有效性，并与原始管壳式换热器进行性能比较。
四、预期结果及创新点本论文的预期结果如下：1.对管壳式换热器的工作原理和结构特点进行了全面的了解；2.分析了管壳式换热器在实际应用中的问题，并提出了相应的解决方案；3.探讨了模板管壳式换热器的优势和不足之处，并提出了改进建议；4.通过实验验证改进措施的有效性，并与原始管壳式换热器进行性能比较。
本论文的创新点如下：1.针对管壳式换热器的问题进行了深入研究，提出了相应的改进方案；2.通过实验验证改进措施的有效性，为管壳式换热器的应用提供了实用的参考。
五、论文结构安排本论文将分为以下章节进行阐述：1.绪论：介绍管壳式换热器的背景、研究目的和方法；2.管壳式换热器的工作原理和结构特点；3.管壳式换热器在实际应用中的问题分析；4.模板管壳式换热器的优势和不足之处；5.改进方案的提出和实验验证；6.结论与展望：总结全文，并对未来的研究方向进行展望。
毕业设计(论文)-U型管式换热器设计(全套图纸)
优质资料U型管式换热器设计摘要本文介绍了U型管换热器的整体结构设计计算。
U型管换热器仅有一个管板，管子两端均固定于同一管板上，管子可以自由伸缩，无热应力，热补偿性能好;管程采用双管程，流程较长，流速较高,传热性能较好，承压能力强,管束可从壳体内抽出，便于检修和清洗，且结构简单,造价便宜.U型管式换热器的主要结构包括管箱、筒体、封头、换热管、接管、折流板、防冲板和导流筒、防短路结构、支座及管壳程的其他附件等。
本次设计为二类压力容器，设计温度和设计压力都较高，因而设计要求高.换热器采用双管程，不锈钢换热管制造。
设计中主要进行了换热器的结构设计，强度设计以及零部件的选型和工艺设计。
关键词：U型管换热器，结构，强度，设计计算目录中文摘要..................................... 错误!未定义书签。
英文摘要..................................... 错误!未定义书签。
绪论. (1)1管壳式换热器的类型、结构与型号 (1)1。
1 换热器的零部件名称 (1)1.2 换热器的主要组合部件 (2)2换热器材料选择 (3)2.1 选材原则 (4)3换热器结构设计 (4)3.1 壁厚的确定 (6)3。
2 管箱圆筒短节设计 (6)3.3 壳体圆筒设计 (7)3.4 封头设计 (8)3。
4。
1 后封头计算 (9)3.4。
2 管箱封头计算 (10)3.5 换热管设计 (11)3.5.1 换热管的规格和尺寸偏差 (11)3。
5.2 U形管的尺寸 (11)3。
5。
3 管子的排列型式 (12)3.5.4 换热管中心距 (12)3。
5。
5 布管限定圆 (12)3.5.6 换热管的排列原则 (14)3.6 管板设计 (14)3。
6.1 管板连接设计 (17)3.6.2 管板设计计算 (19)3。
7 管箱结构设计 (21)3。
7.1 管箱的最小内侧深度 (21)3.7。
2 分程隔板 (21)4 换热器其他各部件结构 (22)4.1 进出口接管设计 (22)4。
固定管板换热器优化设计分析论文（最终定稿）
固定管板换热器优化设计分析论文（最终定稿）第一篇：固定管板换热器优化设计分析论文一、引言换热设备是核电、化工、石油及其他许多工业部门广泛使用的设备，其中管壳式换热器以其高度的可靠性和广泛的适用性，至今仍占据主导地位。
在固定管板换热器中，壳体，管板和换热管之间为刚性连接，在各种载荷作用下的变形必须互相协调。
本文采用有限元分析的方法，计算固定管板换热器在内压和温度载荷耦合场的作用下，其管板所受的应力，并分别计算了不同厚度的管板所受的应力，以获得管板厚度与应力的关系。
二、工作条件与结构本文以核电厂的某冷却器为例，该换热器为固定管板式换热器，壳体为Ф219.1×4mm，换热管为Ф19×2mm，正三角形排列，管板上共布了26根管子，管板厚度为30mm，壳体厚度为4mm，壳侧材料为022Cr19Ni10，管侧材料为022Cr17Ni12Mo2。
换热器的设计参数如下:设计压力:管程pt=0.66MPa，壳程ps=0.5MPa;设计温度:管程进出口温度为20℃～70℃，壳程流体发生相变，进出口温度均为138.8℃。
材料的弹性模量为E=2.1×105MPa，泊松比为ν=0.3。
换热管与管板的连接采用胀焊并用的方法，焊接后进行胀接。
在之前的工程中出现过该换热器由于工厂工艺限制，无法满足换热器的管子和管板之间拉脱力的要求，为此工厂不断提高胀接压力试图达到所需的拉脱力。
随着胀接力的增加，残余接触应力的峰值也会增加，使换热管在胀管区和非胀管区的应力都不断增加，令管板内的换热管发生开裂，并且制造厂在提高胀接压力后发现换热管的壁厚减薄率超出适用范围，无法满足设计需求，最后只能通过增加胀接距离的方法来提高拉脱力，但在非胀管区进行胀接需要工厂操作控制得当，否则容易损坏焊缝，因此不推荐该做法。
通过经验反馈，吸取以往的工程经验，将本换热器重新进行优化设计，考虑将管板的厚度增加，以满足拉脱力的要求。
理论上增加管板的厚度相当于加强其刚度，是降低应力的一个措施，到底是不是这样还需要计算所得，通过有限元分析来获取一个合适的管板厚度。
换热器论文
管壳式换热器论文摘要;本文主要介绍管壳式换热器。
并分析其特点。
关键词：管壳式换热器、传热管束、管板、折流板正文：管壳式换热器由壳体、传热管束、管板、折流板（挡板）和管箱等部件组成。
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。
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。
换热管在管板上可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，适用于易结垢的流体。
管壳式换热器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。
图示为最简单的单壳程单管程换热器,简称为1-1型换热器。
为提高管内流体速度,可在两端管箱内设置隔板，将全部管子均分成若干组。
这样流体每次只通过部分管子，因而在管束中往返多次，这称为多管程。
类型：由于管内外流体的温度不同，因此换热器的壳体与管束的温度也不同。
如果两温度相差很大，换热器内将产生很大热应力，导致管子弯曲、断裂，或从管板上拉脱。
因此，当管束与壳体温度差超过50 ℃时，需采取适当补偿措施，以消除或减少热应力。
根据所采用的补偿措施，管壳式换热器可分为以下几种主要类型：①固定管板式换热器管束两端的管板与壳体联成一体，结构简单,但只适用于冷热流体温度差不大,且壳程不需机械清洗时的换热操作。
当温度差稍大而壳程压力又不太高时，可在壳体上安装有弹性的补偿圈，以减小热应力。
②浮头式换热器管束一端的管板可自由浮动，完全消除了热应力;且整个管束可从壳体中抽出,便于机械清洗和检修。
浮头式换热器的应用较广，但结构比较复杂，造价较高。
③U型管换热器每根换热管皆弯成U形，两端分别固定在同一管板上下两区，借助于管箱内的隔板分成进出口两室。
此种换热器完全消除了热应力，结构比浮头式简单，但管程不易清洗。
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管壳式换热器工程设计论文
2019-11-19
1管壳式换热器的工作原理
在工业生产中广泛运用到管壳式换热器，管壳式换热器是由圆筒形的壳体、传热管束、管板、折流板和管箱等组成的。
其中，壳体内部装有两端固定在管板上的管束。
冷热两种流体用来换热，在管内流动的是管程流体，在管外流动的是壳程流体。
在壳体内通常安装一些挡板，以使管外流体的传热分系数增大。
挡板可使壳程流体速度提高，从而使流体湍流程度增强，流体能够按规定路程多次横向通过管束。
在管板上，换热管的排列可以按照等边三角形或正方形。
排列为等边三角形显得紧凑，使得管外流体湍流程度增强，提高传热分系数；排列为正方形则清洗管外方便，对于易结垢的流体非常适用。
2管壳式换热器工艺设计
管壳式换热器工艺设计应该符合特定的工艺条件，比如要具有安全可靠的结构，制造、安装、操作和维修方便，经济成本低，设计技术具有科学性等。
理想的管壳式换热器可以是两端管板分别与壳体固定和在壳体内自由浮动，壳体和管束的膨胀自由，从而在两种介质间存在较大的温差的情况下，不会在管束和壳体之间产生温差应力。
把浮头端设计成可拆结构，可以使管束插入或抽出壳体容易。
也可以把浮头端设计成不可拆的。
3管壳式换热器的工艺设计方法
管壳式换热器的工艺设计主要是针对传热设计和压降设计这两个方面，管壳式换热器的工艺设计方法主要包括下面几个。
3.1Colburn-Donohue方法
管壳式换热器的壳侧的传热和流动过程是非常复杂的，尤其是壳侧的传热和压降设计计算非常重要，一些设计原理就是通过壳侧传热和压降计算方法的确定而建立的。
1933年，以理想管排数据为基础的壳侧传热系数计算关联式由Colburn首先提出。
而带有折流板的管壳式换热器中存在漏流和旁流,采用Sieder-Tate关联式计算进行设计更为方便。
因为管壳式换热器中同时发生流体的传热与流动阻力，它们是相互制约的，所以，在设计计算中应将流体的传热与流动阻力作为一个整体考虑。
1949年,完整的管壳式换热器综合设计方法由Donohue首次提出。
这种方法的传热计算式对Colburn关联式进行了修正，这种方法称为Colburn-Donohue方法。
3.2Kern方法
在Colburn-Donohue法的基础上，Kern方法进行了一定的改进。
Kern方法将设计作为一个整体来处理，考虑传热、壳程管程流动、温度分布、污垢及结构等问题。
后来对这一设计方法又进行了总结,新的内容增加了进去,它已经成为目前管壳式换热器的重要设计参考书，对管壳式换热器的发展和研究具有巨大的价值。
3.3Bell-Delaware方法Bell在前人研究成果的基础上，为了进一步对管壳式换热器壳程的工艺设计进行改进，提出了Bell-Delaware方法。
Bell-Delaware方法是一种精确度较高的半理论方法，它利用大量实验数据，将各流路的校正系数引入，将传热、流动与结构的综合效应考虑在内,但是由实验数据回归得到该方法的传热关联式中的系数与指数，该方法的适用范围有一定的限制，总体来说是有利有弊的。
3.4流路分析方法
为克服Bell-Delaware法的.受到适用范围的限制的局限性，美国传热研究公司提出了具有独创性的流路分析法，该方法是在引用自己的研究成果并利用Tinker的流动模型和Delaware大学的实验数据的基础上提出的。
1979年，天津大学提出了应用计算机进行计算的计算壳侧压降的流路分析法。
1984年，Wills和Johnson简化了流路分析法，使该方法进行手工计算也非常方便。
该方法应该加以发扬，所依赖的各种流路阻力系数仍属于经验公式。
3.5基于计算流体动力学的设计方法
随着计算机技术和信息技术的飞速发展，管壳式换热器的设计也正在逐渐摆脱繁杂计算、经验设计以及经济效益问题的单纯设计。
计算机在管壳式换热器设计方面的应用经历了以下三个阶段。
（1）为了代替繁琐的手工设计，开发通用的程序，将管壳式换热器标准的工艺和机械设计等考虑到，建立管壳式换热器的计算机辅助设计系统；（2）在设计程序中引入工程最优化理论，目标函数为年度投资操作和维护费用最低、换热器面积最小、年净收益最大等,建立管壳式换热器的优化设计软件包；（3）根据计算流体动力学(CFD)和数值传热学，进行管壳式换热器的三维流动和传热行为数值模拟，从而从根本上解决管壳式换热器的设计和放大问题。
其中，起步较早、进展较快的是前两阶段的工作，部分工作已有市售软件或者设计软件包。
这些市售软件或者设计软件包在国内得到了广泛应用，已成为换热器工艺计算的主要手段。
1972年，最后阶段的工作开始相对较晚，由Patan-kar提出。
管壳式换热器内的流动是复杂的三维流动，这方面的工作仍然处于学术研究阶段，要完全准确地模拟出来工业规模换热器内部的每一个流动和传递细节，从而确定出来流动阻力和换热系数，对于这方面的工作科研工作者仍然需要继续进行研究。