流量为t每小时四管程固定管板式换热器的设计

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1、摘要本设计是四管程固定管板式换热器，是目前应用最为广泛的换热器。本台换热器主要完成的是水蒸气-水之间的热量交换，设计压力为管程2.4MPa，壳程0.7MPa，管程冷水的定性温度为55℃，壳程煤油的定性温度为112.5℃。传热面积为137，采用Φ25×2.5×6000的无缝钢管换热，则可计算出290根换热管。本台换热器的管板延长兼做法兰，管板与换热管的连接方式为焊接，因管板上的应力较多，且内外温度有一定的差值，因此，对管板强度的校核是一个重点，也是一个难点，本文按照弹性支撑假设对管板进行设计和校核的。本设计为固定管板式换热器，由管箱、壳体、管板、管子等零部件组成。其结构较紧凑，排管较多，在

2、相同直径情况下面积较大制造较简单。固定管板式换热器的管程有双管程和四管程等几种，本设计采用单壳程，四管程。固定管板式换热器的设计包括：管子的规格和排列方式、圆筒、封头、管板的材料选择及厚度设计，折流板、防冲板的选择等。首先管子的选择是以清洗方便及合理使用管材为原则。管子在管板上的排列方式为三角形排列。因为正三角形排列时，管板的强度高、流体短路的机会少，且相同壳程内可排列更多的管子。壳体厚度计算式是由圆筒薄膜应力准则推导出的。其最小壁厚应根据标准选取。而封头采用了限制最小壁厚方法，其有效厚度应不小于封头内径的0.15%。管板是管壳式换热器中最重要的部件之一，在选材时除力学性能外，还应考虑流

3、体的腐蚀性的影响。在计算厚度时，要在满足强度要求的前提下，尽量减少管板的厚度。折流板最常用的为圆缺型挡板，切去的弓形高度一般取外壳内径的20%-25%。固定管板式换热器的优点是：结构简单、紧凑，能承受较高的压力，造价低，管程清洗方便，管子损坏时易于堵管或更换；这种换热器使用于壳侧介质清洁且不宜结垢，并能进行清洗管束，壳程两侧温差不大或者温差较大但壳侧压力不高的场合。关键词：换热管;固定管板;温差应力AbstractThisdesignisaboutfixedplateheatexchanger.Atpresentthisexchangeraremostused.Thisexchanger

4、ismainlycompletedtheheatexchangefromhotwatersteamtowater.Thedesignpressureofthetube-sideis2.4MPa,thedesignpressureoftheshell-sideis0.7MPa.Thequalitativetemperatureofthecoldwateris55degreesCelsius,andthequalitativetemperatureoftheshellprocesskeroseneis112.5degreesCelsius.Theareaforexchangingheatis

5、137.TheheatexchangerusedthetubeΦ25×2.5×6000,290heatexchangetubescanbecalculated.Weweldthetubetotheplatebecausetherehasastressbetweenthetube-sideandshell-sidethatisreallydifficulttoworkout.Thetubeplateisdesignedandcheckedbasedinelasticsupportingassumption.Thedesignforthefixedtubeheatexchanger,thec

6、ontrolbox,shell,tubesheets,tubesandothercomponentparts.Itsstructureismorecompact,pipesaremorecasesinthesamediameterlargerthanthesimplemanufacturing.Fixedtubesheetheatexchangertubewithtwo-wayandfour-waycontrolofseveralsuch,thisdesignusesasingleshell,four-way.Fixedtubesheetheatexchangerdesign,inclu

7、ding:specificationandarrangementofpipes,cylinder,head,tubesheetofmaterialselectionandthicknessofthedesign,baffle,erosioncontrolpanelchoices.First,thechoiceiseasytocleanpipeandtubingtotheprinciplesofreasonableuse.Tubein