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3.7.3结构型式 26
3.7.4管板厚度校核 26
3.8 换热管 28
3.8.1 材料的选取 28
3.8.2 结构尺寸 28
3.8.3 排列型式 28
3.9拉杆 28
3.9.1 材料的选取 28
3.9.2 结构尺寸 28
3.9.3 结构型式 29
3.10 折流板的选取及布置 29
3.10.1 材料的选取 29
3.10.2 折流板的布置 29
3.11 封头 30
3.11.1 封头厚度计算 30
3.11.2水压试验 30
3.11.3封头结构示意图 31
3.12 膨胀节 31
3.13 开孔补强及校核 33
3.13.1 管箱短节开孔补强校核 33
3.13.2壳程接管开孔补强校核 34
3.13.3 封头处接管开孔补强校核 34
3.14 支座 35
3.14.1支座校核 35
3.14.2 支座结构尺寸 36
3.14.3 支座结构示意图 36
4 设计一览表 37
5设计小结 38
致谢 39
参考文献 40
1绪论
1.1 换热器的应用及发展趋势
1.1.1 换热器的应用
换热器的应用十分广泛，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，这些都是换热器。另外它还广泛应用于化工、石油、动力和原子能等工业部门。
在化工生产中，换热器是主要的工艺设备之一。例如，在氮肥生产中，氮气与氢气的混合气体要在500℃左右的高温才能在催化剂的作用下合成氨，而氨与未反映的氮、氢气体的分离，则需要通过冷却与冷凝的办法以液体的形式分离出来。这一生产过程中的加热、冷却与冷凝就是通过换热器实现的。在酒精生产中，酒精精馏塔在操作时，原料液需预热，釜底液体需在再沸器中加热，塔顶产生的蒸汽需冷凝。这一生产过程中的预热、加热和冷凝也都是通过换热器实现的。换热器在化工行业中的应用是十分广泛的，各种化工生产工艺就都要用到它。
在核电站中，蒸汽发生器是一项很重要的工艺设备。核燃料裂变所产生的大量的热量首先传给冷却剂，冷却剂在蒸汽发生器中再将热量传给水、使水汽化成蒸汽，由蒸汽来转动汽轮发电机发电。此外，在核电厂系统中还装有各种加热器、蒸汽冷凝器等换热器。
另外换热器在节能降耗中的应用也十分显著。换热器在节能技术改造中具有很重要的作用，表现在两个方面：一是在生产工艺流程中使用着大量的换热器，提高这些换热器的效率，显然可以减少能源的消耗；另一方面，用换热器来回收工业余热，可以显著地提高设备的热效率。工业预热数量大，分布广，各国均已把余热回收列为节能工作的一个重要方面。研究表明，换热器是最有效的余热回收设备。以锻造加热炉为例，普通加热炉每公斤锻件的能耗为0.7公斤标准燃料，而装有换热器的加热炉每公斤锻件的能耗只有0.15公斤左右标准燃料。
1.1.2 换热器的发展趋势
当前换热器发展的基本趋势将是：继续提高设备的传热效率，促进设备结构的紧凑性，加强生产制造的标准系列化和专业化，并在广泛的范围内继续向大型化的方向发展。
管壳式换热器：由于它具有结构坚固、弹性大和使用材料范围广等独特的优点，今后仍将在广泛的领域内得到继续发展。尤其在高温、高压和大型化的场合下，更有其广阔的发展前途。但为了加强其传热效率，在高温和高压的条件下，采用电焊焊接式的翅片管的结构将会得到重视和发展。制造工艺上进一步机械化和自动以及起采用各种新技术，在发展管壳式换热器方面仍将占有重要的地位。