第一篇：换热器设计任务书格式要求
化工原理课程设计任务书
设计工作的重要性：2个学分 工作具体要求：
1所有计算过程要求留草稿（软皮本或信笺纸均可），要检查。2本学期末计算到“传热面积估算”，如有问题及时反映，好调整参数。3下学期开课第一周交“手写版初稿”，内容“3-致谢”。经检查计算无误，进行电子录入。4下学期第6周上交“电子版初稿”完整版。
5第7-8周进行格式修改，第8周周末前交“电子版终稿”。6第17周前交图纸。
电子版格式要求：
1封面：封面包括如下内容
(1)题目
(2)学生：姓名、学号、系别、年级、学科、专业；(3)指导教师：（姓名、职称）；
(4)完成日期：××××年××月××日。
2摘要：摘要要有高度的概括，语言精炼、明确。同时有中、英文摘要及关键词，中英文摘要字数在300字左右。关键词挑选3~5个最能表达主要内容的词或术语。排序如下：
(1)中文摘要、关键词；(2)英文题目、摘要、关键词。
3目录：目录作为论文（设计）提纲，是论文（设计）各组成部分的小标题，文字应简明扼要。目录按论文（设计）顺序用三级标题编写（如：“1„、1.1„、1.1.1„”或“第一章„、第一节„、1.„”或“
一、„ 1.„(1)„”），并标明页码。目录中的标题、页码应与正文中的标题、页码一致。4参考文献：
5致谢：致谢通常以简短的文字，对工作过程中曾给自己以直接帮助的人员，表示自己的谢意。6打印排版
统一用A4纸单面打印装订，上边距为3.0cm，下边距为2.5cm，左边距为2.5cm，右边距为2.5cm。①设计题目为三号黑体字，可以分为1或2行居中打印。设计题目下空一行打印摘要，[摘要]二字（四号黑体，居中），[摘要]二字下空一格打印内容（小四号宋体）。摘要内容下空一行打印[关键词]三字（小四号黑体），其后为关键词（小四号宋体）每两个关键词之间用分号隔开。英文摘要全部用Times New Roman字体，题目四号加粗，摘要内容和关键词均用小四号，Abstract和Key words加粗。中文题目、中文摘要、关键词合打一页；英文题目、英文摘要和关键词另打一页（若中英文摘要较短时，也可合打一页上）。
②目录：[目录]二字（四号黑体，居中），下空一行为章、节、小节（或
一、1.（1）„ „，理工科可用1„、1.1„、1.1.1„编号）及其开始页码，采用小四号宋体。页码放在行末。目录内容和页码之间用虚线连接。目录不与摘要在同一页，要单独成页。
③正文（引言、研究方法、讨论与分析、结论）：正文用小四号宋体字打印（若有标题，章标题以小三
号黑体，居中打印；节标题以四号黑体字左起打印；小节标题以小四号黑体字左起打印）。正文从第1页开始编页码。
④文中图、表：标目采用国家标准的物理量（英文斜体T、P、V）和单位符号（英文正体）的比表示，如kg/m3。表格采用“三横线表”，表的内容切忌与图和文字的内容重复。全部正文中出现的表格按表1，表2，表3等依次编号。【表1】字后空两格。表头及表中文字采用小五号字体。表头加粗。
表1 冷热流体物性数据表
比热/ 物料
密度/kg/m
kJ/(kg·K)煤油 河水
810 994.8
2.3 4.2
0.91 0.76
3导热系数
粘度/10Pa·s
/W/(m·K)
0.13 0.62
⑤公式：公式书写应在文中另起一行，居中书写。公式的编号加圆括号，放在公式右边行末，公式和编号之间不加虚线。公式后应注明编号，该编号按章顺序编排。具体要按下例进行排版：
qm,cQcCp,c(t2t1)
（5—1）
式中：qm,c——低温流量的质量流量，kg/s；
QC——冷流体所吸收的热量，W；
Cp,c——水的定压比热容，kJ/(kg·K)；
。t1、t2——分别为低温流体的进出口温度，℃代入数据得：qm,c8018954.1710(4026)313.7kg/s
⑥致谢：[致谢]二字用小四号仿宋体加黑，内容为小四号仿宋体。⑦特别注意：完整的一段文字，首行缩进2字符。全篇采用1.5倍行距。⑧其他要求
全文内的各章、各节内的标题及段落格式（含顶格或缩进）要一致； 设计说明书装订顺序：
封面→中文摘要→英文摘要→目录→正文→参考文献→致谢。
9.5万吨/年煤油冷却器设计
摘 要
本设计论文介绍了固定管板式换热器的整体结构设计及计算。固定管板式换热器制造方便、单位体积内换热面积大、造价低廉，但是两端都固定在固定管板上，冷热流体温差较大时产生的热应力较大，可能损坏换热器。因此，固定管板式换热器只适用于冷热流体温差低于70℃（高于50℃时加温度补偿）的换热任务。此类换热器壳程流体应选择不易结垢的流体，以解决不易清洗的弊端。固定管板式换热器主要结构包括封头、管箱、换热管、折流挡板、支座及其它附件等。
本设计任务温度和压强要求都不高，由换热器的系列标准选取B E M 400-0.6-46.2-625-1Ⅱ固定管板式换热器。经传热面积、壁温、压降的核算证明此换热器每年可以完成9.5万吨/年的煤油冷却任务。
关键词：固定管板式换热器；设计计算；煤油冷却器
9.5 Million tons/year kerosene Cooler Design
Abstract: This paper introduces the design of fixed tube heat exchanger overall structure design and calculation.Fixed tube heat exchanger easy fabrication, unit volume heat-exchange area big, low cost, but both fixed in fixed tube sheet heat fluid, produced when large temperature difference is larger, the thermal stress may damage the heat exchanger.Therefore, fixed tube heat exchanger only applies to the cold heat fluid under 70℃ temperature(more than 50℃ temperature compensation)added when the heat transfer task.Such heat exchanger should choose not easy process fluid shell scaling fluid, and to solve the disadvantages of not easy clean.Fixed tube heat exchanger main structure include sealing head, tube box, heat exchange tube, baffle, bearings and other accessories etc.This design task temperature and pressure by demands are not high, the series standard heat exchanger selecting B E M 400-0.6-46.2-625-1Ⅱ fixed tube heat exchanger.By heat transfer area, wall temperature, pressure drop of accounting proof this heat exchanger can accomplish the cooling task kerosene of 9.5 million tons/year.Key words: Tube heat exchanger;Design calculation;Kerosene cooler
目 录
0 引言 ······································································································································ 1 0.1 换热器的应用 ··················································································································· 1 0.2 换热器的分类 ··················································································································· 1 0.2.1 直接接触式换热器 ········································································································ 1 0.2.2 蓄热式换热器 ················································································································ 1 0.2.3 间壁式换热器 ················································································································ 1 0.2.4 中间载热体式换热器 ···································································································· 2 0.3 常见及常用的换热器 ······································································································· 2 0.4 进行换热器设计的重要意义 ··························································································· 2 1 设计任务 ······························································································································ 2 2 设计方案的确定 ·················································································································· 2 2.1 换热器类型的选择 ··········································································································· 3 2.2 管程、壳程物料的安排 ··································································································· 4 3 物性数据的确定 ·················································································································· 4 3.1 定性温度的确定 ··············································································································· 4 3.2 冷、热流体有关物性数据 ······························································································· 5
第二篇：管壳式换热器技术要求
管壳式换热器技术要求
管壳式换热器技术要求
编
制：鄢胜军
2015年 6 月 9 日 汽机车间：
****年**月**日 技 术 部：
****年**月**日 装 备 部：
****年**月**日 生 产 部：
****年**月**日 安 环 部：
****年**月**日 总
师：
****年**月**日 主管厂长：
****年**月**日
汽机车间
技术类
管壳式换热器技术要求
管壳式换热器技术要求
一、换热器现状
襄阳热电厂目前使用的两台75m卧式管壳式换热器用于移动供热加热自来水，目前主要存在如下问题，需对两台换热器进行大修：
1、换热器的冬季供水量偏小：2014~2015年冬季移动供热的热电厂产能与客户需求的矛盾突出，每小时供水量约为40t/台，最大日供水量900t左右，难以满足市场要求。
2、换热器无安全阀、压力表，不符合TSG 0004-2009《固定式压力容器安全技术监察规程》要求。
二、换热器大修工作范围
1、型式：卧式管壳式换热器
2、数量：两台
注：①包含配套附件及压力表、安全阀、水位计等 ②供货方应承担设备的往返运输费用
2三、换热器大修后应达到的设备参数
1、换热方式：汽-水表面式换热器
2、换热面积：75 m/台
3、加热蒸汽参数：压力0.08～0.15MPa，温度150～230℃
汽机车间
技术类
2管壳式换热器技术要求
4、被加热介质：自来水，压力0.2～0.4MPa
5、换热器额定供水能力为每台50t/h，水温升为80℃
四、换热器技术要求
1、换热器在设计、原材料采购、制造、检验及运输过程
中，严格按照GB/T 151－2014《热交换器》标准执行。
2、换热器的型式为卧式，结构为单壳程双管程方式，且 管束与壳体应为可拆卸式。
3、换热器中管程走水，壳程走汽。
4、换热器中水的流程为下进上出，汽的流程为上进下出。
5、换热器的进汽及出水法兰接口应尽可能根据现场管道
情况改造。
6、换热器材料的选择原则：钢材按GB150-2011《钢制压力容器》标准选用。壳体为压力容器用钢Q345R，内部管程为304材料，管板为Q345R。
7、换热管采用直管型式。
8、换热器汽侧应设置水位计接口，水位计为磁翻柱式。
9、换热管的涨口处理方式应在产品说明书中明确。
10、换热管端盖连接采用金属垫，并提供备用金属垫一套。
11、换热器的装箱资料中应有产品说明书、出厂合格证、质量保证书、压力容器检验合格证、打压试验记录、材质报告等技术文件。
汽机车间
技术类
管壳式换热器技术要求
五、安全保障
1、换热器汽侧和水侧应提供配套安全阀及压力表。
2、换热器制造应符合GB/T 151－2014《热交换器》及GB150-2011《钢制压力容器》标准。
六、工期
换热器应在自合同签订之日起40日内到货。
七、质保期
设备投运验收合格后，质保期壹年。
八、投标要求
投标方应根据上述技术要求及相关国家规范进行设备 的设计、原材料采购、制造、检验、运输。
投标方应在投标文件中明确以下几项内容：
1、应明确表明是否响应招标技术要求相关条款；
2、上述技术要求是最低技术要求，投标方的承诺不得低于上述技术要求及相关国家规范；
3、投标方应提供换热器的设计图纸；
4、投标方应提供工程量清单。
汽机车间
技术类
第三篇：板式换热器容积式换热器技术要求
板式换热器容积式换热器技术要求
一、技术标准
投标产品应符合（但不仅限于）如下标准及现行国家、地方、厂家、各政府部门的各种规范、法规、规定中的相关要求：
1.GB16409-1996 板式换热器
2.GB150-98 钢制压力容器
3.GB151-89 钢制管壳式换热器
4.压力容器安全检查规程（国家劳动总局颁发）
5.GB699-88 优质碳素结构钢技术条件
6.GB6654-96 压力容器用碳素钢及不同低合金钢热轧厚钢板
7.JB4701~4702-92 压力容器法兰
二、1.2.3.4.板式换热器技术要求 采暖热负荷：高区供热负荷为5970KW，低区供热负荷为7613KW； 一次水供回水温度为125℃/65℃，二次水供回水温度85℃/60℃； 工作压力：高区1.6 MPa，低区1.0MPa； 材质要求：传热板片采用不锈钢SUS304，密封胶垫采用三元乙丙橡胶或等效的其他材料。
三、立式即热式容积式换热器技术要求
1.生活热水热负荷：高区生活热水负荷为2200KW，低区生活热水负荷为4000KW；
2.一次水供回水温度：冬季125℃/65℃，夏季70℃/40℃；高低区生活热水供回水温度55℃/12℃；
3.工作压力：高区1.6 MPa，低区1.0MPa；
4.材质要求：壳体采用16MnR，换热管采用不锈钢波节管或性能等效的其他材料。
四、1.2.3.4.设计选型参数（供参考）高区采暖板式换热器，2台，F=45.65m2，Q=4179KW； 低区采暖板式换热器，2台，F=57.75m2，Q=5329KW； 高区立式即热式容积式换热器，2台，F=46m2，V=5m3； 低区立式即热式容积式换热器，3台，F=46m2，V=5m3；
五、其他要求
1.换热器的设计和制造采用的零件、标准件等均应按照国家标准和相关部标验收；
2.供方应向需方提供有关换热器试验报告和完整的质量保证书；
3.需提供选型报告，并提供换热器各组件的材质；
4.供方提供的产品需确保能满足安装使用要求并能通过热力集团有关部门的验收。
第四篇：换热器基本知识
一、换热器的结构型式有哪些？
换热器是很多工业部门广泛应用的一种常见设备，通过这种设备进行热量的传递，以满足生产工艺的需要。可按用途、换热方式、结构型式三种不同的方法进行分类。按结构型式分类如下：
换热器分为管式换热器、板式换热器、新型材料换热器和其他型式的换热器。
管式换热器又分为：套管式换热器、管壳式换热器、沉浸式换热器、喷淋式换热器和翅片管式换热器。
板式换热器又分为：夹套式换热器、平板式换热器、伞板式换热器、螺旋板式换热器、板翅式换热器和板壳式换热器。
新型材料换热器分为：石墨换热器、聚四氟乙烯换热器、玻璃换热器和钛材及其他稀有金属材料换热器。
其他形式的换热器包括回转式换热器和热管。
二、换热器管为什么会结垢？如何除垢？
因为换热器大多是以水为载热体的换热系统，由于某些盐类在温度升高时从水中结晶析出，附着于换热管表面，形成水垢。在冷却水中加入聚磷酸盐类缓冲剂，当水的PH值较高时，也可导致水垢析出。初期形成的水垢比较松软，但随着垢层的生成，传热条件恶化，水垢中的结晶水逐渐失去，垢层即变硬，并牢固地附着于换热管表面上。
此外，如同水垢一样，当换热器的工作条件适合溶液析出晶体时，换热管表面上即可积附由物料结晶形成的垢层；当流体所含的机械杂质有机物较多、而流体的流速又较小时，部分机械杂质或有机物也会在换热器内沉积，形成疏松、多孔或胶状污垢。
换热器管束除垢的方法主要有下列三种。
一、手工或机械方法
当管束有轻微堵塞和积垢时，借助于铲削、钢丝刷等手工或机械方法来进行清理，并用压缩空气，高压水和蒸汽等配合吹洗。当管子结垢比较严重或全部堵死时，可用管式冲水钻（又称为捅管机）进行清理。
二、冲洗法
冲洗法有两种。第一种是逆流冲洗，一般是在运动过程中，或短时间停车时采用，可以不拆开装置，但在设备上要预先设置逆流副线，当结垢情况并不严重时采用此法较为有效。
第二种方法是高压水枪冲洗法。对不同的换热器采用不同的旋转水枪头，可以是刚性的，也可以是绕性的，压力从10MPa至200ＭＰa自由调节。利用高压水除污垢，无论对管间、管内及壳体均适用。高压水枪冲洗换热器效果较好。应用广泛。
三、化学除垢
换热器管程结垢，主要是因为水质不好形成水垢及油垢的结焦沉淀和粘附两种形式，用化学法除垢，首先应对结垢物质化验分析，搞清结垢物性质，就可以决定采用哪种溶剂清洗。一般对硫酸盐和硅酸盐水垢采用碱洗（纯碱、烧碱、磷酸三钠等），碳酸盐水垢则用酸洗（盐酸、硝酸、磷酸、氟氢酸等）。对油垢结焦可用氢氧化钠、碳酸钠、洗衣粉、液体洗涤剂、硅酸钠和水按一定的配比配成清洗液进行清洗。采用化学清洗的办法，现场需要重新配管，比较花费时间。
三、管壳式换热器管子与管板的连接方法有哪几种？如何选择？
根据换热器使用条件、加工条件的不同，基本可分为胀接、焊接、胀焊并用三大类。
其中胀接又可分为：机械胀管、液压胀管、液袋胀管、橡胶胀管、爆炸胀管、脉冲胀管、粘胀等。
焊接分为：普通焊接、内孔焊接、高频焊接、摩擦焊接、钎焊和爆炸焊接。
胀焊并用分为：强度焊+贴胀、强度焊+强度胀、强度胀+密封焊、强度胀+贴胀+密封焊、强度焊+强度胀+贴胀。
换热器进行水压试验和气密试验的基本原则如下：
（1）液压试验时，圆筒的薄膜应力不得超过试验温度下材料屈服点的90%；在气压试验时，此应力不得超过试验温度下材料屈服点的80%；
（2）制造完工的换热器应按GB150“钢制焊接压力容器技术标准”的规定进行压力试验；
（3）换热器需经水压试验合格后方可进行气密性试验；
（4）压力试验必须用两个量程相同的并经过校正的压力表。压力表的量程在试验的2倍左右为宜，但不应低于1.5倍和高于4倍的试验压力；
（5）换热器的开孔补强圈应在压力试验以前通入0.4~0.5Mpa的压缩空气检查焊缝质量；
（6）水压试验和气密性试验的试验介质、试验温度、试验方法要严格按照容器压力试验的有关规定进行；
（7）换热压力容器液压试验程序应按GB151规定进行；
（8）水压试验和空密性试验在确认无泄漏后，应保压30min。
四、换热器泄漏后如何进行试漏检查？怎样进行堵管？
一、试漏检查
为了查明管子的泄漏情况，首先要作水压试验，一般均采用在管子外侧加压力的外压试验。其方法是：把水通入壳体，保持一定时间，用目测检查两端管板处管子的泄漏情况，对漏管做出记录。
二、堵管
管子本身的泄漏一般情况下是无法修复的，假如泄漏管子的数量不多时，可以用圆锥形的金属堵头将管口两端堵塞，如管程压力较高时，堵紧后再焊住更可靠。堵头的长度一般为管内径的2倍，小端直径应等于0.85倍的内径，锥度为1:10，堵头材料的硬度应低于或等于管子的硬度。用堵管来消除泄漏时堵管数不得超过10%。
五、换热器腐蚀的主要部位是哪些？为什么会发生腐蚀？
换热器腐蚀的主要部位是换热管、管子与管板连接处、管子与折流板交界处、壳体等。腐蚀原因如下：
一、换热管腐蚀
由于介质中污垢、水垢以及入口介质的涡流磨损易使管子产生腐蚀，特别是在管子入口端的40~50mm处的管端腐蚀，这主要是由于流体在死角处产生涡流扰动有关。
二、管子与管板、折流板连接处的腐蚀
换热管与管板连接部位及管子与折流板交界处都有应力集中，容易在胀管部位出现裂纹，当管与管板存在间隙时，易产生Cl+的聚积及氧的浓差，从而容易在换热管表面形成点坑或间隙腐蚀使它成为SCC的裂源。管子与折流板交界处的破裂，往往是由于管子长，折流板多，管子稍有弯曲，容易造成管壁与折流板处产生局部应力集中，加之间隙的存在，故其交界处成为应力腐蚀的薄弱环节。
三、壳体腐蚀
由于壳体及附件的焊缝质量不好也易发生腐蚀，当壳体介质为电解质，壳体材料为碳钢，管束用折流板为铜合金时，易产生电化学腐蚀，把壳体腐蚀穿孔。
管壳式换热器的检修内容是：
一、小修内容
1）拆卸换热器两端封头或管箱；
2）清洗、清扫管子内表面和壳体异物。并检查换热器两端盖、管箱的腐蚀、锈蚀、裂纹、砂眼等缺陷；
3）对管束和壳体进行试压和试漏；
4）检查螺栓及保温、防腐；
5）进行局部测厚。
二、中修内容
1）包括小修内容；
2）抽出管束清理、清扫、清洗，并检查换热管的变形和弯曲情况；
3）检查隔板和折流板及拉杆螺栓的腐蚀情况；
4）检查换热器各密封面情况，表面不应有划痕、凹坑和点蚀。
三、大修内容
1）包括中、小修内容；
2）全面检查换热器的运行情况，并对管板与管子焊接处进行着色检验。管壳式换热器日常维护的内容
管壳式换热器日常维护和监测应观察和调整好以下循环水的工艺指标。
一、温度
温度是换热器运行中的主要控制指标，从换热器进出口流体温度变化的情况可分析换热器的换热效果，判断换热器传热效率的高低，主要在传热系数上，传热系数低其效率也低，由进出口的温度可决定对换热器进行检查和清洗。
二、压力
换热器列管若干结垢严重，则阻力增大，所以日常要对换热器的进出口压差进行测定和检验，特别对高压流体的换热器更要特别重视，如果列管泄露，高压流体一定向低压侧泄漏，造成低压侧压力上升较快，甚至超压。所以必须解体检修或堵管。
三、振动
换热器内部的流体流速一般较高，由于流体的脉冲和流动都会造成换热管的振动，或者整个设备振动，但最危险的是工艺开车过程中，提压或加负荷较快，很容易引起换热管振动，特别是在隔板处，管子振动的频率较高，容易把管切断，造成断管泄漏，遇到这种情况必须停机解体检查，检修换热器。
固定管板式换热器有哪几部分组成？结构特点是什么？浮头式换热器的浮头有几种形式？
固定管板式换热器主要由外壳、封头、管板、管束折流板或支撑板等部件组成。
其结构特点是：在壳体中设置有平行管束，管束两端用焊接或胀接的方法固定在管板上，两端管板直接和壳体焊接在一起，壳体的进出管直接焊接在壳体上，装有进口或出口管的封头管箱用螺栓与外壳两管板紧固。管束内根据换热管的长度设置了若干块折流板。这种换热器，管程可以用隔板分成任何程数。
浮头换热器的浮头常用的有两种形式。第一种是靠夹钳形半环和若干个压紧螺钉使浮头盖和活动管板密封结合起来，保证管内和管间互不渗漏。第二种是使浮头盖法兰直接和勾圈法兰用螺栓紧固，使浮头盖法兰和活动管板密封贴合，虽然减少了管束的有效传热面积，但密封性可靠，整体也较紧凑。
板式换热器的工作原理是什么？有何特点？
板式换热器是由许多波纹形的传热板片，按一定的间隔，通过橡胶垫片压紧组成的可拆卸的换热设备。板片组装时，两组交替排列，板与板之间用粘结剂把橡胶密封板条固定好，其作用是防止流体泄漏并使两板之间形成狭窄的网形流道，换热板片压成各种波纹形，以增加换热板片面积和刚性，并能使流体在低流速成下形成湍流，以达到强化传热的效果。板上的四个角孔，形成了流体的分配管和泄集管，两种换热介质分别流入各自流道，形成逆流或并流通过每个板片进行热量的交换。
其特点：（1）体积小，占地面积少；（2）传热效率高；（3）组装灵活；（4）金属消耗量低；（5）热损失小；（6）拆卸、清洗、检修方便；（7）板式换热器缺点是密封周边较长，容易泄漏，使用温度只能低于150ºC，承受压差较小，处理量较小，一旦发现板片结垢必须拆开清洗。
六、板式换热器有哪几部分组成？有什么作用？
板式换热器主要由传热板片、密封垫片、两端压板、固定封头、活动封头（头盖）、夹紧螺栓、支架、进出管等组成。
各部件作用如下：
一、传热板片
传热板片是换热器主要起换热作用的元件，一般波纹做成人字形，按照流体介质的不同，传热板片的材质也不一样，大多采用不锈钢和钛材制作而成。
二、密封垫片
板式换热器的密封垫片主要是在换热板片之间起密封作用。板式换热器的泄漏多是因为密封垫片压错位或者老化引起的。
三、两端压板
两端压板主要是夹紧压住所有的传热板片，保证流体介质不泄漏。
四、夹紧螺栓
夹紧螺栓主要是起紧固封头和换热板片的作用。夹紧螺栓一般是通扣螺纹，预紧螺栓时，一定用力矩扳手，使固定板片的力矩均匀。
五、挂架
主要是支承换热板片，使其拆卸、清洗、组装等方便。
板式换热器中、大修的内容有哪些？
板式换热器中修的内容是：
（1）拆除进出管清洗杂物；
（2）检查进出管的橡胶内衬，不应有裂纹和破坏；
（3）检查测量螺栓预紧力和板片总体尺寸。
板式换热器大修的内容是：
（1）包括中修内容；
（2）如换热器结垢，应解体清洗，或者另行配管在线化学清洗；
（3）用放大镜检查密封垫片的弹性和压缩变形情况，必要时可以更换；
（4）检查传热板片变形情况；
（5）检查传热板片有无腐蚀、穿孔等缺陷；
（6）重新组装，压紧螺栓；
（7）试压；
（8）复位。
板式换热器的拆装程序如下：
（1）板式换热器拆卸前，首先测量板束的压紧长度尺寸，做好记录（重装时应按此尺寸）；
（2）拆下夹紧螺栓和全部换热片；
（3）取下各板片上的密封垫片，为防止用螺丝刀刺破板片，可采取液氮急冷法，使橡胶板条急冷变形，然后撕下；
（4）清理密封槽内的残余粘结剂，清洗板片上的污垢；
（5）用灯光或渗透法检查传热板片有无裂纹或穿孔。检查板片上是否有凹坑或变形；
（6）修复或更换损坏的板片；
（7）重新组装。组装前首先用丙酮清洗密封槽，并用401号粘结剂，水平位置粘好密封条；
（8）粘好密封条的板片，每50片一组，用20~30mm的钢板压紧，在周围环境温度为30~35ºC的范围内固化24h，可以挂片；
（9）挂片完毕，轻挂两端压盖，并穿固定螺栓；
（10）用力矩扳手均匀地拧紧螺栓；
（11）测量组装压紧后板片的总长度；
（12）装进出口内衬套；
（13）整体试压。首先将板片一侧的流体通道的入口管盲死，装满水，然后在板片另一侧的工作介质通道出口管上加一带放气短管的盲板，在试压侧装上压力表。充满水后用手压泵加压，为操作压力的1.5倍，并保持30min，压力无下降即可连接外管。
板式换热器泄漏主要由以下原因造成：
（1）换热板片腐蚀穿透；
（2）换热板片有裂纹；
（3）夹紧螺栓紧固不均匀；
（4）换热板片变形太大；
（5）密封垫片断裂或老化；
（6）密封垫片厚度不均；
（7）密封垫片压偏。
板式换热器与列管式换热器比较有什么优点？
（1）体积小，占地面积少。板式换热器占地面积为同样换热能力的列管式换热器的30%左右。
（2）传热效率高。传热系数可达16700KJ/（m2*h*ºC）[4000kcal/(m2*h*ºC)],较之列管换热器高2~4倍。
（3）组装方便。当增加换热泪盈眶面积时，只需多装板片，进出口方位不需变动。
（4）金属消耗量低；
（5）拆卸、清洗、检修方便，不易结垢。
第五篇：换热器论文
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材料工程基础论文
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
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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。
③ U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。
非金属材料换热器 化工生产中强腐蚀性流体的换热，需采用
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陶瓷、玻璃、聚四氟乙烯、石墨等非金属材料制作管壳式换热器。这类换热器的换热性能较差，只用于压力低、振动小、温度较低的场合。
流道的选择
进行换热的冷热两流体，按以下原则选择流道：①不洁净和易结垢流体宜走管程，因管内清洗较方便；②腐蚀性流体宜走管程，以免管束与壳体同时受腐蚀；③压力高的流体宜走管程，以免壳体承受压力；④饱和蒸汽宜走壳程，因蒸汽冷凝传热分系数与流速无关,且冷凝液容易排出；⑤若两流体温度差较大,选用固定管板式换热器时，宜使传热分系数大的流体走壳程，以减小热应力。
操作强化
当管壁两侧传热分系数相差很大时（如粘度小的液体与气体间的换热），应设法减小传热分系数低的一侧的热阻。如果管外传热分系数小，可采用外螺纹管（低翅片管），以增大管外一侧的传热面积和流体湍动，减小热阻。如果管内传热分系数小，可在管内设置麻花铁，螺旋圈等添加物，以增强管内扰动，强化换热，当然这时流体的流动阻力也将增大。
管壳式换热器-shell and tube heat exchanger 由一个壳体和包含许多管子的管束所构成，冷、热流体之间通过管壁进行换热的换热器。管壳式换热器作为一种传统的标准换热设备，在化工、炼油、石油化工、动力、核能和其他工业装置中得到普遍采用，特别是在高温高压和大型换热器中的应用占据绝对优势。通常的工作压力可达4兆帕，工作温度在200℃以下，在个别情况下还可达到更高的压力和温度。一般壳体直径在1800毫米以下，管子长度在9米以下，在个别情况下也有更大或更长的。
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为提高换热器的传热效能，也可采用螺纹管、翅片管等。管子的布置有等边三角形、正方形、正方形斜转45°和同心圆形等多种形式，前3 种最为常见。按三角形布置时，在相同直径的壳体内可排列较多的管子，以增加传热面积，但管间难以用机械方法清洗，流体阻力也较大。管板和管子的总体称为管束。管子端部与管板的连接有焊接和胀接两种。在管束中横向设置一些折流板，引导壳程流体多次改变流动方向，有效地冲刷管子，以提高传热效能，同时对管子起支承作用。折流板的形状有弓形、圆形和矩形等。为减小壳程和管程流体的流通截面、加快流速，以提高传热效能，可在管箱和壳体内纵向设置分程隔板，将壳程分为2程和将管程分为2程、4程、6程和8程等。管壳式换热器的传热系数，在水-水换热时为1400～2850瓦每平方米每摄氏度〔W/(m2〃℃)〕;用水冷却气体时，为10～280W/(m2〃℃)；用水冷凝水蒸汽时，为570～4000W/(m2〃℃)。
分类
管壳式换热器按结构特点分为固定管板式换热器、浮头式换热器、Ｕ型管式换热器、双重管式换热器、填函式换热器和双管板换热器等。前 3种应用比较普遍。
固定管板式换热器
它是管壳式换热器的基本结构形式。管子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与壳体的壁温不同，二者的热变形量也不同，从而在管子、壳体和管板中产生温差应力。这一点在分析管板强度和管子与管板连接的可靠性时必须予以考虑。为减小温差应力，可在壳体上设置膨胀节。固定管板式换热器一般只在适当的温差应力范围、壳程压力不高的场合下
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采用。固定管板式换热器的结构简单、制造成本低，但参与换热的两流体的温差受一定限制；管间用机械方法清洗有困难，须采用化学方法清洗，因此要求壳程流体不易结垢。
浮头式换热器
浮头式换热器的结构为管子一端固定在一块固定管板上，管板夹持在壳体法兰与管箱法兰之间，用螺栓连接；管子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，即使两流体温差再大，也不会在管子、壳体和管板中产生温差应力。浮头式换热器适用于温度波动和温差大的场合；管束可从壳体内抽出用机械方法清洗管间或更换管束。但与固定管板式换热器相比，它的结构复杂、造价高。
U型管式换热器 一束管子被弯制成不同曲率半径的U型管，其两端固定在同一块管板上，组成管束。管板夹持在管箱法兰与壳体法兰之间，用螺栓连接。拆下管箱即可直接将管束抽出，便于清洗管间。管束的U形端不加固定，可自由伸缩，故它适用于两流体温差较大的场合；又因其构造较浮头式换热器简单，只有一块管板，单位传热面积的金属消耗量少，造价较低，也适用于高压流体的换热。但管子有U形部分，管内清洗较直管困难，因此要求管程流体清洁，不易结垢。管束中心的管子被外层管子遮盖，损坏时难以更换。相同直径的壳体内，U形管的排列数目较直管少，相应的传热面积也较小。
双重管式换热器
将一组管子插入另一组相应的管子中而构成的换热器。管程流体从管箱进口管流入，通过内插管到达外套管的底
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部，然后返向，通过内插管和外套管之间的环形空间，最后从管箱出口管流出。其特点是内插管与外套管之间没有约束，可自由伸缩。因此，它适用于温差很大的两流体换热。但管程流体的阻力较大，设备造价较高。
填函式换热器
填函式换热器的结构，管束一端与壳体之间用填料密封。管束的另一端管板与浮头式换热器同样夹持在管箱法兰与壳体法兰之间，用螺栓连接。拆下管箱、填料压盖等有关零件后，可将管束抽出壳体外，便于清洗管间。管束可自由伸缩，具有与浮头式换热器相同的优点。由于减少了壳体大盖，它的结构较浮头式换热器简单，造价也较低；但填料处容易渗漏，工作压力和温度受一定限制，直径也不宜过大。
双管板换热器管子两端分别连接在两块管板上，两块管板之间留有一定的空间，并装设开孔接管。当管子与一侧管板的连接处发生泄漏时，漏入的流体在此空间内收集起来，通过接管引出，因此可保证壳程流体和管程流体不致相互串漏和污染。双管板换热器主要用于严格要求参与换热的两流体不互相串漏的场合，但造价比固定管板式换热器高。
特点
这种换热器结构较简单，操作可靠，可用各种结构材料（主要是金属材料）制造，能在高温、高压下使用，是目前应用最广的类型。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
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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；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。同样，为提高管外流速，也可在壳体内安装纵向挡板，迫使流体多次通过壳体空间，称为多壳程。多管程与多壳程可配合应用。
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参考文献：1.http://www.xiexiebang.com/100k/read.php?tid=3280 3.江南 易宏 甑亮 岑汉钊.管壳式换热器壳程强化传热 研究进展.化肥工业 1998 25 6 : 27 321
4.罗运禄 谭志明 崔乃英 张绣云.氮肥厂换热设备的强 化改造.化肥工业 2 : 21 251
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