列管式换热器使用说明
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。
列管式换热器安全操作规程
列管式换热器安全操作规程列管式换热器是一种重要的热交换设备，广泛应用于化工、石油、能源、制药等行业。
为了保障操作人员和设备安全，下面给出列管式换热器的安全操作规程：一、操作前的准备1.1 操作人员必须熟悉列管式换热器的结构、性能和操作步骤，了解设备的工作原理和安全要求。
1.2 在操作前要检查设备及周围环境的安全状态，清除设备周围的杂物和可能引发事故的障碍物。
1.3 根据工艺要求选择适当的换热介质和操作参数，确保操作过程中的安全性和效果。
二、换热器的操作2.1 换热器的运行前必须进行检查，确认设备无损伤、漏水、放松、堵塞等异常情况。
如发现异常情况应及时停机处理。
2.2 换热器运行期间，操作人员要做好观察工作，密切关注设备的运行状态，包括温度、压力、流量等参数的变化，及时发现并处理异常情况。
2.3 确保设备的出口温度、压力稳定在工艺要求的范围内，避免发生过热、过压等意外情况。
2.4 若需停机维修或暂时停用换热器，应首先关闭进出口阀门，排空内部介质，进行安全停机操作。
三、操作时的安全措施3.1 换热器操作人员应穿戴好防护装备，包括工作服、安全鞋、安全帽、防护眼镜等，保护自身安全。
3.2 换热器操作过程中应遵循安全操作程序，严禁违规操作、强行加料、强制启动等行为。
3.3 使用化学介质操作时要注意防止介质泄漏，必要时应开展防护措施，如设立防护围栏、配备应急处理设备等。
3.4 换热器操作人员应定期接受安全培训和检查，提高安全意识和操作技能。
四、维护与检修4.1 换热器定期进行维护和检修，包括清洗换热管道、更换密封件、检查阀门等，确保设备正常运行和安全性。
4.2 在进行维护和检修时，必须停机并切断相关供能管线，防止用能设备误操作，造成事故。
4.3 维护和检修过程中，要按照规定程序操作，严禁违规拆卸、更换配件等行为。
4.4 维修和检修结束后，应对设备进行整理和清理，保持设备的整洁和环境卫生。
五、紧急情况处置5.1 在紧急情况下，如发生泄漏、事故等，操作人员首先要确保自身安全，迅速采取措施停止设备运行，并上报相关人员和部门。
列管式冷凝器列管式换热器安全操作规定
列管式冷凝器列管式换热器安全操作规定1. 前言列管式冷凝器和列管式换热器是重要的工业设备，用于热量交换和传递。
在设备的安装、调试、操作和维护过程中，必须严格按照规定程序进行，确保设备的安全运行。
本文档旨在规范列管式冷凝器和列管式换热器的安全操作规定，促进设备的可靠运行。
2. 安装和调试2.1 安装前的准备工作在进行列管式冷凝器和列管式换热器的安装前，必须了解设备资料、设计图纸等信息，确保符合规范要求。
在设备运输过程中，应注意保护设备的运输安全，确保不受到损害。
设备到达现场后，首先要进行验收，检查设备是否完好无损、配件是否齐全、工作性能是否正常等。
2.2 安装过程中的注意事项（1）充分准备设备安装所需的材料和工具，确保安装中的安全和顺利进行。
（2）在进行现场组装、安装前，必须先检查设备的防护装置，确保没有错误或遗漏。
（3）在进行焊接、切割等作业时，必须按照规范要求进行，必须使用相应的个人防护装备，保持现场整洁，防止发生意外事故。
（4）设备零部件装配完毕后，必须进行严格的调试和检验，确保设备正常运转。
（5）在冬季低温环境下安装设备，必须采取保温措施，避免由于低温造成设备受损。
3. 操作和维护3.1 设备操作规定（1）设备操作前，必须进行全面检查和测试，确认设备符合操作要求，启动设备前必须进行预热。
（2）操作人员必须熟悉设备的工作原理和使用方法，设备的操作过程必须按照规范要求进行。
（3）设备的操作时间和工作温度必须符合设备技术规范要求。
（4）设备操作过程中发现任何异常情况，必须立即停机检查，排除故障后方可继续操作。
3.2 设备维护规定（1）设备维护应按照规定周期进行计划维护，维护工作要求维护人员具备相应的专业知识和技能，对设备进行全面维护。
（2）设备的加注、排放和更换维护物料必须严格按照规范要求进行，操作人员必须严格遵守操作和维护规定，确保设备设备经济、安全运行。
（3）设备维护过程中，必须采取相应措施，保护好设备的防护装置，防止对环境造成污染和伤害。
列管换热器实验装置说明书
列管换热器实验装置说明书天津大学化工基础实验中心2011．10一、实验目的：本实验装置是以水蒸气-空气为传热介质，采用列管换热器对流换热，用于教学实验中，通过对列管换热器对流传热系数、总传热系数K 的测定，加深了解间壁传热的基本概念和基本理论，了解各种影响因素对传热效率的影响。
二、换热器实验简介：1、列管换热器传热系数的测定：管壳式换热器又称列管式换热器。
是以封闭在壳体中管束的壁面作为传热面的间壁式换热器。
这种换热器结构较简单，操作可靠，可采用各种结构材料（主要是金属材料）制造，能在高温、高压下使用，是目前应用最广的换热器类型。
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。
总传热系数K 通过实验可测定 Om iS t Q K ⨯∆=（1）式中：K —列管换热器总传热系数，W/(m 2·℃)； Q i —管内传热速率，W ； S O —管外换热面积，m 2； m t ∆—平均温度差，℃。
m t ∆由下式确定： 逆m m t t ψ∆=∆ （2）12211221lnt T t T t T t T t m -----=∆）（）（逆 （3） 式中：t 1，t 2 —冷流体的入口、出口温度，℃； T 1，T 2 —热流体的入口、出口温度，℃；t w 逆 —逆流时平均温度差，℃；ψ—温差校正系数，由于实验用列管换热器采用单管程单壳程所以ψ=1。
管内换热面积： Lo d n S o o π= （4）式中：d O —内管管外径，m ；L O —传热管测量段的实际长度，m 。
由热量衡算式：)(12t t Cp W Q m m i -= （5）其中质量流量由下式求得：3600mm m V W ρ=（6） 式中： m V —冷流体在管内的平均体积流量，m 3 / h ； m Cp —冷流体的定压比热，kJ / (kg ·℃)； m ρ—冷流体的密度，kg /m 3。
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。
列管式换热器说明书
目录一、设计任务 (2)二、概述与设计方案简介 (3)2.1 概述 (3)2.2设计方案简介 (3)2.2.1 换热器类型的选择 (3)2.2.2流径的选择 (5)2.2.3流速的选择 (5)2.2.4材质的选择 (6)2.2.5管程结构 (6)2.2.6 换热器流体相对流动形式 (6)三、工艺及设备设计计算 (6)3.1确定设计方案 (7)3.2确定物性数据 (7)3.3计算总传热系数 (7)3.4计算换热面积 (8)3.5工艺尺寸计算 (8)3.6换热器核算 (10)3.6.1传热面积校核 (10)3.6.2．换热器内压降的核算 (11)四、辅助设备的计算及选型 (12)4.1拉杆规格 (12)4.2接管 (12)五、换热器结果总汇表 (13)六、设计评述 (14)七、参考资料 (14)八、主要符号说明 (14)九、致谢 (15)一、设计任务二、概述与设计方案简介2.1 概述在工业生产中用于实现物料间热量传递的设备称为换热设备，即换热器。
换热器是化工、动力、食品及其他许多部门中广泛采用的一种通用设备。
换热器的种类很多，根据其热量传递的方法的不同，可以分为3种形式，即间壁式、直接接触式、蓄热式。
间壁式换热器又称表面式换热器或间接式换热器。
在这类换热器中，冷、热流体被固体壁面隔开，互不接触，热量从热流体穿过壁面传给冷流体。
该类换热器适用于冷、热流体不允许直接接触的场合。
间壁式换热器的应用广泛，形式繁多。
将在后面做重点介绍。
直接接触式换热器又称混合式换热器。
在此类换热器中，冷、热流体相互接触，相互混合传递热量。
该类换热器结构简单，传热效率高，适用于冷、热流体允许直接接触和混合的场合。
常见的设备有凉水塔、洗涤塔、文氏管及喷射冷凝器等。
蓄热式换热器又称回流式换热器或蓄热器。
此类换热器是借助于热容量较大的固体蓄热体，将热量由热流体传给冷流体。
当蓄热体与热流体接触时，从热流体处接受热量，蓄热体温度升高后，再与冷流体接触，将热量传给冷流体，蓄热体温度下降，从而达到换热的目的。
列管式换热器-课程设计说明书
列管式换热器-课程设计说明书《化工原理》列管式换热器课程设计说明书学院：班级：学号：姓名：指导教师：时间：年月日目录一、化工原理课程设计任务书 (2)二、确定设计方案 (3)1.选择换热器的类型2.管程安排三、确定物性数据 (4)四、估算传热面积 (5)1.热流量2.平均传热温差3.传热面积4.冷却水用量五、工艺结构尺寸 (6)1.管径和管内流速2.管程数和传热管数3.传热温差校平均正及壳程数4.传热管排列和分程方法5.壳体内径6.折流挡板 (7)7.其他附件8.接管六、换热器核算 (8)1.热流量核算2.壁温计算 (10)3.换热器内流体的流动阻力七、结构设计 (13)1.浮头管板及钩圈法兰结构设计2.管箱法兰和管箱侧壳体法兰设计3.管箱结构设计4.固定端管板结构设计5.外头盖法兰、外头盖侧法兰设计............146.外头盖结构设计7.垫片选择8.鞍座选用及安装位置确定9.折流板布置10.说明八、强度设计计算 (15)1.筒体壁厚计算2.外头盖短节、封头厚度计算3.管箱短节、封头厚度计算 (16)4.管箱短节开孔补强校核 (17)5.壳体接管开孔补强校核6.固定管板计算 (18)7.浮头管板及钩圈 (19)8.无折边球封头计算9.浮头法兰计算 (20)九、参考文献 (20)一、化工原理课程设计任务书某生产过程的流程如图3-20所示。
反应器的混合气体经与进料物流换热后，用循环冷却水将其从110℃进一步冷却至60℃之后，进入吸收塔吸收其中的可溶性组分。
已知混合气体的流量为231801kg h ，压力为6.9MPa ，循环冷却水的压力为0.4MPa ，循环水的入口温度为29℃，出口的温度为39℃，试设计一列管式换热器，完成生产任务。
已知：混合气体在85℃下的有关物性数据如下（来自生产中的实测值） 密度 3190kg m ρ= 定压比热容1 3.297p c kj kg = ℃ 热导率10.0279w m λ= ℃ 粘度51 1.510Pa s μ-=⨯循环水在34℃下的物性数据： 密度 31994.3kg m ρ= 定压比热容1 4.174p c kj kg = K 热导率10.624w m λ= K 粘度310.74210Pa s μ-=⨯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110℃出口温度60℃；冷流体进口温度29℃，出口温度为39℃，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，因此初步确定选用浮头式换热器。
安装列管换热器的使用说明书1
列管换热器一、概述列管换热器是一种高效换热器。
它主要由传热板、定距柱、连接管、头盖及衬垫等部件组成。
两块厚约2.5～6mm的金属板卷成一对同心圆的螺旋形流道，流道始于中心，终于边缘。
中心处用隔板将两边流体隔开，甲、乙两流体在金属板两边的流道内逆流流动而实现了热交换。
本公司目前生产全逆流式结构的列管换热器。
二、列管换热器的工作特点和应用列管换热器的性能类似于板式换热器。
但也有其独特之处，其主要优点为：1、传热效率高。
列管换热器内介质螺旋型流动的离心力能增强湍流。
据实验，当Re=1400～1800时就能形成湍流，且因流阻较管壳式小而使流速可以提高，结果使传热系数K可提高至2.5倍。
此外，全逆流列管换热器的传热平均温差最大，这有助于提高传热效率。
2、结构紧凑，不用管材。
由于板型传热面的面积大，单位体积传热面可达44-100m2/m3，约为管壳式换热器的2～3倍，加之传热系数和平均温差都大，这就必然导致结构的紧凑和轻巧。
3、不易污塞。
由于单流道、高流速、污垢不易沉积，一旦有所沉积使流道截面减小随即导致流速增高，从而加强了对污塞物的冲刷作用。
这种“自洁”作用，管壳式换热器是没有的。
据统计显示，列管污塞的速率只及管壳式的十分之一。
4、能有效利用低温热源，精密控制温度。
由开双螺旋流道能较完全地形成逆流传热且流道较长，有助于降低换热器设计所允许的（两种介质之间）有利于连续均匀地换热或升降温度。
这就为利用一些低温热源（如地下热源）或精密控制介质温度提供了有利条件，从经验数据知道，板式和列管换热器的介质温差是最低的。
5、流阻较小。
试验表明，与同样条件的管壳式换热器相比，列管换热器的流阻较小。
列管换热器相对于列管式换热器，也有其自身的不足之处。
在设计、制造和安装使用过程中需要注意掌握的有以下几个方面：承压能力受限。
这一点在安装使用当中，要求用户按铭牌上的设计参数使用，不可超压和超温工作；以保证其安全使用。
容量受限。
由于单流道流通能力较小。
列管式换热器课程设计说明书
列管式换热器课程设计说明书1.工原理课程设计任务书一、设计题目：设计一煤油冷却器二、设计条件：1、处理能力 160000吨/年2、设备型式列管式换热器3、操作条件允许压力降：0.02MPa 热损失：按传热量的10%计算每年按330天计，每天24小时连续运行三、设计容4、前言5、确定设计方案（设备选型、冷却剂选择、换热器材质及载体流入空间的选择）6、确定物性参数7、工艺设计8、换热器计算（1）核算总传热系数（传热面积）（2）换热器流体的流动阻力校核（计算压降）9、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10、换热器主要结构尺寸和计算结果表11、结束语（包括对设计的自我评书及有关问题的分析讨论）12、换热器的结构和尺寸（4#图纸）13、参考资料目录2.流程图3.工艺流程图水（30℃）煤油（140℃）浮头式换热器水（50℃）可循环利用产品：煤油（80℃）4.设计计算4.1设计任务与条件某生产过程中，用自来水将煤油从140℃冷却至80℃。
已知换热器的处理能力为160000吨/年，冷却介质自来水的入口温度为30℃，出口温度为50℃，允许压力降为0.02MPa ，热损失按传热量的10%计算，每年按330天计，每天24小时连续运行，试设计一台列管式换热器，完成该生产任务。
4.2设计计算4.2.1确定设计方案（1） 选择换热器的类型 两流体温度变化情况： 热流体进口温度1T 140℃，出口温度2T 80℃， 冷流体进口温度1t 30℃，出口温度2t 50℃。
进口温度差1T -1t =110℃＞100℃，因此初步确定选用浮头式换热器。
（2） 管程安排 由于自来水较易结垢，若其流速太低，将会加快污垢增长速度，使换热器热流量下降，而且管程较壳程易于清洗，再加上热流体走壳程可以使热流体更易于散热，减小能耗，所以从总体考虑，应使自来水走管程，混合气体走壳程。
列管式换热器
列管式换热器列管式换热器是一种常见的换热设备，通常用于多种工业领域，如化工、石油、电力、制药等。
它的工作原理是通过将一个或多个管道（称为管子）插入一个外壳中，并使热交换流体通过管子和壳体之间流动，以实现热量的传递。
设计举例：化工厂中的列管式换热器。
工艺要求：1.热源介质为低温烟气（300℃，2000Nm³/h）。
2.冷却介质为水（20℃，1000L/h）。
3.需要达到的换热效果：烟气温度降低到200℃以下。
设计步骤：1.确定换热面积：根据热负荷计算，烟气的热负荷（Q）为：Q = mcΔT其中，m为烟气质量流量，c为烟气比热容，ΔT为烟气温度差。
在本例中，m为2000Nm³/h，c取1000J/(kg·℃)，ΔT为300℃。
另外，换热器的换热系数（U）可以根据实际情况选择一个合适的数值。
假设U为1000W/(m²·℃)。
根据换热方程，换热面积（A）可由以下公式计算：Q = UAΔTlm其中，ΔTlm为对数平均温差，可根据进出口温度计算得到。
综上所述，可以计算得到所需的换热面积。
2.确定管子数量和布局：根据换热面积和设计要求，可以确定所需管子的数量和布局。
通常情况下，管子的数量选择为偶数，并且可以采用等间距布置。
3.材料选择：根据介质的性质和工艺要求，选择合适的材料用于制作管子和壳体。
常用的材料有不锈钢、镍合金、铜等。
4.热力设计：根据所需传热量、管子数量和进出口温度等参数，计算出每根管子的传热量。
同时，根据流体的流动参数，确定管子的直径和管道内流速。
一般情况下，可以保持流速在1-3m/s之间。
5.结构设计：根据换热器的实际需求和工艺要求，设计并确定壳体内部的分隔板、支撑杆等结构。
这些结构可以增强换热效果和传热效率，并帮助流体均匀分布。
6.安全设计：在列管式换热器的设计中，需要考虑各种安全因素，如压力、温度和泄漏等。
可以通过安全阀、温度控制器和泄漏检测器等装置来保障设备的安全运行。
什么是列管式换热器
什么是列管式换热器?列管式换热器主要由壳体、管束、管板(又称花板)和顶盖(又称封头)等部件构成。
管束安装在壳体内，两端用胀接或焊接方式固定在管板上，两种流体分别流经管内外进行换热。
水流经管内的称为管程水冷却器，流经管外的称壳程水冷却器。
为提高流体的流速常在壳程设折流挡板。
常用挡板有两种：圆缺形(也称弓形)和交替排列的环形及圆盘形。
目前广泛使用的列管式换热器主要有以下几种。
(1)固定管板列管式换热器见图5-1-17及图5-1-18。
两端管板是和壳体连为一体的。
其特点是结构简单，适用于管内外温差小、管外物料较清洁、不易结垢的情况。
管内外温差大于50℃时，因壳体和管束的热膨胀程度不同，可能将管子拉弯或拉松，损坏换热器。
这时如壳体承受压力不太高，则可采用在壳体上具有补偿圈(或称膨胀节)的固定管板式换热器。
管内流体通过一程管束就流出的称单程换热器，如图5-1-17。
有时为提高管内流体的流速，可设计成双程、四程或六程换热器。
如图5-1-18为双程换热器，流体通过第一程后，再折回，流过第二程管束后才流出。
(2)浮头列管式换热器见图5-1-19。
该种换热器一端的管板不与壳体相连，便于自由伸缩。
适用于管内外温差较大、需常拆卸清洗的情况。
其结构较复杂。
(3)U形列管式换热器见图5-1-20。
该种换热器只有一端设管板，U形管的两端分别装在管板两侧，封头用隔板隔成两室，管子可以自由伸缩。
其结构比浮头式简单，化工厂中常见。
列管式水冷却器几乎是最常见的型式。
与前几种型式相比，其单位体积所能提供的传热面积要大得多，传热效率高，结构紧凑、坚固、能选用多种材质，可以用于高温、高压的大型装置。
气-气列管换热器实验指导书[1]
![气-气列管换热器实验指导书[1]](https://img.taocdn.com/s3/m/4a0e6dec3186bceb18e8bb03.png)
气-气列管换热器实验指导书[1]气-气列管换热实验 (LH100B)——实验指导书气－气列管换热实验指导书第 1 页共 6页气-气列管换热实验 (LH100B)——实验指导书气－气列管换热实验一、实验目的1．测定列管式换热器的总传热系数。
2．考察流体流速对总传热系数的影响。
3．比较并流流动传热和逆流流动传热的特点。
二、基本原理在工业生产过程中，大量情况下，冷、热流体系通过固体壁面进行热量交换，称为间壁式换热。
如图(4－1)所示，间壁式传热过程热流体对固体壁面的对流传热，固体壁面的热传导和固体壁面对冷流体的对流传热所组成。
达到传热稳定时，有T TW tW t 图4－1间壁式传热过程示意图 Qm1cp1T1T2m2cp2t2t1KAtm式中：Q －传热量，J / s；m1 －热流体的质量流率，kg / s； cp1 －热流体的比热，J / (kg ℃)； T1 －热流体的进口温度，℃；第 2 页共 6页气-气列管换热实验 (LH100B)——实验指导书T2 －热流体的出口温度，℃； m2 －冷流体的质量流率，kg / s； cp2 －冷流体的比热，J / (kg ℃)；t1 －冷流体的进口温度，℃； t2 －冷流体的出口温度，℃；K －以传热面积A为基准的总给热系数，W / (m2 ℃)；tm－冷热流体的对数平均温差，℃；热、冷流体间的对数平均温差可式计算。
tmT1t2T2t1Ttln12T2t1列管换热器的换热面积可式算得。
AndL其中，d为列管直径，L为列管长度，n为列管根数，以上参数取决于列管的设计，详见下文附表。
此可得换热器的总给热系数。
KQ Atm 在本实验装置中，为了尽可能提高换热效率，采用热流体走管内、冷流体走管间形式，但是热流体热量仍会有部分损失，所以Q应以冷流体实际获得的热能测算，即Q2V2Cp2(t2t1) 则冷流体质量流量m2已经转换为密度和体积等可测算的量，其中V2为冷流体的进口体积流量，所以2也应取冷流体的进口密度，即需根据冷流体的进口温度查表确定。
列管式换热器
列管式也是换热器的一种类型，也是目前化工生产上应用最广的一种换热器。
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。
下面就是对这类设备的详细介绍，希望对大家有所帮助。
在进行换热时，一种流体由封头的连结管处进入，在管中流动，从封头另一端的出口管流出，这称之管程；另一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。
为提高壳程流体流速，往往在壳体内安装一定数目与管束相互垂直的折流挡板。
折流挡板不仅可防止流体短路、增加流体流速，还迫使流体按规定路径多次错流通过管束，使湍动程度大为增加。
常用的折流挡板有圆缺形和圆盘形两种，前者更为常用。
列管式换热器的主要结构是在一个圆筒形的壳体内，设置许多平行排列的管子组成的管束所构成。
壳体的两端与端盖装有法兰，利用螺栓将端盖与壳体连接起来。
壳体与端盖上分别设有两种介质的出入口小法兰，以便于相应的管路连接。
列管式换热器在操作时，由于冷、热流体温度不同，使壳体和管壁的温度互有差异。
这种差异使壳体和管子的热膨胀不同，当两者温差较大时可能将管子扭弯，或使管子从花板上拉松，甚至毁坏整个换热器。
对此，就必须结构上考虑热膨胀的影响，采用各种补偿的方法。
南京高和环境工程有限公司由一批北京科技大学、南京工业大学长期从事冶金、石化、化工、电力行业节能环保的专业技术人员组建而成，公司主要依托北京科技大学、南京工业大学等科研院所，主要从事冶金、石化、化工、电力等领域节能环保产品研制、开发、生产、合同能源管理及工程设计总承包，是国家高新技术企业。
公司通过ISO9001质量体系认证，拥有多项专利技术。
管壳式换热器-安装维护说明(最新整理)
1、主要控制参数
管壳式换热器的主要控制参数为加热面积、热水流量、换热量、热媒 参数等。
2、选用要点
1）、根据已知冷、热流体的流量，初、终温度及流体的比热容决定所 需的换热面积。初步估计换热面积，一般先假定传热系数，确定换热器构造， 再校核传热系数 K 值。 2）、选用换热器时应注意压力等级，使用温度，接口的连接条件。在 压力降，安装条件允许的前提下，管壳式换热器以选用直径小的加长型， 有利于提高换热量。
管壳式换热器的防腐保护
针对冷却塔防腐问题，传统方法以补焊为主，但补焊易使管板内部产 生内应力，难以消除，可能造成冷却塔管板焊缝再次渗漏。现西方国家多 采用高分子复合材料的方法进行保护，其中应用最多的是美嘉华技术产品。 其具有优异的粘着性能及抗温、抗化学腐蚀性能，在封闭的环境里可以安 全使用而不会收缩，特别是良好的隔离双金属腐蚀和耐冲刷性能，从根本 上杜绝了修复部位的腐蚀渗漏，为冷却塔提供一个长久的保护涂层。
列管式换热器操作
安全操作要点
1.开车时冷、热流体的进入次序：先冷后热 停车时冷、热流体的切断次序：先热后冷
2.开、停换热器时，勿将蒸汽阀或被加热介 质阀开的太猛
板式换热器的结构原理
板式换热器由许多波纹薄板按一定间隔排 列，夹紧组装于支架上构成。四周通过垫 片密封，板片和垫片的四个角孔形成了流 体的分配管和汇集管，同时将冷热流体分 开，使其分别在每块板片两侧的流道中流 动，通过板片进行热交换。
篮式过滤器
3. 正常操作
(1)经常检查冷热流体的进出 口温度和压力变化情况
(2)定期分析流体的成分，根 据成分变化确定有无内漏
润滑油酮苯脱蜡工艺中换热器内漏
3. 正常操作
(3)定期检查换热器有无渗漏， 外壳有无变形以及有无振动
(4)定期排放不凝性气体和冷凝 液
换热器管板变形
4. 停车
⑴ 停车时，要先关热流体阀，再关冷水，并 切断电源
注意的内容
3、当使用超过150℃或有腐蚀性、易燃介质 的，建议在板片束两侧加薄铁皮保护罩， 以防伤人及热量损失。
4、除事故状态时,阀门的开关都应缓慢进行, 特别是关闭阀门停止流体流动时,由于流体 突然停止流动,可能会产生超过正常压力几 倍的冲击压力.
谢谢观赏
列管式换热器操作
1. 检查准备
⑴ 水压试验 ⑵ 气密试验 ⑶ 检查仪表及阀门
水压试验Biblioteka 2. 开车(1)开车生产时，先通 入冷流体，再缓慢 通入热流体
(2)在通入热流体之前， 应先排除积水和污 垢，排除空气和其 他不凝性气体
2. 开车
(3)提前过滤和清除流体中 的颗粒固体杂质和纤维 质
(4)根据工艺要求调节冷流 体的流量、加热蒸汽的 压力，使之达到所需温 度
列管式换热器课程设计说明书
课程设计说明书学院：机电工程学院专业：自动化班级：⑴班目：列管式换热器的设计指导教师：________ 职称: ______目录、设计的目的、要求及任务 21.1设计目的 21.2设计要求 21.3设计任务 21. 3. 1列管式换热器的简介 21. 3. 2设计的工艺流程 31.3.3有关数据和已知条件 4 二控制方案的选择、52. 1主回路设计 52. 2副回路选择 62.3主、副调节器规律选择 62.4主、副调节器正反作用方式确定 62. 5工艺流程图7 三调节阀的选择、73. 1阀的类型选择73. 2确定起开与气关8仪表类型的选择四、84. 1流量变送器的选择84. 2温度变送器94. 3安全栅的选择10 五总结、11参考文献_____________________________________________________ 12一、设计的目的、要求及任务1.1设计目的本设计是学生第一次进行的综合性专业训练，是自动化专业的一个重要教学环节，其设计目的是进一步巩固和加深对所学理论知识的理解，培养学生独立分析和解决工程实际问题的能力, 使学生对自控设计有较完整的概念, 培养学生综合运用所学的控制理论、仪表、控制工程等知识进行工程设计的能力，进一步提高设计计算、制图、视图、编写技术文件，查阅参考文献与资料、仪表类型选择的能力。
1.2设计要求在设计内容选择上要结合具体的生产实际，题目要有一定的实际意义，做到理论联系实际。
自控设备设计要求采用计算机控制系统(如 DCS PLG FCS等)。
本设计应当在教师指导下，由学生独立完成下面内容：(1)设计说明书：包括设计指导思想和设计依据，自动化水平和控制方案的确定，设计计算，仪表选型，以及采用新技术新产品的依据，安全技术措施，重要的复杂调节系统的说明，设计中存在的问题等等；(2)填写表格：如自控设备汇总表、调节阀计算数据表、综合材料表等。
设计要求方案合理、计算数据准确、图面图形和标注符合国家标准和有关技术规范要求，说明书编写符合指导书规定要求。
化工原理课程设计_列管式换热器讲解
圆缺形
.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。
5、流体出口温度的确定
若换热器中冷、热流体的温度都由工艺条件所规定，则不存在 确定流体两端温度的问题。若其中一流体仅已知进口温度，则 出口温度应由设计者来确定。例如用冷水冷却一热流体，冷水 的进口温度可根据当地的气温条件作出估计，而其出口温度则 可根据经济核算来确定：为了节省冷水量，可使出口温度提高 一些，但是传热面积就需要增加；为了减小传热面积，则需要 增加冷水量。两者是相互矛盾的。一般来说，水源丰富的地区 选用较小的温差，缺水地区选用较大的温差。不过，工业冷却 用水的出口温度一般不宜高于45℃，因为工业用水中所含的部 分盐类（如CaCO3、CaSO4、 MgCO3和MgSO4等）的溶解度 随温度升高而减小，如出口温度过高，盐类析出，将形成传热 性能很差的污垢，而使传热过程恶化。如果是用加热介质加热 冷流体，可按同样的原则选择加热介质的出口温度。
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；
Np-----管程数； Ns-----串联的壳程数。
(2) 壳程流体阻力 现已提出的壳程流体阻力的计 算公式虽然较多，但是由于流体的流动状况比较复 杂，使所得的结果相差很多。下面介绍埃索法计算 壳程压强的公式
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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目录一、设计任务 (2)二、概述与设计方案简介 (4)2.1 概述 (4)2.2设计方案简介 (6)2.2.1 换热器类型的选择 (6)2.2.2流径的选择 (8)2.2.3流速的选择 (9)2.2.4材质的选择 (9)2.2.5管程结构 (10)2.2.6 换热器流体相对流动形式 (10)三、工艺及设备设计计算 (11)3.1确定设计方案 (11)3.2确定物性数据 (12)3.3计算总传热系数 (12)3.4计算换热面积 (13)3.5工艺尺寸计算 (13)3.6换热器核算 (15)3.6.1传热面积校核 (15)3.6.2．换热器内压降的核算 (17)四、辅助设备的计算及选型 (18)4.1拉杆规格 (18)4.2接管 (18)五、换热器结果总汇表 (19)六、设计评述 (20)七、参考资料 (21)八、主要符号说明 (21)九、致谢 (22)一、设计任务二、概述与设计方案简介2.1 概述在工业生产中用于实现物料间热量传递的设备称为换热设备，即换热器。
换热器是化工、动力、食品及其他许多部门中广泛采用的一种通用设备。
换热器的种类很多，根据其热量传递的方法的不同，可以分为3种形式，即间壁式、直接接触式、蓄热式。
间壁式换热器又称表面式换热器或间接式换热器。
在这类换热器中，冷、热流体被固体壁面隔开，互不接触，热量从热流体穿过壁面传给冷流体。
该类换热器适用于冷、热流体不允许直接接触的场合。
间壁式换热器的应用广泛，形式繁多。
将在后面做重点介绍。
直接接触式换热器又称混合式换热器。
在此类换热器中，冷、热流体相互接触，相互混合传递热量。
该类换热器结构简单，传热效率高，适用于冷、热流体允许直接接触和混合的场合。
常见的设备有凉水塔、洗涤塔、文氏管及喷射冷凝器等。
蓄热式换热器又称回流式换热器或蓄热器。
此类换热器是借助于热容量较大的固体蓄热体，将热量由热流体传给冷流体。
当蓄热体与热流体接触时，从热流体处接受热量，蓄热体温度升高后，再与冷流体接触，将热量传给冷流体，蓄热体温度下降，从而达到换热的目的。
此类换热器结构简单，可耐高温，常用于高温气体热量的回收或冷却。
其缺点是设备的体积庞大，且不能完全避免两种流体的混合。
工业上最常见的换热器是间壁式换热器。
根据结构特点，间壁式换热器可以分为管壳式换热器和紧凑式换热器。
紧凑式换热器主要包括螺旋板式换热器、板式换热器等。
管壳式换热器包括了广泛使用的列管式换热器以及夹套式、套管式、蛇管式等类型的换热器。
其中，列管式换热器被作为一种传统的标准换热设备，在许多工业部门被大量采用。
列管式换热器的特点是结构牢固，能承受高温高压，换热表面清洗方便，制造工艺成熟，选材范围广泛，适应性强及处理能力大等。
这使得它在各种换热设备的竞相发展中得以继续存在下来。
使用最为广泛的列管式换热器把管子按一定方式固定在管板上，而管板则安装在壳体内。
因此，这种换热器也称为管壳式换热器。
常见的列管换热器主要有固定管板式、带膨胀节的固定管板式、浮头式和U形管式等几种类型。
2.2设计方案简介2.2.1 换热器类型的选择根据列管式换热器的结构特点，主要分为以下四种。
以下根据本次的设计要求，介绍几种常见的列管式换热器。
1.固定管板式换热器这类换热器如图1-1所示。
固定管办事换热器的两端和壳体连为一体，管子则固定于管板上，它的结余构简单；在相同的壳体直径内，排管最多，比较紧凑；由于这种结构式壳测清洗困难，所以壳程宜用于不易结垢和清洁的流体。
当管束和壳体之间的温差太大而产生不同的热膨胀时，用使用管子于管板的接口脱开，从而发生介质的泄漏。
2. U型管换热器U型管换热器结构特点是只有一块管板，换热管为U型，管子的两端固定在同一块管板上，其管程至少为两程。
管束可以自由伸缩，当壳体与U型环热管由温差时，不会产生温差应力。
U型管式换热器的优点是结构简单，只有一块管板，密封面少，运行可靠；管束可以抽出，管间清洗方便。
其缺点是管内清洗困难；哟由于管子需要一定的弯曲半径，故管板的利用率较低；管束最内程管间距大，壳程易短路；内程管子坏了不能更换，因而报废率较高。
此外，其造价比管定管板式高10%左右。
3.浮头式换热器浮头式换热器的结构如下图1-3所示。
其结构特点是两端管板之一不与外科固定连接，可在壳体内沿轴向自由伸缩，该端称为浮头。
浮头式换热器的优点是党环热管与壳体间有温差存在，壳体或环热管膨胀时，互不约束，不会产生温差应力；管束可以从壳体内抽搐，便与管内管间的清洗。
其缺点是结构较复杂，用材量大，造价高；浮头盖与浮动管板间若密封不严，易发生泄漏，造成两种介质的混合。
4.填料函式换热器填料函式换热器的结构如图1-4所示。
其特点是管板只有一端与壳体固定连接，另一端采用填料函密封。
管束可以自由伸缩，不会产生因壳壁与管壁温差而引起的温差应力。
填料函式换热器的优点是结构较浮头式换热器简单，制造方便，耗材少，造价也比浮头式的低；管束可以从壳体内抽出，管内管间均能进行清洗，维修方便。
其缺点是填料函乃严不高，壳程介质可能通过填料函外楼，对于易燃、易爆、有度和贵重的介质不适用。
按照设计任务书的要求，冷流体流体果汁入口温度36℃，出口温度72℃，热流体是水，入口温度95℃，出口70℃，壳壁与管壁温差较大，基于这些要求，应选择填料函式换热器，填料函式换热器的优点是结构较浮头式换热器简单，制造方便，耗材少，造价也比浮头式的低；管束可以从壳体内抽出，管内管间均能进行清洗，维修方便。
2.2.2流径的选择在具体设计时考虑到尽量提高两侧传热系数较小的一个，使传热面两侧传热系数接近；在运行温度较高的换热器中，应尽量减少热量损失，而对于一些制冷装置，应尽量减少其冷量损失；管、壳程的决定应做到便于清洗除垢和修理，以保证运行的可靠性。
参考标准：（1）不洁净和易结垢的流体宜走管程，因管内清洗方便；（2）腐蚀性流体宜走管程，以免管束和壳体同时受腐蚀，且清洗、检修方便；（3）压强高的流体宜走管程，以免壳体同时受压；（4）有毒流体宜走管程，使泄漏机会减少；（5）被冷却的流体宜走壳程，便于散热，增强冷却效果；（7）流量小或粘度大的流体宜走壳程，因折流档板的作用可使在低雷诺数（Re＞100）下即可达到湍流，但也可在管内采用多管程；（6）需要提高流速以增大其对流传热系数的流体宜走管内，因管程流通面积常小于壳程，且可采用多管程以增大流速。
（7）粘度大的液体或流量较小的流体，宜走管间，因流体在有折流挡板的壳程流动时，由于流速和流向的不断改变，在低Re(Re>100)下即可达到湍流，以提高对流传热系数。
综合以上标准，本次设计为果汁走壳程，水走管程。
2.2.3流速的选择表2-2 换热器常用流速的范围由于增加流体在换热器中的流速，将加大对流传热系数，减少污垢在管子表面上沉积的可能性，即降低了污垢热阻，使总传热系数增大，从而可减小换热器的传热面积。
但是流速增加，又使流体阻力增大，动力消耗就增多。
故拟取流速为0.5m/s。
2.2.4材质的选择列管换热器的材料应根据操作压强、温度及流体的腐蚀性等来选用。
在高温下一般材料的机械性能及耐腐蚀性能要下降。
同时具有耐热性、高强度及耐腐蚀性的材料是很少的。
目前常用的金属材料有碳钢、不锈钢、低合金钢、铜和铝等；非金属材料有石墨、聚四氟乙烯和玻璃等。
根据实际需要，可以选择使用不锈钢材料。
2.2.5管程结构换热管管板上的排列方式有正方形直列、正方形错列、三角形直列、三角形错列和同心圆排列，如下图所示。
(a) 正方形直列（b）正方形错列(c) 三角形直列（d）三角形错列（e）同心圆排列正三角形排列结构紧凑；正方形排列便于机械清洗。
对于多管程换热器，常采用组合排列方式。
每程内都采用正三角形排列，而在各程之间为了便于安装隔板，采用正方形排列方式。
管板的作用是将受热管束连接在一起，并将管程和壳程的流体分隔开来。
管板与管子的连接可胀接或焊接。
2.2.6 换热器流体相对流动形式换热器中流体的相对流向一般有顺流和逆流两种。
顺流时，入口处两流体的温差最大，并沿传热表面逐渐减小，至出口处温差为最小。
逆流时，沿传热表面两流体的温差分布较均匀。
在冷、热流体的进出口温度一定的条件下，当两种流体都无相变时，以逆流的平均温差最大顺流最小。
在完成同样传热量的条件下，采用逆流可使平均温差增大，换热器的传热面积减小；若传热面积不变，采用逆流时可使加热或冷却流体的消耗量降低。
前者可节省设备费，后者可节省操作费，故在设计或生产使用中应尽量采用逆流换热。
本次设计采用逆流的流动方式。
三、工艺及设备设计计算 3.1确定设计方案3.1.1．换热器类型：填料函式换热器 3.1.2．流体流动形式两流体的温度变化情况：热流体进口温度：95℃，出口温度：70℃；冷流体进口温度：36℃，出口温度：72℃。
为了增大平均温差，节省操作费用，本次设计采用逆流的流动方式。
3.1.3．管程安排考虑到水较易结垢，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，所以使水走管程，果汁走壳程；由于果汁有弱酸性，又因不锈钢管较碳钢管有较好的抗酸腐蚀性，故选用mm 225⨯Φ的不锈钢管。
3.2确定物性数据定型温度：对于一般液体和水等低黏度流体，其定性温度可取流体进、出口温度的平均值。
故壳程果汁的定性温度为 ℃5427236T =+=管程流体的定性温度为 t=℃.58227095=+果汁在50℃下有关物性数据如下：30/1030m kg =ρ ；C kg J C p ︒⋅=/31830 C m W ︒⋅=/8.500λ；S P 10.8130⋅⨯=-a μ水在80℃下有关物性数据：3/.8971m kg =ρ ；C kg J C p ︒⋅=/4195C m W ︒⋅=/674.0λ；S P 100.3553⋅⨯=-a μ3.3计算总传热系数3.3.1．热流量Kw h KJ kg h kg 49.95/103.44C 36)-(72C 3.183KJ//3000T C W Q 5P00T =⨯=︒⨯︒⋅⨯=∆=3.3.2平均传热温差∵221<∆∆t t ∴℃5.2822334221=+=∆+∆=∆t t t m 3.3.3水用量hkg W /328070)-(954.195103.44T C Q 5P T =⨯⨯=∆= 3.3.4总传热系数K①管程传热系数2874310355.08.9715.0021.0Re 3=⨯⨯⨯==-μρdu >4000(湍流区) 对流传热系数：②壳程传热膜系数：假设14000=α 查[2]附图9得：管外污垢热阻C 00344.00R 20︒⋅=m 管内污垢热阻C 00172.00R 2︒⋅=m i不锈钢热导率C /142︒⋅=m w λC/5571400100172.00229.001425.0002.0021.0025.0000344.0021.00345425.00111300000︒⋅=+++⨯⨯+⨯+⨯=++++=m w R d bd d d R d d K m i i i i αλα3.4计算换热面积2m T 02.65.2855795490T K Q S'm =⨯=∆=考虑15%的面积裕度：263.6'15.1S m S ==3.5工艺尺寸计算3.5.1．管径和流速：取mm 225⨯Φ的不锈钢管 流速u=0.5m/s3.5.2.管程数和传热管数：依据传热管内径和流速确定单程传热管数642.55.0021.0785.0)8.9713600/(3280422≈=⨯⨯⨯==ud q n i vs π（根）按单管程计算，所需的传热管长度为： 传热管长：m n d s 7.146025.014.393.6S L 0=⨯⨯==π按单程管设计，传热管过长，宜采用多管程结构。