南京工程学院毕业设计说明书（论文）
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前 言
在石油、化工、轻工、制药、能源等工业生产中，常常需要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。这些过程均和热量传递有着密切联系，因而均可以通过换热器来完成。随着经济的发展，各种不同型式和种类的换热器发展很快，新结构、新材料的换热器不断涌现。为了适应发展的需要，我国对某些种类的换热器已经建立了标准，形成了系列。换热器的应用广泛，日常生活中取暖用的暖气散热片、汽轮机装置中的凝汽器和航天火箭上的油冷却器等，都是换热器。它还广泛应用于化工、石油、动力和原子能等工业部门。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。
由于换热器在我国工业生产中所占的重要作用，根据已知数据求得换热器的类型、工艺结构、机械结构也是非常重要的，以便更好的了解乃至去生产合格、优良的换热器。本课题以管板式和浮头式换热器为例，通过查阅资料，进行相关整理，将设计换热器的设计过程以及方法展示出来。
在设计过程中，我尽量采用较新的国家标准，做到既满足设计要求，又使结构优化，降低成本，以提高经济效益为主，力争使产品符合生产实际需要，适合市场激烈的竞争。同时为了使本次设计能够进行顺利，我在设计前参阅了许多有关书籍和英文文献，并做了一定的摘要。
**章 换热器概述
1.1 换热器简介
换热器是一种实现物料之间热量传递的节能设备，无论在日常生活还是工业领域，换热器的应用十分广泛。据统计，在石油炼制、化工装备中换热器占设备总数的40%左右，占装置总投资的30%~45%。近年来随着节能技术的发展，换热器的应用领域不断扩大，利用换热器进行高温和低温热能回收已带了显著的经济效益。
为满足不同场合下的换热要求，各种新型换热器不断涌现，但工业中用量*大的还是管壳式换热器，这主要是由于其具有结构坚固、操作弹性大、可靠程度高、使用范围广、清洗方便等优点，但该换热器在换热效率、设备的体积和金属材料的消耗量等方面不及其他新型的换热设备。换热器是化工、石油、动力、食品及其它许多工业部门的通用设备，在生产中占有重要地位。在化工生产中换热器可作为加热器、冷却器、冷凝器、蒸发器和再沸器等，应用更加广泛。
1.2换热器发展历史
二十世纪20年代出现板式换热器，并应用于食品工业。以板代管制成的换热器，结构紧凑，传热效果好，因此陆续发展为多种形式。30年代初，瑞典**制成螺旋板换热器。接着英国用钎焊法制造出一种由铜及其合金材料制成的板翅式换热器，用于飞机发动机的散热。30年代末，瑞典又制造出**台板壳式换热器，用于纸浆工厂。在此期间，为了解决强腐蚀性介质的换热问题，人们对新型材料制成的换热器开始注意。
60年代左右，由于空间技术和**科学的迅速发展，迫切需要各种高效能紧凑型的换热器，再加上冲压、钎焊和密封等技术的发展，换热器制造工艺得到进一步完善，从而推动了紧凑型板面式换热器的蓬勃发展和广泛应用。
此外，自60年代开始，为了适应高温和高压条件下的换热和节能的需要，典型的管壳式换热器也得到了进一步的发展。70年代中期，为了强化传热，在研究和发展热管的基础上又创制出热管式换热器。
1.3换热器发展趋势
由于国防工业技术的不断发展，换热器操作条件日趋苛刻迫切需要新的耐磨损、耐腐蚀、高强度材料。近年来国内在节能增效等方面改进换热器性能，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。换热器的大量使用有效的提高了能源的利用率，使企业成本降低，效益提高。
随着工业的高速发展，换热器技术技术必将迅速的发展。就目前情况分析，换热器的基本发展趋势是：提高传热效率，提高紧凑性，降低材料消耗，增强承受高温、高压、超低温及耐腐蚀能力，保证互换性及扩大容量的灵活性，通过减少污塞以减少操作事故，从选材、结构设计及运行操作等方面增长使用寿命并在广泛的范围内向大型化发展[1]。
1.4换热器的分类
换热器按传热原理可以分为：直接接触式换热器、蓄热式换热器、间壁式换热器和中间载体式换热器。其中间壁式换热器中得管壳式换热器是当前工业生产中应用*为广泛的换热器。
管壳式换热器是把换热管与管板连接，再用壳体固定的一种换热器。根据管板和壳体的连接方式，管壳式换热器又可大致可将其分为：固定管板式换热器、浮头式换热器、U型管式换热器、以及填料函式换热器等几种。
1.4.1固定管板式换热器
固定管板式换热器
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