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1、目录1换热器的概述21.1换热器的概念21.2换热器的发展历史31.3换热器的分类31.3.1间壁式换热器的类型41.3.2混合式换热器的类型61.3.3蓄热式换热器的类型81.4换热器的应用81.5换热器的安装方法91.6换热器常见问题及处理111.7U形管式换热器121.7.1U形管式换热器的结构特点121.7.2U形管式换热器的设计要求132.1换热器材料选择172.1.1换热器选用材料172.1.2本次设计中换热器材料的选用192.2换热器结构介绍与设计192.2.1管程结构202.2.2壳程结构232.2.3开孔补强结构262.3换热器各部分的连接方式292.3.1壳体与管板
2、的链接结构292.3.2换热管与管板的连接结构312.3.3其他部件的连接结构322.4重要部件的制造工艺要求322.4.1管板的加工332.4.2折流板加工332.4.3管束组装332.4.4换热管与管板焊接要求342.5设备的检验352.5.1压力容器液压试验的要求352.5.2液压试验后的压力容器，符合下列条件为合格362.5.3液压试验方法37633.1筒体、封头的厚度计算及压力试验校核383.1.1筒体厚度计算383.1.2前端管箱筒体计算393.1.3前端管箱封头计算403.1.4后端封头计算413.2水压试验校核423.2.1筒体的水压试验校核423.2.2前端管箱封头，
3、后端封头的水压试验校核443.3法兰和螺栓463.3.1垫片的选择及计算463.3.2螺栓的选择及计算473.3.3法兰的选择483.4开孔补强计算483.4.1进口接管①、出口接管⑤483.4.2进口接管②513.4.3出口接管④533.5管板及换热管的选择计算563.5.1换热管的尺寸及排布563.5.2管板的设计计算56符号说明60参考文献6563过热器20131概述使热量从热流体传递到冷流体的设备称为换热设备（heatexchanger）。换热器是化工,石油,动力,食品及其它许多工业部门的通用设备,在生产中占有重要地位.二十世纪20年代出现板式换热器，并应用于食品工业。30年代
4、初，瑞典首次制成螺旋板换热器。接着英国用钎焊法制造出一种由铜及其合金材料制成的板翅式换热器，用于飞机发动机的散热。30年代末，瑞典又制造出第一台板壳式换热器，用于纸浆工厂。在此期间，为了解决强腐蚀性介质的换热问题，人们对新型材料制成的换热器开始注意。60年代左右，由于空间技术和尖端科学的迅速发展，迫切需要各种高效能紧凑型的换热器，再加上冲压、钎焊和密封等技术的发展，换热器制造工艺得到进一步完善，从而推动了紧凑型板面式换热器的蓬勃发展和广泛应用。此外，自60年代开始，为了适应高温和高压条件下的换热和节能的需要，典型的管壳式换热器也得到了进一步的发展。70年代中期，为了强化传热，在研究和发
5、展热管的基础上又创制出热管式换热器。在石油化工生产中换热器可作为冷却器、加热器、冷凝器、蒸发器和再沸器等,应用更加广泛。换热器种类很多,但根据冷、热流体热量交换的原理和方式基本上可分三大类即：间壁式、混合式和蓄热式。在三类换热器中,间壁式换热器应用最多。631.1换热器的分类换热器是化工,石油,动力,食品及其它许多工业部门的通用设备,在生产中占有重要地位.在化工生产中换热器可作为加热器、冷却器、冷凝器、蒸发器和再沸器等,应用更加广泛。换热器种类很多,但根据冷、热流体热量交换的原理和方式基本上可分三大类即：间壁式、混合式和蓄热式。在三类换热器中,间壁式换热器应用最多。1.1.1间壁式换热
6、器（1）夹套式换热器这种换热器是在容器外壁安装夹套制成,结构简单;但其加热面受容器壁面限制,传热系数也不高.为提高传热系数且使釜内液体受热均匀,可在釜内安装搅拌器.当夹套中通入冷却水或无相变的加热剂时,亦可在夹套中设置螺旋隔板或其它增加湍动的措施,以提高夹套一侧的给热系数.为补充传热面的不足,也可在釜内部安装蛇管.夹套式换热器广泛用于反应过程的加热和冷却。（2）沉浸式蛇管换热器这种换热器是将金属管弯绕成各种与容器相适应的形状,并沉浸在容器内的液体中.蛇管换热器的优点是结构简单,能承受高压,可用耐腐蚀材料制造;其缺点是容器内液体湍动程度低,管外给热系数小.为提高传热系数,容器内可安装搅拌
7、器。（3）喷淋式换热器这种换热器是将换热管成排地固定在钢架上，热流体在管内流动,冷却水从上方喷淋装置均匀淋下,故也称喷淋式冷却器.喷淋式换热器的管外是一层湍动程63度较高的液膜,管外给热系数较沉浸式增大很多.另外,这种换热器大多放置在空气流通之处,冷却水的蒸发亦带走一部分热量,可起到降低冷却水温度,增大传热推动力的作用.因此,和沉浸式相比,喷淋式换热器的传热效果大有改善。（4）套管式换热器套管式换热器是由直径不同的直管制成的同心套管,并由U形弯
