U型管式换热器冷却芯子打压壳体设计

u型管式换热器性能特点 性能特点： 此类换热器的特点是管束可以自由伸缩，不会因管壳之间的温差而产生热应力，热补偿性能 好；管程为双管程，流程较长，流速较高，传热性能较好；承压能力强；管束可从壳体内 抽出，便于检修和清洗，且结构简单，造价便宜。 其缺点是管内清洗不便，管束中间部分的管子难以更换，又因最内层管子弯曲半径不能太小， 在管板中心部分布管不紧凑，所以管子数不能太多，且管束中心部分存在间隙，使壳程流 体易于短路而影响壳程换热。此外，为了弥补弯管后管壁的减薄，直管部分需用壁较厚的 管子。这就影响了它的使用场合，仅宜用于管壳壁温相差较大，或壳程介质易结垢而管程介 质清洁及不易结垢，高温、高压、腐蚀性强的情形。

i xxxx大学 毕业设计说明书 设计q扣1：1459919609q扣2：1969043202 学院： 专业： 题目：u型管式换热器的设计 u-tubeheatexchangerdesign 指导教师：职称: 职称: 20**年**月**日 ii 摘要 本文介绍了u型管换热器的整体结构设计计算。u型管换热器仅有一个管板，管子 两端均固定于同一管板上，管子可以自由伸缩，无热应力，热补偿性能好；管程采用双 管程，流程较长，流速较高，传热性能较好，承压能力强，管束可从壳体内抽出，便于 检修和清洗，且结构简单，造价便宜。u型管式换热器的主要结构包括管箱、筒体、封 头、换热管、接管、折流板、防冲板和导流筒、防短路结构、支座及管壳程的其他附件 等。 本次设计为二类压力容器，设计温度和设计压力都较高，因而设计要求高。换热器 采用双管程，不锈钢换热管制造

i 摘要 本文依据国家相关规范、标准，严格遵循gb151-99和gb150-98，着重介 绍了u型管式换热器的传热工艺的计算，及物料与结构因素对换热能力的影响 和换热器的机械设计，包括工艺结构与机械结构设计和换热器受力元件如管板 的受力计算和强度校核，以保证蒸汽过热器安全运行，其中，前者主要是确定 有关部件的结构形式，结构尺寸和零件之间的连接，如封头、接管、管板、折 流板等的结构形式和尺寸，管板与换热管、壳体、管箱的连接等。还介绍了u 型管式换热器的制造、检验、安装和维修时应注意的事项。 关键词：蒸汽过热器传热计算结构设计强度校核 ii abstract thisthesisisbasedonrelevantnational,standards,andstrictlyfollowsthe gb151-99andgb150-98,emphat

u型管式换热器属于列管换热器的一种,被广泛应用在循环水冷却高温气体装置中。根据u型管式换热器的结构特点和技术原理,针对设备在使用过程中可能出现的问题,在整个材料采购和制造过程中,对换热器中管板制造加工、u型管成形及换热管与管板的焊接等制造的关键和难点予以质量控制,保证产品质量,使设备按设计要求制造完毕后安全有效地运行。

化肥事业部2017年大检修u型管式换热器检修作业指导书 -1- 化肥事业部2017年大检修 u型管式换热器检修 作业指导书 编制人：审核一： 审核人：审核二： 批准： 岳阳建华工程有限公司 2017年4月15日 化肥事业部2017年大检修u型管式换热器检修作业指导书 -2- u型管式换热器检修 作业指导书 1.概述 化肥事业部2017年4月份开始为期一个月左右的大检修。本次检修u型管式换热器数 量多、难度大、检修时间紧迫，为确保换热器的检修优质、高速、安全顺利的完成，特编 制本方案用于u型管式换热器检修。 2.编制依据及规范 巴陵石化提供的换热器设备图纸 《石油化工换热器设备施工及验收规范》sh3532-2005 《石油化工施工安全技术规程》sh3505-1999 《热交换器》

i u型管式换热器设计 摘要 本文介绍了u型管换热器的整体结构设计计算。u型管换热器仅有一个管板，管子 两端均固定于同一管板上，管子可以自由伸缩，无热应力，热补偿性能好；管程采用双 管程，流程较长，流速较高，传热性能较好，承压能力强，管束可从壳体内抽出，便于 检修和清洗，且结构简单，造价便宜。u型管式换热器的主要结构包括管箱、筒体、封 头、换热管、接管、折流板、防冲板和导流筒、防短路结构、支座及管壳程的其他附件 等。 本次设计为二类压力容器，设计温度和设计压力都较高，因而设计要求高。换热器 采用双管程，不锈钢换热管制造。设计中主要进行了换热器的结构设计，强度设计以及 零部件的选型和工艺设计。 关键词：u型管换热器，结构，强度，设计计算 u-tubeheatexchangerdesign abstract thispaperintroducestheu-tube

一、概述 管式换热器是换热器家族众多成员中应用最广泛的产品， 管式换热器具有承压力强、工作可靠，标准化程度高的特点， 因而广泛地应用于化工、机械、冶金、供热等各个行业。 我厂是生产各类换热器的专业厂，积累多年经验并结合国 内外先进技术，研制了gll、glc系列管式换热器，其型式 和基本参数符合重型行业标准，设计和工艺技术条件符合国 家标准。 二、结构和工作原理 管式换热器主要由封头、壳体、管束、法兰接管等部件组 成。 种介质由封头端的进口接管进入传热管内，其流程可根据工 艺实现一管程、二管程和四管程结构；另一种介质由壳体一 端的进口接管进入壳体内并均匀地分布于传热管外，其流动 状态可根据工艺要求在管束中设置不同型式和数量的折流 板。做为传热元件----换热管，可根据工艺要求采用黄铜管， 铜翅片管和钢管，从而保证了

以u型管式换热器管板为例,利用ansys有限元软件的瞬态分析模块对其动应力进行了有限元计算,通过有限元分析对模型进行了简化和当量处理,并对换热器管板进行了强度和疲劳评定.结果表明:计算和分析结果更符合u型管式换热器管板真实的动应力分布,其最大动应力在管板与壳程筒体连接应力槽处,适当增大过渡圆角半径可使管板两侧应力趋于相等;由温度产生的热应力对管板总应力影响很大,在计算中不能忽略温度载荷的影响;评定结果表明,该换热器符合强度和疲劳要求.

1传热效率高 板片波纹的设计以高度的薄膜导热系数为目标，板片波纹所形成的特 殊流道，使流体在极低的流速下即可发生强烈的扰动流（湍流），扰 动流又有自净效应以防止污垢生成因而传热效率很高。 一般地说，板式换热器的传热系数k值在3000～6000w/m2.oc范围 内。这就表明，板式换热器只需要管壳式换热器面积的1/2～1/4即 可达到同样的换热效果。 2使用安全可靠 在板片之间的密封装置上设计了2道密封，同时又设有信号孔，一旦 发生泄漏，可将其排出热换器外部，即防止了二种介质相混，又起 到了安全报警的作用。 3占地小，易维护 板式换热器的结构极为紧凑，在传热量相等的条件下，所占空间仅为 管壳式换热器的1/2～1/3。并且不象管壳式那样需要预留出很大得空 间用来拉出管束检修。而板式换热器只需要松开夹紧螺杆，即可在原 空间范围内100%地接触到换热板的表面，

板式换热器性能及报价 一、概述： 板式换热器占地面积少换热效率高、节省能源、维护简单的换热设备，其被广泛地应用 于各个行业。在能够使用的板式换热器的场合，板式换热器已成为了设计人员首选的换热设 备。 二、结构及材质： 1、结构 板式换热器由一组波纹金属组成，板上有角孔，供传热的两种流体通过。金属板片安装 在固定板和活动压紧板所组成的框架内，并用夹紧螺栓夹紧，板片上装有密封垫片，将流体 通道密封，并且引导流体交替地流至各自通道内。 2、板式材质 常用材料如下： ※不锈钢（aisi304/316， smo（18/12/6.5）） ※钛钛钯合金 ※合金incoloy825 ※哈式合金hastelloy 3、密封垫材质 ※丁晴橡胶（nbr） （-20℃～135℃） ※氟橡胶（fpmorviton） （-50℃～250℃） ※三元乙丙胶（epdm） （

以一台小直径高压u形管式换热器的管箱设计为例,探讨在应用gb151中的b型管板时,校核与其直接相连的法兰时附加弯矩的计算,同时简要介绍了当δ/d值较小时,平盖计算应注意的问题。

西南科技大学本科生毕业设计 本科毕业设计（论文） u型管换热器结构设计与建模 学院名称制造科学与工程学院 专业名称过程装备与控制工程 学生姓名xx 学号xx 指导教师xx讲师 二〇一五年六月 西南科技大学本科生毕业设计 目录 绪论 第一章 1.1换热器的发展及研究现状 1.2换热器的生产需求 第二章 2.1设计任务 2.1.1设计题目 2.1.2设计参数 2.2方案确定 2.3确定介质物性参数 2.4计算总传热系数 2.4.1热流量 2.4.2平均传热温差 2.4.3水蒸气用量 2.4.4总传热系数k 2.5传热面积计算 2.6工艺结构尺寸 2.6.1管束数量确定 2.6.2平均传热温差校正 2.6.3传热管排列和分程方式 2.6.4壳体内径di 2.6.5折流挡板 西

换热器的分类与列管式换热器

换热器的分类与列管式换热器分解

换热器的分类与列管式换热器 (2)

1 化工原理课程设计 学院:化学化工学院 班级： 姓名学号： 指导教师： 2 目录 §一.列管式换热器 1.1.列管式换热器简介 1.2设计任务 1.3.列管式换热器设计内容 1.4.操作条件 1.5.主要设备结构图 §二.概述及设计要求 2.1.换热器概述 2.2.设计要求 §三.设计条件及主要物理参数 3.1.初选换热器的类型 3.2.确定物性参数 3.3.计算热流量及平均温差 3.4壳程结构与相关计算公式 3.5管程安排(流动空间的选择)及流速确定 3.6计算传热系数k 3.7计算传热面积 §四.工艺设计计算 §五.换热器核算 §六.设计结果汇总 §七.设计评述 §八.工艺流程图 §九.主要符号说明 §十.参考资料 3 §一.列管式换热器 1.1.列管式换热器

xxx学校 本科课程设计 题目：列管式换热器 专业：应用化学 学院：xx学院 班级：xx级xx班 姓名：xxx 学号： 指导教师：xxx 目录 1概述....................................................................................................................................3 1.1课程设计学习目的及其重要性...................................3 1.2换热器设计的重要性及其步骤...................................3 2课程设计任务书.............................

目前,随着化学工业的迅速发展,为满足化工生产的要求,缩短生产周期,提高生产效率,保证产品质量,大量高温、高压设备被采用。由于u形管式换热器只有一块管板,管束可以自由伸缩,密封面少,可抽芯更换,故适用于管壳程流体温差大,高温、高压的场合。根据介质的种类、压力、温度等条件,管程侧一般是条件比较苛刻的介质,因此管箱是设计高压u形管式换热器的关键。高压容器的结构在保证强度可靠性的前提下,还需要保证密封的严密性,使容器在操作时不产生泄露,避免引起着火或者爆炸事故。因此必须使密封结构简单、可靠、结构紧凑、便于加工、装卸、检验等。高压密封结构具有多种型式,其中以双锥密封具有优良的综合性能,是在高压容器中广泛使用的密封结构。密封结构是由法兰及法兰盖、螺栓、密封垫片三者构成,在操作状态时,设备内的工作压力或者温度是波动的,螺栓受到脉动载荷,为了改善螺栓的受力以保证密封性能,需要对螺栓采取减小刚度的方法,这就需要对螺栓的结构采取必要的措施以达到降低刚度的要求。

目前,随着化学工业的迅速发展,为满足化工生产的要求,缩短生产周期,提高生产效率,保证产品质量,大量高温、高压设备被采用。由于u形管式换热器只有一块管板,管束可以自由伸缩,密封面少,可抽芯更换,故适用于管壳程流体温差大,高温、高压的场合。根据介质的种类、压力、温度等条件,管程侧一般是条件比较苛刻的介质,因此管箱是设计高压u形管式换热器的关键。高压容器的结构在保证强度可靠性的前提下,还需要保证密封的严密性,使容器在操作时不产生泄露,避免引起着火或者爆炸事故。因此必须使密封结构简单、可靠、结构紧凑、便于加工、装卸、检验等。高压密封结构具有多种型式,其中以双锥密封具有优良的综合性能,是在高压容器中广泛使用的密封结构。密封结构是由法兰及法兰盖、螺栓、密封垫片三者构成,在操作状态时,设备内的工作压力或者温度是波动的,螺栓受到脉动载荷,为了改善螺栓的受力以保证密封性能,需要对螺栓采取减小刚度的方法,这就需要对螺栓的结构采取必要的措施以达到降低刚度的要求。

目前,随着化学工业的迅速发展,为满足化工生产的要求,缩短生产周期,提高生产效率,保证产品质量,大量高温、高压设备被采用。由于u形管式换热器只有一块管板,管束可以自由伸缩,密封面少,可抽芯更换,故适用于管壳程流体温差大,高温、高压的场合。根据介质的种类、压力、温度等条件,管程侧一般是条件比较苛刻的介质,因此管箱是设计高压u形管式换热器的关键。高压容器的结构在保证强度可靠性的前提下,还需要保证密封的严密性,使容器在操作时不产生泄露,避免引起着火或者爆炸事故。因此必须使密封结构简单、可靠、结构紧凑、便于加工、装卸、检验等。高压密封结构具有多种型式,其中以双锥密封具有优良的综合性能,是在高压容器中广泛使用的密封结构。密封结构是由法兰及法兰盖、螺栓、密封垫片三者构成,在操作状态时,设备内的工作压力或者温度是波动的,螺栓受到脉动载荷,为了改善螺栓的受力以保证密封性能,需要对螺栓采取减小刚度的方法,这就需要对螺栓的结构采取必要的措施以达到降低刚度的要求。

列管式换热器(设计举例)

1 第一章列管式换热器的设计 1.1概述 列管式换热器是一种较早发展起来的型式，设计资料和数据比较完善，目前在许多国 家中已有系列化标准。列管式换热器在换热效率，紧凑性和金属消耗量等方面不及其他新 型换热器，但是它具有结构牢固，适应性大，材料范围广泛等独特优点，因而在各种换 热器的竞争发展中得以继续应用下去。目前仍是化工、石油和石油化工中换热器的主要类 型，在高温高压和大型换热器中，仍占绝对优势。例如在炼油厂中作为加热或冷却用的换 热器、蒸馏操作中蒸馏釜（或再沸器）和冷凝器、化工厂中蒸发设备的加热室等，大都采 用列管式换热器 [3] 。 1.2列管换热器型式的选择 列管式换热器种类很多，目前广泛使用的按其温度差补偿结构来分，主要有以下几种： （1）固定管板式换热器：这类换热器的结构比较简单、紧凑，造价便宜，但管外不能 机械清洗。此种换热器管束连接在管板上，管板分别焊在外壳两