管壳式换热器的优化设计管壳式换热器是广泛应用于各个领域的工业设备,在国民经济中具有非常重要的作用,管壳式换热器的效率问题是设计工作的核心。本文利用优化设计原理,建立了以管壳式换热器优化设计模型。分析了影响年总费用的因素,编制了管壳式换热器优化设计计算机程序。FPR波动盘管壳热交换器的流体每一次根据管束时称之为多管侧，每一次根据管束时称之为多管侧。后给出了一个计算实例说明优化设计程序的使用。热交换器是进行热交换操作的通用工艺设备,被广泛应用于各个工业部门,尤其在石油、化工生产中应用更为广泛。换热器分类方式多样,按照其工作原理可分为:直接接触式换热器、蓄能式换热器和间壁式换热器三大类,其中间壁式换热器用量,据统计,这类换热器占总用量的99%。间壁式换热器又可分为管壳式和板壳式换热器两类,其中管壳式换热器以其高度的可靠性和广泛的适应性,在长期的操作过程中积累了丰富的经验,其设计资料比较齐全,在许多***都有了系列化标准。壳体大体上是圆柱形的，并且管束布置在内部，并且管束的两端固定在管板上。近年来尽管管壳式换热器也受到了新型换热器的挑战,但由于管壳式热交换器具有结构简单、牢固、操作弹性大、应用材料广等优点,管壳式换热器目前仍是化工、石油和石化行业中使用的主要类型换热器,尤其在高温、高压和大型换热设备中仍占有优势。管壳式换热器主要有固定管板换热器、浮头式换热器、U形管式换热器、填料函式的浮头换热器等结构型式，固定管板换热器因结构简单，制造成本低，能得到较小的壳体内径，管程可分成多样，壳程也可用纵向隔板分成多程，规格范围广等优势在工程中得到了广泛应用。今天带大家一起以固定管板式换热器的结构为例，深入了解管壳式换热器的结构。壳体的热变形与换热管的热变形存有差别，但两构件都被电焊焊接成刚度构造，故热变形差别造成了热应力。管箱结构常见的管箱结构大致可以分为以下几类，如上图所示。A型管箱可用于单管程和多管程，优点是便于清洗换热器的管程；缺点是管箱盖结构用材较多，当尺寸较大时，需要锻件，故建议A型管箱宜用于DN≤900mm的场合。B型管箱用于单管程和多管程，优点是结构简单，便于制造；缺点是检修和清洗管程的换热管内时，需将管箱上的接管法兰和设备法兰拆开，并取下整体管箱。C型管箱该管箱是多管程换热器的返回管箱。D型管箱该管箱用于单管程换热器的进出口管箱。管箱平盖是管箱的重要组成部分，不同的平盖可以根据用途、材料耗费、方便清洁等方面进行选择。拉杆和定距管折流板、支持板的固定一般采用拉杆或拉杆和定距管与管板固定。常用的固定结构有两种，即拉杆定距管结构和点焊结构，见图所示：a）拉杆定距管结构，用于换热管外径大于或等于19mm的管束。b）拉杆与折流板点焊结构，用于换热管外径小于或等于14mm的管束。1拉杆的尺寸拉杆的连接尺寸按图所示和表4确定。表4拉杆尺寸2拉杆的布置拉杆应尽量均匀布置在管束的外边缘。对于大直径的换热器，在布管区内或靠近折流板缺口处应布置适当数量的拉杆。双壳程结构在壳程内安装一平行于换热管轴线的矩形平板，即纵向隔板，将壳程一分为二，即双壳程，见图所示。这种结构可以提高壳程物料流速，改善传热效果，即提高传热系数，从经济角度，一台双壳程换热器比两台单管程换热器便宜。)