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第一章概述 1

第一节管壳式换热器的应用 1

第二节管壳式换热器的形式与总体结构 2

一、固定管板式换热器 2

二、浮头式换热器 3

三、U形管式换热器 3

四、填料函式换热器 3

五、釜式重沸器 5

六、管壳式换热器的主要组合部件 5

七、管壳式换热器型号表示方法 6

第三节管壳式换热器的选型 9

第四节管壳式换热器设计的内容 9

一、结构设计 10

二、热力设计计算 10

三、流体阻力设计计算 10

四、强度、刚度、稳定性设计 10

五、绘图 11

第二章管壳式换热器计算原理与传热设计 12

第一节管壳式换热器传热计算原理 12

一、热传导 12

二、热对流 13

三、辐射传热 14

四、综合传热过程 16

第二节无相变对流传热计算 20

一、管内单相流体强制对流传热计算 20

二、管外单相流体强制对流传热计算 35

三、管外单相自然对流传热计算 37

第三节有相变传热 38

一、冷凝传热 38

二、沸腾传热 40

第四节管壳式换热器的传热设计 43

一、传热计算的步骤 44

二、传热计算中有关原始数据的确定 44

三、定性温度的计算 46

四、设计热负荷的计算 47

五、传热面积的计算 48

六、管壳式换热器传热计算示例 51

第三章管壳式换热器压力降计算 59

第一节管程压力降计算 59

一、沿程压降 59

二、回弯压降 60

三、局部压降 60

第二节壳程压力降计算 61

一、流路中无折流板 61

二、流路中有折流板 61

三、管壳式换热器阻力计算示例 64

第四章管壳式换热器结构设计 65

第一节管板 65

一、管板形式 65

二、管板的结构 70

三、管板与壳体、管箱的连接 73

第二节管束 75

一、管子的排列 75

二、管子的长度 79

三、管束安装转角 79

四、管子与管板的连接 81

第三节折流板与支持板 88

一、折流板 88

二、支持板 93

三、折流杆 93

第四节冷凝器的结构 94

一、冷凝器介质流程的选择 94

二、冷凝器形式的确定 95

三、冷凝器结构设计中的其他问题 95

第五节管箱及其他结构 97

一、管箱 97

二、其他结构 102

第五章管壳式换热器的强度设计 107

第一节平盖、封头 107

一、强度计算 107

二、密封性能校核 114

第二节筒体 116

一、内压圆筒 116

二、外压圆筒 117

第三节钩圈式浮头 118

一、无折边球面封头的设计计算 118

二、浮头法兰的设计计算 121

三、钩圈的设计计算 124

第四节管板 124

一、管板的受力分析 125

二、管板的设计计算 126

第五节膨胀节 145

一、膨胀节设置判断 145

二、U形膨胀节的设计计算 154

第六章管壳式换热器的振动与防振 160

第一节管壳式换热器中的振动问题及其危害 160

一、振动的基本概念 160

二、管壳式换热器中的振动问题 161

第二节流体激振的机理 163

一、旋涡脱离（卡曼旋涡） 163

二、紊流抖振 167

三、弹性激振 167

四、声共振 168

第三节换热管的固有频率 170

一、等跨直管的固有频率计算 170

二、不等跨直管的固有频率 174

三、U形管的固有频率 176

四、影响换热管固有频率的因素 176

第四节管壳式换热器的防振设计与防振措施 180

一、管壳式换热器的防振设计要求 180

二、管壳式换热器的防振措施 181

三、防振设计计算 182

第七章管壳式换热器设计、制造、检验中的技术要求 187

第一节对材料的技术要求 187

一、对换热器材料的技术要求 187

二、对有色金属的要求 188

三、对管板、平盖、法兰的选材要求 188

第二节管壳式换热器的制造、检验要求 191

一、焊接接头分类 191

二、零部件制造要求 191

三、压力试验 195

第三节设计图纸应提出的要求 196

一、管壳式换热器装配上的技术要求 196

二、管箱的技术要求 197

三、管板的技术要求 197

四、折流板与支持板的技术要求 197

第八章换热器CAD系统简介 198

第一节概述 198

第二节换热器工艺设计计算系统 199

一、系统的开发思想 199

二、系统的程序设计准则 199

三、程序框图 199

第三节换热器辅助绘图系统开发 199

一、标准样板图库 201

二、零部件图库 210

三、图表库、局部放大图库 210

四、CAD中图形数据交换技术 210

第四节AuToCAD开放性体系结构 212

一、定制菜单、工具条、增加命令 212

二、用DCL来设计对话框 213

三、二次开发举例 213

附录 228

附录1常用单位制及其换算表 228

附录2干空气的热物理性质 230

附录3烟气的热物理性质 231

附录4气体的热物理性质 232

附录5干饱和水蒸气的热物理性质 234

附录6饱和水的热物理性质 236

附录7几种饱和液体的热物理性质 238

附录8常用固体材料的热物理性质 240

附录9流体污垢热阻参考数据 242

附录9-1水的污垢热阻 242

附录9-2工业流体的污垢热阻 242

附录9-3化工过程流体的污垢热阻 243

附录9-4石油炼制过程中液体的污垢热阻 243

附录9-5原油的污垢热阻 244

参考文献 245