采用组合排列方法，即每程内均按正三角形排列，隔板两侧采用正方形排列。取管心距 ,则

  蛇管式换热器是管式换热器中结构最简单，操作最方便的一种换热设备，通常按照换热方法不一样，将蛇管式换热器分为沉浸式和喷淋式两类。

  套管式换热器是由两种不同直径的直管套在一起组成同心套管，其内管用U型时管顺次连接，外管与外管互相连接而成，其优点是结构相对比较简单，能耐高压，传热面积可根据自身的需求增减，适当地选择管内、外径，可使流体的流速增大，两种流体呈逆流流动，有利于传热。此换热器适用于高温，高压及小流量流体间的换热。

  5.换热器的工艺结构尺寸设计………………………………………………………………8

  6.5.1.管径和管内流速………………………………………………………………………8

  5.2.管程数和传热管数……………………………………………………………………8

  5.3.传热管排列和分程方法………………………………………………………………8

  管程冷却水的定性温度为t=25(°C)壳程有机物的定性温度为T=69(°C)

  2.设计方案的确定…………………………………………………………………………6

  2.1.管壳换热器的型式…………………………………………………………………6

  2.2.流程的选择…………………………………………………………………………6

  3.确定流体的定性温度、物性数据并选择列管换热器的型式……………………………6

  管路布置如图（参考图），已知泵进口段官场L进=5m，泵出口段管长L出=15m（均不包括局部阻力损失）。

  7.换热器的主要结构尺寸和计算结果…………………………………………………………13

  8.在ChemCAD中的结果……………………………………………………………………………14

  9.附图……………………………………………………………………………………………15

  10.总结……………………………………………………………………………………………17

  浮头式换热器的管板有一个不与外壳连接，该端被称为浮头，管束连同浮头可以自由伸缩，而与外壳的膨胀无关。浮头式换热器的管束可以拉出，便于清洗和检修，适用于两流体温差较大的各种物料的换热，应用极为普遍，但结构较为复杂，造价高。

  填料涵式换热器管束一端可以自由膨胀，与浮头式换热器相比，结构相对比较简单，造价低，但壳程流体有外漏的可能性，因此壳程不能处理易燃，易爆的流体。

  由上面的计算结果可知，按单程管设计的话，传热管过长，应该采用多管程结构。现取传热管长l=6m，则该换热器管程数为：

  前言…………………………………………………………………………………………3

  1.管壳换热器的设计书……………………………………………………………………6

  6.1.2.核算总传热系数…………………………………………………………………11

  6.1.3.污垢热阻…………………………………………………………………………11

  6.1.4对流传热系数……………………………………………………………………11

  6.1.5壳体对流传热系数………………………………………………………………11

  5.4.计算平均传热温差……………………………………………………………………9

  5.5.壳体内径………………………………………………………………………………9

  5.6.折流板…………………………………………………………………………………9

  5.7.计算壳程流通面积及流速……………………………………………………………9

  11.参考文献………………………………………………………………………………………17

  换热器是化工、炼油工业中普遍应用的典型的工艺设备。在化工厂，换热器的费用约占总费用的10%～20%，在炼油厂约占总费用35%～40%。换热器在其他部门如动力、原子能、冶金、食品、交通、环保、家电等也存在广泛的应用。因此，设计和选择得到使用、高效的换热器对降低设备的造价和操作费用具有十分重要的作用。

  1平盖2平盖管箱(部件) 3接管法兰4管箱法兰5固定管板6壳体法兰7防冲板8仪表接口9加强圈10壳体(部件) 11折流板12旁路挡板13拉杆14定距管15支持板16双头螺柱或螺栓17螺母18外头盖垫片19外头盖侧法兰20外头盖法兰21吊耳22放气口23凸形封头24浮头法兰25浮头垫片26球冠形封头27浮动管板28浮头盖(部件) 29外头盖(部件)30排液口31钩圈32接管33活动鞍座(部件) 34换热管35挡管36管束(部件) 37固定鞍座(部件) 38滑道39管箱垫片40管箱圆筒(短节) 41封头管箱(部件) 42分程隔板

  3.1.定性温度……………………………………………………………………………7

  3.2.物性参数……………………………………………………………………………7

  4.换热器的工艺计算…………………………………………………………………………7

  4.1.估算总传热系数………………………………………………………………………7

  安装折流板的目的是为了加大壳程流体的湍流速度，使湍流速度加剧，提高壳程流体的对流传热系数。在壳程管束中，一般都装有横向折流板，用以流体横向穿过管束，增加流体速度，以增强传热，同时用以支撑管束、防止管束震动和管子弯曲的作用。弓形折流板简单，性能优良，在实际中最常用。本次设计采用弓型折流板。

  用水做冷却剂时，出口温度不宜超过40度，选定出口温度为30度。两流体温的变动情况：热流体进口温度78℃，出口温度60℃，该换热器用循环水冷却，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，两侧的温差比较大。而列管式换热器在生产中被广泛利用。它的结构相对比较简单、坚固、制造较容易、解决能力大、适应性大、操作弹性较大。尤其在高压、高温和大型装置中使用更为普遍。故因此初步确定选用列管式换热器。

  管壳式换热器又称列管式换热器，是一种通用的标准换热设备，它具有结构相对比较简单，坚固耐用，造价低廉，用材广泛，清洗方便，适应能力强等优点，应用最为广泛。管壳式换热器根据结构特点分为以下几种：

  从两物流的操作压力看，应使氯苯走管程，循环冷却水走壳程。但由于循环冷却水较易结垢，若其流速太低，将会加快污垢上涨的速度，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，氯苯走壳程。

  3.确定流体的定性温度、物性数据并选择管Biblioteka Baidu换热器的型式

  4.1.1.热流量…………………………………………………………………………7

  4.1.2平均传热温差…………………………………………………………………7

  4.1.3．冷却剂水用量………………………………………………………………8

  4.1.4.选取K值，估算总传热系数………………………………………………8

  4.2估算传热面积…………………………………………………………………………8

  在进行换热器设计时，换热器各种零、部件的材料，应根据设备的操作压力、操作温度。流体的腐蚀性能以及对材料的制造工艺性能等的要求来选取

  正三角形排列结构紧密相连；正方形排列便于机械清洗；同心圆排列用于小壳径换热器，外圆管布管均匀，结构更为紧凑。我国换热器系列中，固定管板式多采正三角形排列；浮头式则以正方形错列排列居多，也有正三角形排列。

  6.1．6.传热面积…………………………………………………………………………11

  6.2．换热器内流体的流动阻力………………………………………………………………12

  6.2.1.管程流动阻力……………………………………………………………………12

  6.2.2.壳程流动阻力……………………………………………………………………12

  固定管板式换热器两端的管板与壳体连在一起，这类换热器结构相对比较简单，价格低，但管外清洗困难，宜处理两流体温差小于50℃且壳方流体较清洁及不易结垢的物料。

  带有膨胀节的固定管板式换热器，其膨胀节的弹性变形可减小温差应力，这种补偿方法适用于两流体温差小于70℃且壳方流体压强不高于600Kpa的情况。

  5.8.计算管程流通面积及流速…………………………………………………………10

  6.换热器核算…………………………………………………………………………………10

  6.1传热系数的校核………………………………………………………………………10

  6.1.1．传热面积………………………………………………………………………10

  在不同温度的流体间传递热能的装置称为热交换器，即简称换热器，是将热流体的部分热量传递给冷流体的设备。

  换热器的类型按传热方式的不同可分为：混合式、蓄热式和间壁式。其中间壁式换热器应用最广泛，如表2-1所示。