毕业论文-固定管板式换热器设计

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1、河北化工医药职业技术学院毕业设计定管板式换热器设计专业班级学号姓名指导教师成绩摘要换热器是化工、石油、动力、冶金、交通、国防等工业部门重要工艺设备之一，其正确的设置，性能的改善关系各部门有关工艺的合理性、经济性以及能源的有效利用与节约，对W民经济有着十分重耍的影响。换热器的型式繁多，不同的使用场合使用目的不同。其中常用结构为管壳式，因其结构简单、造价低廉、选材广泛、清洗方便、适应性强，在各工业部门应用最为广泛。固定管板式换热器管束连接在管板上，管板与壳体焊接。其优点是结构简单、紧凑、能承受较高的

2、压力，造价低，管程清洗方便，管子损坏时易堵管或更换；缺点是当管束与壳体的壁温或材料的线胀系数相差较人吋，壳体与管束将会产生较大的热应力，这种换热器适用于壳侧介质清洁且不易结垢、并能进行清洗、管程与壳程两侧溫差不大或溫差较大但壳程压力不高的场合。关键词：固定管板式换热器压力容器第一章绪论11.1什么是管壳式换热器11.2管壳式换热器的分类1第二章总体结构设计32.1固定管板式换热器结构3第三章机械设计43.1工艺条件43.2设计计算4(1)管子数n4(2)管间距的确定5(3)换热器壳体宵径的确定5

3、(4)换热器壳体壁厚的计算6(5)换热器封头的选择6(6)容器法兰的选用6(7)管板尺寸的确定7(8)折流板的设计7(9)膨胀节73.3换热管排列形式73.4筒体83.5管板的设计与计算103.6折流板113.6.1折流板各部尺寸113.6.2折流板布置123.7拉杆、定距管133.8辦153.9接管163.10法兰183.10.1接管法兰183.11圆筒节的设计193.12各部分连接形式203.12.1封头和圆筒节连接203.12.2接管与壳体连接203.12.3管法兰与接管连接203.12.

4、4换热管与管板连接213.12.5管板与壳体封头连接223.13水压实验23第四章技术要求24第五章安装制造255.1换热器制造255.1.1筒体255.1.2封头与管箱255.1.3换热管255.1.4折流板255.1.5管板255.2换热器安装26辨文27致i射28第一章绪论化工生产离不开化工设备，化工设备是化工生产必不可少的物质技术基础，是生产力的主耍因素，是化工产品质量保证体系的重要组成部分［1］。然而在化工设备中化工容器占据着举足轻重的地位，由于化工生产中，介质通常異宥较高的压力，化工

5、容器一般有简体、封头、支座、法兰及各种容器开孔接管所组成，通常为压力容器，因为压力容器是化工设备的主体，对其化工生产过程极其重要,W家对其每一步都有具的标准对其进行规范，如：中国《压力容器安全技术监察规程》、GB150—1998《钢制压力容器》、GB151—1999《管壳式换热器》等。在其中能根据不通的操作环境选出不同的材料，斉出计其允许的工作压力，工作温度等［。换热器简争说是具奋不同温度的两种或两种以上流体之间传递热量的设备。在工业生产过程中，进行着各种不同的热交换过程，其主要作用是使热量由温

6、度较高的流体向温度较低的流体传递，使流体温度达到工艺的指标，以满足生产过程的需要。此外，换热设备也是回收余热，废热，特别是低品位热能的宥效装置。1.1什么是管壳式换热器管壳式换热器（shellandtubeheatexchanger）又称列管式换热器。是以封闭在壳体屮管朿的壁面作为传热面的间壁式换热器。这种换热器结构较简单，操作可靠，可用各种结构材料（主要是金属材料）制造，能在高温、高压下使用,是目前应用最广的类型。1.2管壳式换热器的分类是以封闭在壳体屮管束的壁而作为传热而的间壁式换热器。这种

7、换热器结构较简单，操作可靠，可用各种结构材料（主要是金属材料）制造，能在高温、高压下使用，是目前应用最广的类型。由壳体、传热管束、管板、折流板（挡板）和管箱等部件组成。壳体多为圆简形，内部装有管束，管束W端固定在管板上。进行换热的冷热W种流体，一种在管内流动，称为管程流体；另一种在管外流动，称为壳程流体。为提高管外流体的传热分系数，通常在壳体A安装若干挡板。挡板可提高壳程流体速度，迫使流体按规定路程多次横向通过管朿，增强流体湍流程度。换热管在管板上可按等边三角形或正方形排列。等边三角形排列较紧凑

8、，管外流体湍动程度高，传热分系数大；正方形排列则管外清洗方便，适用于易结垢的流体。图表1管壳式换热器流体每通过管束一次称为一个管程；每通过壳体一次称为一个壳程。图示为最简单的单壳程单管程换热器，简称为1-1型换热器。为提高管内流体速度，可在两端管箱内设置隔板，将全部管子均分成若干组。这样流体每次只通过部分管子，因而在管束中往返多次，这称为多管程。同样，为提高管外流速，也可在壳体内安装纵向挡板，迫使流体多次通过壳体空间，称为多壳程。多管程与多壳程可配合应用。第二章总体结构设计本次流体输送与传热工段