BEM600固定管板换热器设计

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1一.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。固定管板式列管换热器2固定管板换热器性能优点性能缺点一.固定管板式换热器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结构简单，制造成本较低。管内不易积累污垢，污垢便于清洗。

固定管板式列管换热器3QUST设计参数壳程管程介质水水工作压力0.8MPa0.8MPa进出口温度70/95℃130/110℃流量160t/h1.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

换热管选用Φ19×2，正三角形排列。管内流速v=1.5m/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=600mm三.主要设计过程固定管板式列管换热器5固定管板换热器性能优点性能缺点一.固定管板式换热器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结构简单，制造成本较低。管内不易积累污垢，污垢便于清洗。

固定管板式列管换热器6QUST二.主要设计思路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固定管板式列管换热器7QUST1.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

换热管选用Φ19×2，正三角形排列。管内流速v=1.5m/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=600mm三.主要设计过程固定管板式列管换热器8三.主要设计过程2.压降校核管程压降(Pa)壳程压降(Pa)固定管板式列管换热器9四、强度计算和结构设计管程筒体计算厚度：壳程封头计算厚度：名义厚度取6mm名义厚度取6mm强度计算固定管板式列管换热器10四、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11

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体法兰应力壳程圆筒轴向应力

换热管与管板拉脱应力管子应力

2.管板厚度的计算许用应力固定管板式列管换热器12四、强度计算和结构设计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13四、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14五、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15五、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16五、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。5.吊耳（在管箱上设置）固定管板式列管换热器17五、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18五、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公称压力为1.0MPa。

固定管板式列管换热器19五、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20五、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。

选取管箱、筒体和封头的材