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1、 固定管板式换热器制造工艺摘要：换热器作为一种流体间传递热量的设备，在化工行业中占有举足轻重的地位。列管式换热器单位体积具有的传热面积大以及传热效果好。其中固定管板式换热器为两端管板和壳体连接成一体，具有结构简单和造价低廉等优点，因此使用较为广泛。本文介绍了主要介绍了固定管板式换热器的结构及各零部件的加工工艺、注意事项及换热器安装。着重探讨了换热管、筒体、折流板等各部分工作原理及加工工艺。从制造工艺角度来看，主要包括材料的选择与净化、矫形、筒体的展开、划线、切割、边缘加工、弯曲成型、装配与焊接、热处理、质量检验等。关键词：固定管板式 结构 加工 安装 FIXED TUBE PLATE HEAT
2、 EXCHANGER MANUFACTURING PROCESS ABSTRACT:The heat exchanger transmit thermal between one kind of fluid and another. The equipment play an important role in heat transfer .The fixed tube heat exchanger have a good advantage of the large heat transfer area and the heat transfer effect is good. For th
3、e fixed tube plate heat exchanger，the two sides tubes and plates are connected with the shell ，so the structure is simple and the cost of production is low， as a result it is used widespreadThis paper describes the various parts of the structure of the fixed tube sheet heat exchanger process, attent
4、ion to issues and heat exchanger installation. The paper detailed introduces the Tube, cylinder, fold flow plate part of the working principle and processing technology. From the manufacturing process point of view，mainly including the selection of materials and purification, orthopedic, cylinder ex
5、pansion, marking, cutting, edge processing, bending forming, assembly and welding, heat treatment, quality inspection and so on .KEY WORDS: fixed tube plate structure processing installation目录前言1第一部分 概述2第一章 换热器21.1 换热器简介21.2 研究目的及意义21.3 固定管板式换热器3第二部分 方案论证3第三部分 过程论述4第一章 选材4第二章 材料验收4第三章 下料4第四章 卷制筒体5第五
6、章 管板制造5第六章 换热管制造76.1 换热管材料76.2 换热管排列形式及中心距8第七章 封头制造8第八章 管箱9第九章 折流板制造9第十章 拉杆和定距管1110.1 拉杆的作用与布置11第十一章 换热器各部件的连接方式1211.1 换热管与管板的连接1211.2 管板与壳体的连接1311.3 管板与容器法兰的连接14第十二章 换热器的安装1412.1 安装14第四部分 总结15参考文献16英文文献翻译17原文17New plate heat exchanger optimization Selection17致谢28前言换热器的主要作用是将能量由温度较高的流体传递给温度较低的流体，是流体
7、温度达到工艺流程规定的指标，以满足工艺流程上的需要。此外,换热器也是回收余热、废热特别是低位热能的有效装置。例如，高炉炉气（约1500）的余热，通过余热锅炉可生产压力蒸汽，作为供汽、供热等的辅助能源，从而提高热能的总利用率，降低燃料消耗，提高工业生产经济效益。 固定管板式换热器是一种传统的节能设备，是化工、炼油、动力、食品、轻工、原子能、制药、机械及其他许多工业部门广泛使用的一种通用换热设备。在化工厂中，换热设备的投资约占总投资的 10%20%；在化肥厂中，约占总投资的 30%41%。近几十年来，紧凑式换热器、板式、压焊板式换热器、热管式换热器、直接接触式换热器等得到发展。在各行业的换热设备中
8、，固定管板式换热器占据着主导地位。因为许多化工工艺过程都具有高温、高压、高真空、有腐蚀等特点，而管壳式换热器具有选材范围广，可为碳钢、低合金钢、高合金钢、铝材、铜材、钛材等，适应性强，处理能力大，特别是能承受高温和高压等特点。所以管壳式换热器被广泛应用于化工、炼油、石油化工、制药、以及其它许多工业中，它适用于冷却、冷凝、加热、蒸发和废热回收等方面。在这次实习过程中，我充分认识到在学校学习的重要性，现场不仅需要有专业的知识，还需要灵活的应变能力和很好的沟通技巧。在这次实习中, 我虽然遇到很多困难，但我没有放弃，积极查阅资料寻求答案，找师傅们帮忙，师傅们不仅有丰富的经验，而且还有一些实践与理论结合
9、的方法，能帮助我们更好更快的掌握知识。我需要学习的东西还有很多，在今后的工作中我仍要继续努力。限于水平且时间仓促，文中难免有遗漏和不足，望答辩老师批评指正。 王海娟第一部分 概述 第一章 换热器1.1 换热器简介换热器是将能量由温度较高的流体传递给温度较低的流体，是流体温度达到工艺流程规定的指标，以满足工艺流程上的需要的一种换热设备。此外,换热器也是回收余热、废热特别是低位热能的有效装置。例如，高炉炉气（约1500）的余热，通过余热锅炉可生产压力蒸汽，作为供汽、供热等的辅助能源，从而提高热能的总利用率，降低燃料消耗，提高工业生产经济效益。1.2 研究目的及意义换热器为石油，化工、食品、原子能及
10、其它化工部门所广泛使用的一种工艺设备。 一般情况换热器约占石油化工装置设备总重量的 40%，其中又以管壳式换热器为主， 因此管壳式换热器的研究开发和标准制订一向受到各国的重视，例如美国的 TEMA 和日本的 JISB8249 就是管壳式换热器的专用标准。近年来，随着制造技术的进步，强化传热元件的开发，使得新型高效换热器的研究有了较大的发展，根据不同的工艺条件与换热工况设计制造了不同结构形式的新型换热器，并已在化工、炼油、石油化工、制冷及制药各行业得到应用与推广，取得了较大的经济效益。各式换热器的设计思想各有新颖之处， 结构上各具特色。 有的在于强化管内传热，有的着眼于壳程强化传热，有的改进了管
11、箱设计，有的着重防止管板诱导振动，有的紧凑了设备结构，有的在于防腐防垢。其中最先进的要数 PACKINOX、SRCTM、 HelixchangerTM、 Twisted-tube Exchanger、 HiTRAN、 Hybrid、 Exotic Heat Exchanger 几 种换热器。鉴于固定管板式换热器的广泛应用，本论文以实习工厂所制造的固定管板式换热器为例，讨论其制造工艺以加深对固定管板式换热器的认识，以便今后的工作中更好的使用改进换热器的性能.1.3 固定管板式换热器固定管板式换热器的典型结构如下图所示。管束连接在管板上，管板与壳体焊接。其优点是结构简单、紧凑、能承受较高的压力，造
12、价低，管程清洗方便，管子损坏时易于堵塞或更换；缺点是当管束与壳体的壁温或材料的线胀系数相差较大时，壳体与管束将会产生较大的热应力。这种换热器适用于壳测介质清洁且不易结垢、并能进行清洗、管程与壳程两侧温差不大或温差较大但壳测压力不高的场合。图1-1固定管板式换热器结构图固定管板式换热器制造及检验应符合压力容器安全技术监察规程，GB8184汽轮机低压加热汽技术条件，GB151-2005管壳式换热器，GB7838热网加热器等标准中的规定。实习公司所制造的换热器是为某化肥厂制造的一台换热设备，管程介质为氢氧化钠，壳程介质为冷凝液。管程、壳程设计压力分别是0.16MPa、0.18 MPa，设计温度分别是
13、160、180。介质分别是42%的NaOH溶液和蒸汽冷凝水。固定管板式换热器各部件制造总工序：备料划线切割边缘加工（探伤）成型组对焊接焊接质量检验组装焊接压力试验。 第二部分 方案论证固定管板式换热器的两端管板和壳体制成一体，当两流体的温度差较大时，在外壳的适当位置上焊上一个补偿圈， （或膨胀节） 。当壳体和管束热膨胀不同时，补偿圈发生缓慢的弹性变形来补偿因温差应力引起的热膨胀。固定管板式换热器的结构特点是在壳体中设置有管束， 管束两端用胀焊并接的方法将管子固定在管板上，能提高接头的抗疲劳性能，消除应力腐蚀和间隙腐蚀，减小管板两侧温度差，降低管板的翘曲，延长了换热器的使用寿命。两端管板直接和壳
14、体焊接在一起，壳程的进出口管直接焊在壳体上，管板外圆周和封头法兰用螺栓紧固，管程进出口管直接和封头 焊在一起，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。当膨胀之差较大时，可在壳体上设 置膨胀节，以减少因管、壳程温差而产生的热应力。第三部分 过程论述第一章 选材 选择材料应考虑使用条件，焊接性能，制造工艺以及合理性，符合相应的标准。受压元件用钢板由平炉、电炉或氧气转炉炼制。对于厚度大于20mm的16MnR，供货状态应正火状态。用于制造换热器圆筒的碳素钢、低合金刚钢管采用无缝钢管。用于制造管板、平盖、法兰的钢锻件，级别不低于二级。带有凸肩的管板与圆筒封头对接
15、连接时采用锻件。壳体的材质是16MnR,管板材质为B30/16MnR复合板，换热管的材质为B30。第二章 材料验收逐张检查钢板表面质量材料标记，按炉复验钢板的化学成分，按批复验钢板的力学性能、冷弯性能、超声波检测复验。第三章 下料用于制造换热器受压元件的材料在切割前应进行标记移植。可用余料也同样标记移植。材料的切割方法有:机械切割法、氧气切割法和等离子切割法三种。机械切割法是用斜口剪板机切割，效率低，不能切割高硬度的材料；氧气切割法可以切割较厚碳素钢板，但不能切割不锈钢和其它高熔点的金属和非金属；等离子切割法不仅可以切割高熔点的金属和非金属，且效率高、切口光滑平整，热影响区小，材料性能无显著变
16、化，成本低，故采用此法。复层放下面，基层放下面，切割从基层进行，切割时先预热或缓冷，以避免发生裂纹和切割面硬化，切割后应用磁粉或渗透进行检测，不得存在裂纹、划痕之类妨碍下道工序的缺陷，若有则用砂轮磨掉。第四章 卷制筒体换热器筒体的圆度要求较高，必须保证壳体与折流板之间有合适的间隙。如太大就要影响换热效果，太小就要增加装配的难度。切割好的钢板应根据钢板厚度、操作压力高低选定破口形式进行边缘加工。钢板的弯卷有冷卷和热卷。冷卷是在常温下进行弯卷，热卷是将钢板加热到950左右进行弯卷。由于热卷费用高，故采用的是冷卷。用钢板卷制时，内直径允许偏差可通过外圆周长加以控制，其外周长允许上偏差10mm；下偏差
17、为03.2壳体圆筒同一断面上，最大直径与最小直径之差为e0.5%DN.根据设计，本换热器采用壳体壁厚为8mm。除钢板在卷制前检查尺寸，弄清材质板厚、规格及焊缝情况。根据制造工艺确定加工余量，以保证凸形封头和冷卷筒节成型后的厚度不小于该部件的名义厚度减去钢板负偏差。卷板前先清除铁屑杂物。卷板时需将钢板放正定位，注意钢板纵向边缘严格与滚筒轴线保持平行，防止错边及大小口。制造中应避免钢板表面的机械损伤，对于尖锐伤痕刻槽等缺陷应予修磨。对圆筒内壁上凡是有碍管束顺利抽装的焊缝，均磨制与母材齐平，接管及补强圈与筒体焊接前，用液压千斤顶顶上，防止壳体变形超差，而影响管束安装。第五章 管板制造管板是换热器的主
18、要受压元件， 其制造精度对换热管与管板连接接头的胀焊质量有很大影响， 因此管板制造精度要求比较高。管板一般采用低合金钢锻造，或者采用低合金钢钢板加工。当某种单一材料的材料不能同时抵抗两侧换热介质的腐蚀时，必须采用双金属板。如果只有一种介质具有强烈腐蚀作用，但是管板尺寸比较厚，那么采用整体的贵重材料制造管板不如采用采用复合板经济。而且贵重材料的强度和加工性不如碳钢，导热性能反而差。因此在直径大、压力高的换热器中，采用以强度高而便宜的低合金钢作为基层的复合板。 设计要求管板端部的密封面与管板中心轴线的垂直度公差为0.25 mm， 管孔轴线与管板端面的垂直度公差为0.08 mm， 管孔孔距为57 m
19、m，管孔表面粗糙度为12.5 m，因此管板材料由厚度为12 mm的B30与厚度为40 mm的16MnR两种金属爆炸复合而成。（1）下坯料考虑到爆炸复合板时易产生较大变形以及复合板工艺要求，所以宜按复层板比基层板单边尺寸大5 mm下料。（2）爆炸复合复合前应将基层16MnR钢复合表面彻底除锈抛磨光亮，B30板复合表面也清理干净，露出金属光泽。爆炸复合后应正火热处理，以消除内应力，改善材料的力学性能。须进行校平加工，保证复层端面平面度公差为1.5 mm，对复层与基层的贴合情况进行100%超声波检查，要求贴合率为100%，不允许有分层未贴合现象，并要求基层和复层材料内外不得有裂纹及降低管板强度的任何
20、缺陷，复合板面的剪切强度应大于147 N/mm2。（3）切割下料为了车削加工方便，应把爆炸后的坯料切割成圆饼形状，切割加工宜采用等离子切割并注意让复层端面朝上。（4）车加工为了保证复层端面与轴线垂直并且使得复层端面切削加工量最少，以达到节约贵重金属之目的，应以复层端面为基准找正后进行机加工，这样也有利于更好地保证管板密封面的精度。基层材料的待堆焊面和复层材料车加工后的表面，按JB4730进行表面检测，检查结果不得有裂纹、成排气孔，并应符合UT级要求。（5）管孔加工管孔加工精度直接影响着装配质量，是管板制造中重要的一个环节，应严格控制划线、钻孔、刻槽、倒角等工序，管板划线；划线是决定管孔加工位置
21、的基本作业，必须准确无误。每台换热器只需在一块管板上划线即可。划线经确认后在各孔中心点用冲头冲出一个小坑。定位孔加工；管板可先用钻头加工定位孔，正式决定钻孔位置，使加工管孔的钻头顶尖能正确而迅速找到定位孔中心，以保证管孔孔距正确。钻孔；定位孔钻完后，将管板放在同一高度的平面上压紧即可加工。钻孔应满足孔的精度，管孔表面粗糙度不大于12.5m. 在加工中应满足以下要求：A保证孔的位置及尺寸精度；B对大厚度的管板必须保证孔与管板平面垂直；C组装状态下管板和折流板的同一位置的管孔和拉杆用孔的中心应在同一直线上。管板管孔直径及允许偏差应符合下表规定适用于冷拔（轧）直径为高级精度的碳素钢、低合金钢、不锈钢
22、管和铜合金换热管 ） 换热管外径1416192532384557管孔直径14.2516.2519.2525.2532.3538.4045.4057.55表5.1管板管孔直径及允许偏差表第六章 换热管制造换热管是管壳式换热器的传热元件，采用高效传热元件是改进换热器传热性能最直接有效的方法。6.1换热管材料国内已使用的新效的换热管有以下几种： 螺纹管：又称低翅片管，用光管轧制而成，适用于管外热阻为管内热阻1.5倍以上的单相流及渣油、蜡油等粘度大、腐蚀易结垢物料的换热。 T形翅片管：用于管外沸腾时，可有效降低物料泡核点，沸腾给热系数提高1.63.3倍，是蒸发器、重沸器的理想用管。 表面多孔管：该管为
23、光管表面形成一层多孔性金属敷层，该敷层上密布的小孔能形成许多汽化中心，强化沸腾传热。 螺旋槽纹管：可强化管内物流间的传热，物料在管内靠近管壁部分流体顺槽旋流，另一部分流体呈轴向涡流，前一种流动有利于减薄边界层，后一种流动分离边界层并增强流体扰动，传热系数提高1.31.7倍，但阻力降增加1.72.5倍。 波纹管：为挤压成型的不锈钢薄壁波纹管，管内、管外都有强化传热的作用，但波纹管换热器承压能力不高，管心距大而排管少，壳程短而不易控制。 本换热器中的换热管采用 45 mm2.5 mm，长5 296 mm的无缝B30管制造，在总体装配穿管之前，先对每根换热管在专用的水压装置上逐根进行1.02 MPa
24、水压试验。换热管如有弯曲，可用下图所示的专用模具，在圆弧内垫上干净的棉布，并在平台上校直，否则因弯曲会造成穿管困难，影响产品质量。在总体装配之前对管子两端部100 mm内用砂纸抛光，并用丙酮清洗干净。图6-1抛光模具换热管拼接时，必须符合以下要求。同一根换热管的对接焊缝，直管不得超过一条，U形管不能超过两条；最短管长不得小于300mm；包括至少50mm直管段的U形管弯管段范围内不得有拼接焊缝；管端坡口采用机械方法加工，焊前清洗干净；对口错边量应不超过管子壁厚的15%，且不大于0.5mm；直线度偏差以不影响顺利穿管为限；对接接头进行射线探伤，抽查数量不少于接头总数的10%，且不少于一根。对接后的
25、换热管，逐根做液压试验，试验压力为设计压力的2倍。6.2换热管排列形式及中心距 换热管在管板上的排列形式主要有正三角形、正方形和转角正方形。正三角形排列形式可以在同样的管板面积上排列最多的管数，故用得最为普遍，但管外不易清洗。为便于清洗，可以采用正方形排列的管束。第七章 封头制造封头的成形一般有两种方式，一种是旋压，一种是冲压，而冲压又分为分瓣冲压和整体冲压，在本设备中的封头采用整体冲压成形。封头厚度与壳体厚度相等，采用椭圆形封头。冲压过程：经加热的板坯放置模具正中，开动压力机、压边缸、主缸直至板坯完全通过模具后，封头便冲压成型;开动提升缸和回程缸，将冲头和压边圈向上提起，同时脱模，从模具支座
26、取出封头，冲压工作结束。封头成形过程中的加热温度及成形后的热处理温度如下。封头冲压时加热温度：95020封头正货温度：92015封头回火温度：69015椭圆形封头的壁厚减薄量应不大于毛坯壁厚的10%。表面不允许有裂纹、刻痕和降低强度的皱纹，椭圆形的直边部分上的纵向皱褶深度应不大于1.0mm。第八章 管箱管箱的作用是把由管道来的管程流体均匀分布到各传热管和把管内流体汇集在一起送出换热器，在多管程换热器中，管箱还起改变流体流向的作用。管箱圆筒与接管和管箱法兰组焊时，应以法兰端面为基准。螺孔应与设备主轴中心线跨中。管箱与隔板组装前，须将管箱内和隔板接合的环焊缝铲磨齐平，把隔板和管箱调整好间隙后再组焊
27、，靠近管板50mm区域应焊透，防应力集中而开裂。碳钢、低合金钢制焊有分程隔板的管箱以及管箱的侧向开孔超过1/3园筒内径的管箱，在施焊后作消除应力热处理，设备法兰密封面在热处理后加工。管箱短节与接管和管箱法兰组焊时，应以法兰端面为基准。且螺孔应与设备主轴中心线跨中。管箱隔板组装前，须将管箱内和隔板接合的环焊缝部位铲磨齐平，并把隔板和管箱经测量、划线、调整好间隙后在装焊。组装、焊接管箱隔板，靠近密封面50mm区域需焊透，防应力集中而开裂，第九章 折流板制造折流板管孔加工步骤：下料去毛刺校平重叠、压紧沿周边点焊钻孔（必须使折流板的管孔与管板的管孔中心在同一直线上）划线钻拉杆加工外圆； 折流板外圆表面
28、粗糙度Ra值不大于25mm，外圆面两侧的尖角应倒钝； 折流板和支撑板的最小厚度应不小于下表的规定：公称直径DN 换热管无支撑距L mm3003006006009009001200120015001500折流板和支撑板的最小厚度400345810104007004561010127009005681012169001500681012161615002000/101216202020002600/1214182022表9.1折流板和支撑板的最小厚度表折流板和支撑板管孔直径及允许偏差应符合下表的规定 mm 换热管外径1416192532384557管孔直径14.3016.3519.3525.403
29、2.4038.5045.6557.70允许偏差+0.20 0+0.25 0+0.30 0表9.2折流板和支撑板管孔直径及允许偏差表 由于折流板一般很薄，钻孔时钻头的推力将使管板中心变形，故故可将下料成整圆的折流板去掉毛刺并校平，重叠、压紧后沿周边点焊，然后一起钻孔，可将管板当钻模进行引孔，以引出定位孔进行加工，钻完孔后以孔为基准，再划线钻拉杆孔、外圆加工、管孔倒角和作好相应标记。为防止产生积累误差当作模版的管板必须是第一块管板。第十章 拉杆和定距管10.1拉杆的作用与布置拉杆的作用是与定距管配合将换热器的管束上的折流板连接固定起来，防止窜动。拉杆的一端靠螺扣旋入管板中固定，它从数块折流板中间的
30、拉杆孔中穿过，另一端用螺母固定在支持板上。拉杆结构见下图。图10-1拉杆结构拉杆的连接尺寸按图11-2和表11.1确定，拉杆长度按需要而定。图10-2 拉杆连接尺寸结构拉杆直径d拉杆螺纹公称直径dnLaLbb161620602.0表10.1 拉杆的连接尺寸为了使各块折流板间距符合设计要求，均匀受力，保证折流板与换热管垂直，就需要在一个管束中布置一定数量的拉杆。但拉杆又位于布管区内，一根拉杆就要占一跟换热管的位置。因此拉杆的布置既要合理，数量又不能太多。拉杆直径的选择与换热管外径有关，拉杆数量则视换热器的直径而定。根据化工设备机械设计基础查表16-17得：拉杆的数量为6根，拉杆长度为7800mm
31、。拉杆应尽量均匀布置在管束的外边缘。若对于大直径的换热器，在布管区内或靠近折流板缺口处应布置适当数量的拉杆，任何折流板应不少于3个支承点。拉杆定距管适应于换热管外径大于或等于19mm的管束。定距管的作用是将折流板之间的距离固定下来，并保持它与换热管垂直。当换热管外径大于等于19mm时，定距管外径与换热管相同。取25mm.第十一章 换热器各部件的连接方式 11.1 换热管与管板的连接换热管与管板的连接是管壳式换热器中最主要的问题，因为两者之间的连接处通常是换热器容易渗漏的地方，若连接质量不好，则直接影响工艺操作的正常进行。换热管与管板采用胀焊并用的连接方法，能提高接头的抗疲劳性能，消除应力腐蚀和
32、间隙腐蚀，减小管板两侧温度差，降低管板的翘曲，延长了换热器的使用寿命。因此本换热器采用胀焊并用的连接方法。连接部位的换热管与管板孔表面，清理干净，不得留有影响胀接或焊接质量的毛刺、铁屑、绣斑、油污及水汽等。胀接连接时，其胀接长度不得伸出管板背面（壳体侧），胀接长度L值应大于两倍换热管外径。 胀接连接时，换热管端应与管板平齐或伸出管板12mm,不得缩到管板内。对于不同规格、材质的管子、管板，选取合适的胀管器。胀接应分区进行，先内后外对角错开按顺序进行，以使胀接应力分布均匀。换热管的胀接部分与非胀接部分应圆滑过渡，不得有急剧的棱角。胀管时常清洗胀管器，并加少量润滑油。管子管板采用焊接连接时应按GB
33、151附录B的要求进行焊接工艺评定，并按照工艺评定编制的焊接工艺规程，进行管子管板的施焊（不填丝的密封焊可免做焊接工艺评定）。管子管板焊接前必须仔细擦洗管板孔表面及管端处，除去绣斑迹、油污及水汽等，焊接时焊接部位和场地必须保持清洁。焊接连接时，换热管与管板焊接后，焊缝和热影响区不得有裂纹、气孔、夹渣、未熔合等缺陷，并应清除焊渣及凸出于换热管内壁的焊瘤。 除换热管与管板焊接外，其他任何零件不准与换热管相焊。管板孔与换热管连接结构 图11-1 焊接结构图本设备内介质腐蚀能力比较强，而且工作温度也较高，对管板连接的抗腐蚀性要求较高，所以强度胀接后采用了密封焊，这样能有效地防止烧碱介质渗入连接接头缝隙
34、内，B30材质的可焊性比较差，易产生裂纹，所以宜采用手工钨极氩弧焊。焊接应在室内进行，焊前应先用丙酮清洗干净焊接部位，不得有任何油污和灰尘。应预热100150 ，电流为95105A， 电压为1216 V， 氩气的体积流量为1416 L/min，电弧长度应尽量缩短，焊接速度要适当。焊接顺序应分区对称施焊。管接头全部焊完后应进行100%着色探伤检查焊缝的质量，最后对壳程进行1.02 MPa水压试验。11.2管板与壳体的连接壳体与管板的连接采用焊接形式，随壳体直径、承受的压力及流体的物性变化，所选用的焊接方法也有所不同。延长部分兼作法兰连接时，由于壳体壁厚mm12mm，壳程设计压力P=0.18MPa
35、1 MPa且壳程介质为非易燃、非易爆、非挥发性、无毒性，其连接形式如3-7图所示：图11-2 管板与壳体的连接11.3管板与容器法兰的连接固定管板式换热器的管板兼作法兰，与管箱法兰连接型式比较简单，除了满足工艺上的要求，选择一定密封面型式，按压力、温度来选用法兰的结构型式。其连接结构简图如3-9所示：图11-3 管板夹持结构第十二章 换热器的安装12.1安装a)基础：基础必须满足以使换热器不发生下沉，而使管道把过大的变形传到换热器的接管上。b)地脚螺栓：采用二次交管法连接。c)基础质量的检查和验收：(1)基础工程的表面概况。(2)基础的标高和平面位置是否符合设计要求。(3)基础的形状和主要尺寸
36、，及基础与留空是否符合设计要求。(4)地脚螺栓的位置是否正确，螺纹情况是否良好，螺纹长度是否符合标准，螺帽和垫圈是否齐全。(5)放置垫板的基础表面是否平整。第四部分 总结本换热器内部以换热管和折流板做为基本构件，冷介质、热介质分别在管程与壳程之间流动，以达到降温或升温的效果。换热器由筒体、管箱、封头、支座、换热管、折流板、管板及接管、法兰等组成。通过强度计算合理选择材料，确保安全运行，提高设备的生产效率，降低设备的制造成本，实现化工单元操作的最佳化。换热器制造过程中存在的问题是壳程无法进行机械清洗，壳程检查困难，壳体与管子之间无温差补偿元件时会产生较大的温差应力，即温差较大时需采用膨胀节或波纹
37、管等补偿元件以减小温差应力。参考文献1 钱颂文主编，换热器设计手册，化学工业出版社，2002。2. 贾绍义，柴诚敬等，化工原理课程设计,天津大学出版社,1994.3匡国拄，史启才等，化工单元过程及设备课程设计,化学工业出版社,2002.4. 王志魁主编，化工原理，化学工业出版社，2004.5. 陈敏恒，丛德兹等. 化工原理(上、下册)(第二版). 北京：化学工业出版社，2000.6. 何潮洪等编，化工原理，科学出版社，2001年.7.中国石化北京设计院编 石油炼厂设备 中国石化出版社 2005年. 英文文献翻译原文New plate heat exchanger optimization Se
38、lectionW. Lub and S.A. Tassoub Department of Mechanical Engineering, School of Engineering and Design, Brunel University, Uxbridge, Middlesex, UK .Abstract: The plate heat exchanger Selection is based on the optimization of the use of heat exchangers and in the process of the parameters and NTU = KA
39、 / MC = t / tm, that is, transfer units of NTU and the temperature difference than (the average temperature difference - Heat transfer in power) choose plate shapes, plate heat exchanger and the type of structure. Key words: the average temperature difference between NTU plate evaporator condenser1
40、average temperature difference tm When the heat exchanger to heat-dQ, when the temperature rose to dt, C = dQ / dt, C will be defined as heat capacity, it said units of time through the exchange of heat per unit area, dQ = K (th-tc) dA = K tdA, two of the fluid temperature changes were dth =- dQ / C
41、h, dtc =- dQ / Cc, d t = d (th-tc) = dQ (1/Cc-1/Ch), while dA = 1 / k (1/Cc-1/Ch) (d t / t), when the A = 0 points to A = A0 when, A0 = 1 / k (1/Cc-1 / Ch) (tho-tci) / (thi-tco), because of two fluid exchange between the heat equivalent, that is, Q = Ch (thi-tho) = Cc (tco-tci), the simplified Know,
42、 Q = KA0 (tho-tci) - (thi-tco) / (tho-tci) / (thi-tco), if t1 = thi-tco, t2 = tho-tci , Q = KA0 ( t1- t2) / ( t1 / t2) = KA0 tm, in- tm = ( t1- t2) / ( t1 / t2) .Down tm = (thi-tci) - (tho-tco) / (thi-tci) / (tho-tci)Countercurrent tm = (thi-tco) - (tho-tci) / (thi-tco) / (tho-tci)For various flow p
43、atterns in the same import, export under the conditions of temperature, the average temperature difference between the largest counter-current.When the plate heat exchanger import and export of the fluid temperature difference between the two t1 and the difference between t2 not available when arith
44、metic average temperature ( t1 + t2) / 2, General t1 / t2 less than 1.5, May be, if t / t2 for 3:00, the error is about 10 percent.1.2 the number of transfer unitsIn the heat transfer unit of the introduction of a few dimensionless parameters NTU, known as the number of transfer units, it said plate
45、 heat exchanger of the total thermal conductivity (heat exchanger heat resistance of the countdown) and the ratio of fluid heat capacity NTU = KA / MC, it said in relation to heat fluid flow, heat transfer capacity of the heat exchanger of the size of the heat exchanger that is, non-dimensional heat transfer capability. The plate h
