南京工程學院畢業設計說明書（論文）
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前 言
在石油、化工、輕工、制藥、能源等工業生產中，常常需要把低溫流體加熱或者把高溫流體冷卻，把液體汽化成蒸汽或者把蒸汽冷凝成液體。這些過程均和熱量傳遞有著密切聯系，因而均可以通過換熱器來完成。隨著經濟的發展，各種不同型式和種類的換熱器發展很快，新結構、新材料的換熱器不斷涌現。為了適應發展的需要，我國對某些種類的換熱器已經建立了標準，形成了系列。換熱器的應用廣泛，日常生活中取暖用的暖氣散熱片、汽輪機裝置中的凝汽器和航天火箭上的油冷卻器等，都是換熱器。它還廣泛應用于化工、石油、動力和原子能等工業部門。它的主要功能是保證工藝過程對介質所要求的特定溫度，同時也是提高能源利用率的主要設備之一。換熱器既可是一種單元設備，如加熱器、冷卻器和凝汽器等；也可是某一工藝設備的組成部分，如氨合成塔內的換熱器。換熱器是化工生產中重要的單元設備，根據統計，熱交換器的噸位約占整個工藝設備的20%有的甚至高達30%，其重要性可想而知。
由于換熱器在我國工業生產中所占的重要作用，根據已知數據求得換熱器的類型、工藝結構、機械結構也是非常重要的，以便更好的了解乃至去生產合格、優良的換熱器。本課題以管板式和浮頭式換熱器為例，通過查閱資料，進行相關整理，將設計換熱器的設計過程以及方法展示出來。
在設計過程中，我盡量采用較新的國家標準，做到既滿足設計要求，又使結構優化，降低成本，以提高經濟效益為主，力爭使產品符合生產實際需要，適合市場激烈的競爭。同時為了使本次設計能夠進行順利，我在設計前參閱了許多有關書籍和英文文獻，并做了一定的摘要。
**章 換熱器概述
1.1 換熱器簡介
換熱器是一種實現物料之間熱量傳遞的節能設備，無論在日常生活還是工業領域，換熱器的應用十分廣泛。據統計，在石油煉制、化工裝備中換熱器占設備總數的40%左右，占裝置總投資的30%~45%。近年來隨著節能技術的發展，換熱器的應用領域不斷擴大，利用換熱器進行高溫和低溫熱能回收已帶了顯著的經濟效益。
為滿足不同場合下的換熱要求，各種新型換熱器不斷涌現，但工業中用量*大的還是管殼式換熱器，這主要是由于其具有結構堅固、操作彈性大、可靠程度高、使用范圍廣、清洗方便等優點，但該換熱器在換熱效率、設備的體積和金屬材料的消耗量等方面不及其他新型的換熱設備。換熱器是化工、石油、動力、食品及其它許多工業部門的通用設備，在生產中占有重要地位。在化工生產中換熱器可作為加熱器、冷卻器、冷凝器、蒸發器和再沸器等，應用更加廣泛。
1.2換熱器發展歷史
二十世紀20年代出現板式換熱器，并應用于食品工業。以板代管制成的換熱器，結構緊湊，傳熱效果好，因此陸續發展為多種形式。30年代初，瑞典**制成螺旋板換熱器。接著英國用釬焊法制造出一種由銅及其合金材料制成的板翅式換熱器，用于飛機發動機的散熱。30年代末，瑞典又制造出**臺板殼式換熱器，用于紙漿工廠。在此期間，為了解決強腐蝕性介質的換熱問題，人們對新型材料制成的換熱器開始注意。
60年代左右，由于空間技術和**科學的迅速發展，迫切需要各種高效能緊湊型的換熱器，再加上沖壓、釬焊和密封等技術的發展，換熱器制造工藝得到進一步完善，從而推動了緊湊型板面式換熱器的蓬勃發展和廣泛應用。
此外，自60年代開始，為了適應高溫和高壓條件下的換熱和節能的需要，典型的管殼式換熱器也得到了進一步的發展。70年代中期，為了強化傳熱，在研究和發展熱管的基礎上又創制出熱管式換熱器。
1.3換熱器發展趨勢
由于國防工業技術的不斷發展，換熱器操作條件日趨苛刻迫切需要新的耐磨損、耐腐蝕、高強度材料。近年來國內在節能增效等方面改進換熱器性能，提高傳熱效率，減少傳熱面積降低壓降，提高裝置熱強度等方面的研究取得了顯著成績。換熱器的大量使用有效的提高了能源的利用率，使企業成本降低，效益提高。
隨著工業的高速發展，換熱器技術技術必將迅速的發展。就目前情況分析，換熱器的基本發展趨勢是：提高傳熱效率，提高緊湊性，降低材料消耗，增強承受高溫、高壓、超低溫及耐腐蝕能力，保證互換性及擴大容量的靈活性，通過減少污塞以減少操作事故，從選材、結構設計及運行操作等方面增長使用壽命并在廣泛的范圍內向大型化發展[1]。
1.4換熱器的分類
換熱器按傳熱原理可以分為：直接接觸式換熱器、蓄熱式換熱器、間壁式換熱器和中間載體式換熱器。其中間壁式換熱器中得管殼式換熱器是當前工業生產中應用*為廣泛的換熱器。
管殼式換熱器是把換熱管與管板連接，再用殼體固定的一種換熱器。根據管板和殼體的連接方式，管殼式換熱器又可大致可將其分為：固定管板式換熱器、浮頭式換熱器、U型管式換熱器、以及填料函式換熱器等幾種。
1.4.1固定管板式換熱器
固定管板式換熱器
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