固定管板式换热器设计及CAD图纸(2)
5.1.1接管的要求 24
5.2管箱 25
5.2.1管箱结构形式 25
5.2.2管箱结构尺寸 26
5.3管板 27
5.3.1管板的尺寸 28
5.3.2管板材料 28
5.3.3管板与传热管连接 29
5.3.4管板与壳体连接 29
5.3.5管板与管箱连接 29
5.4法兰 30
5.4.1法兰结构类型 30
5.4.2管法兰 30
5.4.3管箱法兰 31
5.5膨胀节 32
5.6垫片 32
5.7支座 32
6强度设计与校核 34
6.1管箱筒体强度计算 34
6.1.1压力试验时应力校核 34
6.1.2压力及应力计算 34
6.2封头强度校核 35
6.3壳程筒体的强度计算 35
6.3.1压力试验时应力校核 35
6.3.2压力及应力计算 36
致谢 37
参考文献 38
1绪论
1.1换热器的行业状况
换热器是将热流体的部分热量传递给冷流体的设备，又称热交换器。换热器是实现化工生产过程中热量交换和传递不可缺少的设备。在石油、化工、轻工、制药、能源等工业生产中，常常用作把低温流体加热或者把高温流体冷却，把液体汽化成蒸汽或者把蒸汽冷凝成液体。换热器既可是一种单元设备，如加热器、冷却器和凝汽器等；也可是某一工艺设备的组成部分，如氨合成塔内的换热器。换热器是化工生产中重要的单元设备，根据统计，热交换器的吨位约占整个工艺设备的20%有的甚至高达30%，其重要性可想而知。
1.2换热器的发展
换热器行业涉及暖通、压力容器、中水处理设备等近30多种产业，相互形成产业链条。
据《2013-2017年中国换热器行业发展前景预测与转型升级分析报告》[1]数据显示2010年中国换热器产业市场规模在500亿元左右，主要集中于石油、化工、冶金、电力、船舶、集中供暖、制冷空调、机械、食品、制药等领域。其中，石油化工领域仍然是换热器产业最大的市场，其市场规模为150亿元;电力冶金领域换热器市场规模在80亿元左右;船舶工业换热器市场规模在40亿元以上;机械工业换热器市场规模约为40亿元;集中供暖行业换热器市场规模超过30亿元，食品工业也有近30亿元的市场。另外，航天飞行器、半导体器件、核电常规岛核岛、风力发电机组、太阳能光伏发电多晶硅生产等领域都需要大量的专业换热器，这些市场约有130亿元的规模。
近年来国内换热器行业在节能增效、提高传热效率、减少传热面积、降低压降、提高装置热强度等方面的研究取得了显著成绩。基于石油、化工、电力、冶金、船舶、机械、食品、制药等行业对换热器稳定的需求增长，我国换热器行业在未来一段时期内将保持稳定增长，前瞻网预计2011年至2020年期间，我国换热器产业将保持年均10-15%左右的速度增长，到2020年我国换热器行业规模有望达到1500亿元。目前，全国换热设备市场呈现出供不应求的市场状态，换热设备产业正处在黄金增长期。
1.3换热器的前景
对国外换热器市场的调查表明，管壳式换热器占64%。虽然各种板式换热器的竞争力在上升，但管壳式换热器仍将占主导地位。随着动力、石油化工工业的发展，其设备也继续向着高温、高压、大型化方向发展。而换热器在结构方面也有不少新的发展。现就几种新型换热器的特点简介如下：