摘 要：冷凝器是各工业部门中重要的换热设备之一。换热器作为热量传递中的过程设备，在化工、冶金、石油、动力、食品、国防等工业领域中应用极为广泛。换热器性能的好坏，直接影响着能源利用和转换的效率。近年来，节能工作开始被全球所重视,而换热器特别是高效换热器又是节能措施中关键的设备。因此,无论是从上述各工业的发展,还是从能源的有效利用,换热器的合理设计、制造、选型和运行都有非常重要的意义。 本设计是关于管翅式空冷器的设计。主要内容是进行了冷凝器的工艺计算，结构设计和强度校核。设计内容首先是传热计算，主要是根据设计条件计算换热面积。其次是结构设计以确定各部件的尺寸。最后还包括是强度计算与校核，主要包括管箱结构与校核和支架的校核。 关于设计管翅式冷凝器的各个环节，在后面设计书中做详细的说明。
关键词：冷凝器；传热；结构；强度；管翅式换热器；
Design of Air-cooled Condenser
Abstract：Condense is one of the most important heat exchanging equipments in industrial field. As a heat transfer in the processing equipment, exchanger is widely applied in chemical industry, metallurgy, oil, power, food, defense industry. In recent years, the problem of energy-saving is beginning to be regarded all over the world. And heat exchanger, particularly efficient heat exchanger，It is the key to energy-saving equipment. Therefore, whether from the foregoing the development of industry, or from efficient energy use, the reasonable heat exchanger design, manufacturing, selection and running all have very important significance.
The manual is about the Finned tube condenser，which included process calculation , the structural design and intensity . The first part of this manual is the heat transfer’s calculation. Mainly, it is according to the given design conditions to estimate the heat exchanger area. Next is the structure design to determine the size of the components. Finally also including the strength calculation and checking, mainly including the Tube
Box’s structure and the support checking.
About the design of the Finned tube condenser, The detailed content is in the back of the design instructions.
Key words： Condenser ; Heat transfer; Structure; Strength
Finned tube exchanger
目 录
1 绪论 1
2 冷换设备设计基础 1
2.1 换热器的应用与分类 1
2.1.1 槐木可以做防腐木吗换热器的应用 1
2.1.2 换热器的分类 1
2.2 冷凝器概述 2
2.3管翅式换热器 3
2.3.1 管翅式换热器基本结构 3
2.3.2 管翅式换热器的工作特性 3
2.4 冷凝器的换热分析 4
2.5 冷凝器中凝结换热过程分析 5
3 传热计算 8
3.1 空冷冷凝器的设计条件及基本参数 8
3.2 空冷冷凝器的设计条件及基本参数 8
3.2.1 电网谐波治理装置迎风面速度的选择 8
3.2.2 管程数的选择 8
3.3 热负荷计算 9
3.3.1已知条件分析 9
3.3.2热负荷计算 9
3.3.3 空冷器初选方案的计算 10
3.3.4管内传热系数计算 12
3.3.5 风量和空气出口温度的计算 13
3.3.6 传热温差计算： 14
3.3.7 翅片管外空气膜传热系数的计算 14
3.3.8 各项热阻的计算和选取， 15
座便盖
3.3.9 总传热系数： 15
3.3.10 传热面积： 15
3.3.11管程压力降厚度测量 16
3.3.12 管外翅片阻力， 17
3.3.13 风机功率计算 17
3.3.14 风机的过冬计算 18
3.3.15 风机噪音估算： 18
3.3.16 调速风机的节能 18
4 结构设计 19
4.1管束的参数确定与布管设计 19
4.2 管箱的结构设计 20
4.3管箱设计壁厚的选取与校核 21
4.4 换热管与管板连接 25
4.5管箱开孔补强设计 27
4.6管束设计 31
4.6.1管束材料的选择 31
4.6.2管束定距结构的设计 32
4.7空冷器的空气流道密封结构设计 35
5 经济技术性分析 36
5.1 能耗分析 36
5.2 节能措施 36
6 设计总结包装内托 38
致 谢 39
参考文献 40
钻井泥浆泵
1 绪论
能源是当前人类面临的重要问题之一,能源开发及转换利用已成为各国的重要课题,而换热设备是能源利用过程中必不可少的设备,几乎一切工业领域都要使用,在化工、冶金、动力、交通、航空与航天等部门中应用尤为广泛。随着工业的不断发展，对能源利用、开发的合理性与有效性的要求不断提高，因而对换热器性能的要求也日益加强。特别是对换热器的研究必须满足各种特殊情况和苛刻条件的要求，对它的研究也就显得更为重要。因此，在换热器的生产及研究开发上除了满足各种必需的工艺条件之外，对它的综合性能也提出了更高的要求。
近几年由于新技术发展、新能源开发利用、工艺的要求、环境保护等诸多因素的要求,传热强化技术和换热器现代研究、设计方法获得飞速发展，设计人员开发出多种新型的换热器。与此同时，各种类型的换热器越来越受到各界的重视,而换热设备又是节能措施中较为关键的设备,因此,无论是从工业的发展,还是从能源的有效利用,换热器的合理设计、制造、
选型和运行都具有非常重要的意义。换热器是在具有不同温度的两种或两种以上流体之间传递热量的设备。在工业中，换热器主要作用是使热量由温度较高的流体传递给温度较低的流体，使流体温度达到工艺流程规定的指标，以满足过程条件的需要。
冷凝器属于换热器的一种，它是制冷系统中重要的换热设备。它的主要作用是将设备排出的高温、高压状态下的气态制冷剂予以冷却并液化。满足制冷剂在系统中的循环使用要求。在冷凝过程中放出的热量由冷却介质(水或空气)带走。根据冷却介质种类的不同，冷凝器主要可分为水冷冷凝器、空冷(也称风冷)冷凝器以及水和空气联合冷却式冷凝器。在大多数条件下，这三种冷凝器均能取得良好的效果。但随着科技的发展以及全球水资源日益紧张，空冷式冷换设备已在石油、化工、冶金、核能、电力等行业得到大量的应用。
空冷冷凝器器是以环境空气作为冷却介质，横掠翅片管外使管内高温工艺流体得到冷凝的设备。空冷式冷凝器利用空气作为冷却介质，替代了循环水系统对环境的污染，节能效果非常明显。此外，还具有维护费用低、运转安全可靠、使用寿命长等优点。
本设计主要是围绕卧式空冷凝器展开设计，熟悉石油化工行业中换热装置及其工艺流程，熟悉其工作原理。了解换热器的结构，并进行相关的设计计算和校核。
2 冷换设备设计基础
2.1 换热器的应用与分类
2.1.1 换热器的应用
换热器作为热量传递中的过程设备，在化工、冶金、石油、动力、食品、国防等工业领域中应用极为广泛。冷凝器是各工业部门中重要的换热设备之一。换热器性能的好坏，直接影响着能源利用和转换的效率。近年来，节能工作开始被全球所重视,而换热器特别是高效换热器又是节能措施中关键的设备。因此,无论是从上述各工业的发展,还是从能源的有效利用,换热器的合理设计、制造、选型和运行都有非常重要的意义。
