Q 7
三.主要设计过程
• 1.根据已知参数进行传热计算，并初选设备规格
初选传热系数K=1200w/(㎡/K) 所需传热面积S
SQ3 .7 7 16 5 0 8.4 9 m 7 2 K tm 12 3 0 .1 5 0 6
换热管选用Φ19×2，正三角形排列。
管内流速v=1.5 m/s
可计算出所需换热管数n=332 根。
SQ3 .7 7 16 5 0 8.4 9 m 7 2 K tm 12 3 0 .1 5 0 6
换热管选用Φ19×2，正三角形排列。
管内流速v=1.5 m/s
可计算出所需换热管数n=332 根。
采用单壳程双管程，管长L=4.5m
壳体内径D=600 mm
固定管板式列管换热器
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一.固定管板式换热器固定管板式列管换热器
选取管箱、筒体和封头的材料均为Q345R板材，确定了 筒体的厚度为6mm；接管、换热管的材料均选用Q345R，接 管采用无缝钢管制造；管板材料选用Q345R锻件，计算所 得名义厚度为50mm；折流板和分程隔板也选用Q345R板材 ；折流板厚度为6mm，分程隔板厚度为10mm。
固定管板式列管换热器
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公称压力为1.0MPa。
固定管板式列管换热器
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五、结构部件的选择
接管法兰选用带颈平焊法兰
公称压力为1.0MPa。
固定管板式列管换热器
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五、总结
首先根据工业生产的要求设计符合要求的换热器，
工艺计算初选了换热器规格，确定的换热器壳径600mm、 管子数362、公称压力1.0MPa、管子尺寸为Φ19×2、管长 4500mm、单壳程双管程；进行了管壳程压降的核算，管程 压降31.1KPa，壳程压降45.5KPa，均符合不大于50KPa的 要求；计算得到的传热系数Ko=1291W/m2·K，传热安全系 数为21.3%，满足工艺要求。
固定管板式列管换热器
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一.固定管板式换热器固定管板式列管换热器
固定管板换热器
性能优点
性能缺点
结构简单，制造 成本较低。管内 不易积累污垢， 污垢便于清洗。
3
管子外表面进行检 查和机械清洗，不 适宜处理脏的或有 腐蚀性的介质
Q
三.主要设计过程
• 1.根据已知参数进行传热计算，并初选设备规格
初选传热系数K=1200w/(㎡/K) 所需传热面积S
4.换热管与管板的连接
本换热器设计压力小于4MPa，且设计温度小于300℃， 操作中无剧烈的振动，无过大的温度变化及无明显的应力
腐蚀，故管板与换热管可采用强度胀接。
固定管板式列管换热器
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四、强度计算和结构设计
• 5.管板与壳体、管箱的连接方式
固定管板换热器管板兼做法兰，选用C型。
固定管板式列管换热器
名义厚度取6mm
固定管板式 列管换热器
壳程 封头计算厚度：
2 tP c D 0 .5 P c 2 1 0 . 8 0 8 .8 6 9 8 0 5 .5 0 0 .8 0 1 8 .6 m 5m
名义厚度取6mm
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四、强度计算和结构设计
• 管板兼做法兰
固定管板式列管换热器
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2.管板厚度的计算
青岛科技大学本科毕业设计
题目：BEM600固定管板式换热器设计
• 指导教师： 学生姓名： 学号：
• 班级：装控104班
固定管板式列管换热器
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一.固定管板式换热器
• 1、固定管板式换热器的结构特点
此种换热器的特点是管束以焊接或胀接在两 块管板上，管板分别焊接在外壳的两端并在其上 连接有顶盖，顶盖和壳体上装有流体进出口接管 。
• 5.吊耳（在管箱上设置）
固定管板式列管换热器
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五、结构部件的选择
• 防冲板
为了防止壳程物料进口处流体对换热管表 面积的直接冲刷，应在壳程进口管处设置防冲
板。
防冲板的固定形式为：用U型螺栓固定在换
热管上。
厚度为6mm。
固定管板式列管换热器
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五、结构部件的选择
6.法兰的选择 容器法兰选用甲型平焊法兰
鉴于本设备压力较低，介质为 水，主要采用Q345R材料。
管板计算厚度 0.75d=14.25mm
结构开槽深度5mm 分程隔板槽深度4mm,最后圆整钢 板规格50mm
管板布管区周边的剪 切应力
壳程圆筒轴向应力
许用应力
壳体法兰应力
换热管与管板拉脱应力 固定管板式列管换热 器
管子应力 12
四、强度计算和结构设计
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五、结构部件的选择
1.接管的选择及开孔补强
接管内径为150mm，进行开孔补强计算，计算知不需要进 行补强。
• 2.拉杆与定距管
拉杆定距管结构，此结构适用于换热管外径d≥19mm的管 束，4根拉杆。
固定管板式列管换热器
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五、结构部件的选择
3.折流板
设置折流板的主要目的是为了增加壳程流体的流速，提高壳 程的传热膜系数，从而达到提高总传热系数的目的。同时， 设置折流板对于卧式换热器的换热管具有一定得支撑作用，当换
谢谢各位老师！
固定管板式列管换热器
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壳程压降(Pa)
P(21u 1 1)2Di(N dB 0 1)f0 0 p
97.8 10.57 20.6(131)0.30 31.73
2
0.017 1.03
36863
固定管板式列管换热器
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四、强度计算和结构设计
管程 筒体计算厚度：
强度 计算
2 P t c D P c 2 1 0 .8 8 0 .8 6 8 9 0 5 0 .8 0 8 1 .6 m 5m
固定管板换热器
性能优点
性能缺点
结构简单，制造 成本较低。管内 不易不 适宜处理脏的或有 腐蚀性的介质
Q
二.主要设计思路
固定管板式列管换热器
•1.根据已知参
数进行传热 计算，并初 选设备规格。
2.压力 降校核
3.传热面积 核算
4.强度计算 和结构设计
热管过长，而管子承受的压应力过大时，在满足换热器壳程允许压降
的情况下，增加折流板的数量，减小折流板间距，对于焊接换热管 的手里状况和防止流体流动诱发震动有一定的作用。而且， 设置折流板也有利于换热管的安装。
固定管板式列管换热器
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五、结构部件的选择
• 4.鞍座
鞍座选取DN600mm、重形、120度包角、焊制、双筋 、带垫板鞍座，鞍座和垫板材料均选用Q345R板材。
采用单壳程双管程，管长L=4.5m
壳体内径D=600 mm
固定管板式列管换热器
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三.主要设计过程
• 2.压降校核
管程压降(Pa)P 12 G i2i ldN i Pfii
P2
Gi2
22
4NP
P i ( P 1 P 2 ) F i ( 13 70 ) 7 1 . 5 1 2 3 0 7 1 . 51