換熱器的結(jié)構(gòu)設(shè)計包括以下內(nèi)容：①根據(jù)換熱器工作溫度和工作壓力，以及熱設(shè)計和阻力計算結(jié)果，確定各部分的材料和尺寸，保證換熱器在穩(wěn)定運行時的性能。②根據(jù)換熱器工作溫度、壓力及流體性質(zhì)，選擇焊接方法及密封材料。③以保證流體分配的均勻性為目標(biāo)，進(jìn)行封頭、聯(lián)箱、接管及隔板等的設(shè)計。④為滿足換熱器熱力和阻力性能的結(jié)構(gòu)設(shè)計，對主要零部件須進(jìn)行強(qiáng)度校核，以避免在極限工作狀態(tài)下因強(qiáng)度不夠，導(dǎo)致破壞或選材過厚而造成浪費。⑤要考慮維修（包括清潔、修理及保養(yǎng)等）和運輸?shù)囊?。⑥對于一些在特殊條件下工作的換熱器，有的還須計算其在啟動和停車時期內(nèi)的熱應(yīng)力，核算由于流體流動引起的結(jié)構(gòu)變動，或為了減少換熱器腐蝕和結(jié)垢面驗算流速?？傊Y(jié)構(gòu)設(shè)計和熱設(shè)計有相同的重要性，設(shè)計換熱器時需要同時兼顧，并且應(yīng)該相互協(xié)調(diào)。

管殼式換熱器設(shè)計要點：各種類型的換熱器作為工藝過程重要的設(shè)備,廣泛應(yīng)用于石油化工,,冶金,制冷等部門.換熱器應(yīng)按照工藝參數(shù)及條件進(jìn)行設(shè)計,滿足特定工況和苛刻操作條件的要求.管殼式換熱器具有結(jié)構(gòu)堅固,操作彈性大,可靠程度高,使用范圍廣等優(yōu)點,所以在工程中仍得到普遍使用.采用HTFS軟件進(jìn)行換熱器工藝設(shè)計已很普遍,但為了使設(shè)計出來的換熱器能更好地滿足各種工況,仍然有許多方面需在設(shè)計時加以充分考慮.




列管式換熱器的選擇與設(shè)計及計算步驟：1、設(shè)備規(guī)范的試算與初選（1）換熱器內(nèi)流體流動路徑的確定。（2）依照傳熱任務(wù)計算熱負(fù)荷Q。（3）確定換熱器兩端流體的溫度，選擇列管式換熱器的類型，計算定性溫度，并在定性溫度下確定流體的性質(zhì)。（4）依照溫度修正系數(shù)不小于0.8的原則，計算平均溫差，確定殼程數(shù)。（5）依照總傳熱系數(shù)的經(jīng)驗值范圍，或依照實際生產(chǎn)情況，從總傳熱率方程q=K sΔTM中選取總傳熱系數(shù)K。（6）由總傳熱速率方程Q＝KSΔtm，初步算出傳熱面積S，確定換熱器的基本尺寸（如D、l、N和管板上的管子分列），或按系列尺度選擇設(shè)備規(guī)格。2、依照初始設(shè)備規(guī)范計算管殼側(cè)流體的流量和壓降。檢討計算結(jié)果是否合理或相符工藝要求。假如壓降不符合要求，則調(diào)整流量，然后確定管程數(shù)或擋板間距，或選擇其他規(guī)格的設(shè)備，從頭計算壓降，直至相符要求。3、計算總傳熱系數(shù)，計算管殼側(cè)的對流換熱系數(shù)αI和αo，確定污垢熱阻RSI和RSO，然后計算總傳熱系數(shù)K’，對比K的初始值和計算值，假如K'/K=1.15-1.25，那么一次設(shè)備是合適的。不然，需要設(shè)置另一個K值并重復(fù)上述計算步調(diào)。