管壳式换热器在石油化工、食品、医药等领域运用广泛,是生产装置的重要组成部分,它的工作性能和换热性能会对生产的稳定运行产生重要影响。随着环保要求日趋苛刻,自然资源日益短缺,对换热器的余热回收、节能降耗的要求也逐渐提高。本文通过对原有的一台换热性能较差的换热器进行了剖析,从材质选择、结构设计、制造验收等方面进行了详细论述,减少重量,提高性能,达到了节能降耗的目的。首先,查阅研究了管壳式换热器在国内外的研究现状。之后,本文从工艺条件及工艺参数着手,按照行业标准、规范要求,从设备材料的选择、受压元件强度计算、加工工艺设计等各方面进行了详细的研究,完成了材质的选择、结构的优化、加工工艺要求的确定,在此基础上绘制了管壳式换热器的施工总装图和零部件图,设计出了一台技术可行、经济合理、安全可靠的换热器设备。材质的合理性选择对设备的安全性和可靠性起着决定性的作用。本文对换热管的材质标准和管板材料类别进行了修正,提高了受压元件的可靠性。通过对管板与壳程筒体的连接方式调整,去除了壳程筒体与管板连接处泄漏隐患。通过对换热管的布管的优化设计,增加了换热管的数量,增大了换热面积,提高了换热性能。通过对腐蚀裕量数值的重新选择及对受压元件强度计算,减薄了材质的厚度,降低了产品的生产和运营维护成本。通过加强加工工艺过程的检验,确保了产品性能的可靠性。在此基础上,本文按照设计规范要求,对产品重新绘图,设计出了总装图及零部件图,可以指导产品的加工制造及运行维护。本文的研究成果可以为今后管壳式换热器的设计提供参考。