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浮头式换热器设计（PN1.3/0.9;W=41T/h）
过程装备与控制工程姓名学号指导老师XX工程师
大纲
管壳式换热器是化学、石油化学及石油炼制工业中以及其他一些行业中广泛使用的热交换设备。它不但可以单独作
为加热器、冷却器等使用，并且是化工单元的重要隶属设备，所以在化工生产中据有重要地位。
浮头式换热器是釜壳式换热器的一种，其长处是：管束可以从壳体里面抽出来，便于冲刷；管壳的变形不会遇到壳
体的拘束，除掉热应力。
浮头式的设计内容有：换热器的热力学计算；换热器的零部件资料选定；换热器的结构设计；换热器的强度校核。
要点字：管壳式换热器浮头式换热器设计内容
Abstract
Shellandtubeheatexchangeiswidelyusedintheheatexchangerofchemical.Itcan’tonl
heaterandcoolerindividuallyetc.Butalsoforsomeimportantaccessoryequipmentofthechemicalunits.Soit
occupiesanplaceinchemicalproduction.
Thefloatingheadexchangeisoneoftheshellandtudeheatexchange.Tubebundlecanbepumpingout
fromtheinsideoftheshellforeasytocheaning;Thethemcaldeformationofthetubebundlewillnotbe
constraintoftheshellbyeliminationofheatstress.
Thedesignofafloatingheadexchangertypicallyincludes:Thethermodynaticcacnlation
oftheheatexchanger;Thecomponents’materialsselectionoftheheatexchanger;Structuralthedesignheatof
exchanger;Thecomponentsthicknesscolcnlationandstrengthcheckingoftheheatexchange.
Keywords:shellandtubeexchanger;Floatingheadheatexchanger;Componentsofthedesign
一、前言
换热器是将热流体的部分能量传达给冷流体的设备，又称热交换器。换热器的应用广泛，它的主要功能是保证工艺过程对介质所要求的特定温度，同时也是提高能源利用率的主要设备之一。换热器既可是一种单独的设备，如：加热器、冷却器、和凝汽器；也可是某一工艺设备的构成部分，如氨合成塔内的换热器。
列管式换热器又称管壳式换热器，已有较长的历史，到现在还是应用*广泛的一种换热设备，其单位体积的设备所能供给的换热面较大，传热成效也比较好。列管式换热器的种类好多。目前广泛使用的按
照有无热赔偿和赔偿方法的不一样，主要有：（1）固定管板换热式换热器；（2）浮头式换热器；（3）U型管式换热器。
本文主要谈论浮头式换热器，当壳体与管束间的温差比较大时采纳这类形式，其两端的管板有一端不与壳体相连，可以沿管长方向在壳体内自由伸缩（称为斧头）从而解决了热赔偿问题。
二、浮头式式换热器基本理论
（一）工作原理
浮头式换热器属于间壁式换热器，其换热管内构成的流体通道称为管程，换热管外构成的流体通道称为壳程。管程和壳程分别经过两不一样温度的流体时，温度较高的流体经过换热管壁将热量传达给温度较低的流体，温度较高的流体被冷却，温度较低的流体被加热，从而实现两流体换热工艺目的。
（二）主要技术特征：
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一般，浮头式换热器与其他种类的换热器比较有以下主要技术特征：管束可以抽出，以方便冲刷管、壳程；2、介质间温差不受限制；
3、可以在高温高压下工作，一般温度小于等于450℃，压力小于等于64Mpa；
4、可用于结垢比较严重的场合；
5、多用于管程腐化场合；
6：但小浮头易发生内漏，金属资料耗量大，成本高，结构复杂。
（三）构成
浮头式换热器由管箱、壳体、管束、浮头盖等、外面盖主要元件构成。管束是管壳式换热器的核心，此中换热管作为导热元件，决定换热器的热力性能。另一个对换热器热力性能有较大影响的基本元件是
折流板。管箱和壳体主要决定浮头式换热器的承压能力及操作运转的安全靠谱性。
图1
浮头式换热器
1—外面盖2
—浮头盖
3—浮动管板
4—壳体
5—传热管
6—折流板7—隔板
三设计参数
介质
原油
柴油
*高工作压力（绝）（Mpa）
0.9
1.3
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