浮头换热器毕业设计-说明书 - 图文

辽宁石油化工大学

目录

摘要 ................................................................. 1 Abstract ............................................................. 2 前言 ................................................................. 3 第一章 换热器概述 .................................................... 4

1.1 换热器的应用.................................................. 4 1.2 换热器的主要分类.............................................. 4 1.3 管壳式换热器特殊结构.......................................... 9 1.4 换热管简介................................................... 10 第二章 工艺计算 ..................................................... 11

2.1 设计条件..................................................... 11 2.2 核算换热器传热面积........................................... 11 2.3 压力降的计算................................................. 16 2.4 换热器壁温计算............................................... 19 第三章 换热器结构设计与强度计算 .................................... 22

3.1 壳体与管箱厚度的确定......................................... 22 3.2 开孔补强计算................................................. 24 3.3 水压试验..................................................... 30 3.4 换热管....................................................... 31 3.5 管板设计..................................................... 33 3.6 折流板....................................................... 39 3.7 拉杆与定距管................................................. 41 3.8 防冲板....................................................... 42 3.9 保温层....................................................... 42 3.10法兰与垫片 .................................................. 42 3.11 钩圈式浮头.................................................. 46 3.12 分程隔板.................................................... 52 3.13 鞍座........................................................ 52 3.14 接管的最小位置.............................................. 54

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第四章 换热器的腐蚀、制造与检验 ..................................... 56

4.1 换热器的腐蚀................................................. 56 4.2 换热器的制造与检验........................................... 56 第五章 焊接工艺评定 ................................................. 60

5.1 壳体焊接工艺................................................. 60 5.2 换热管与管板的焊接........................................... 60 5.3 法兰与筒体的焊接............................................. 61 第六章 换热器的安装、试车与维护 ..................................... 62

6.1 安装......................................................... 62 6.2 试车......................................................... 62 6.3 维护......................................................... 63 总结 ................................................................ 64 致谢 ................................................................ 66 参考文献 ............................................................ 67 附录Ⅰ浮头法兰厚度计算程序 .......................................... 68 附录Ⅱ 相关文献 ..................................................... 72

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摘要

本设计说明书是关于PN2.5DN600浮头式换热器的设计，主要是进行了换热器的工艺计算、换热器的结构和强度设计。

设计的前半部分是工艺计算部分，主要是根据给定的设计条件估算换热面积，从而进行换热器的选型，校核传热系数，计算出实际的换热面积，最后进行压力降和壁温的计算。设计的后半部分则是关于结构和强度的设计，主要是根据已经选定的换热器型式进行设备内各零部件（如接管、折流板、定距管、钩圈、管箱等）的设计，包括：材料的选择、具体尺寸确定、确定具体位置、管板厚度的计算、浮头盖和浮头法兰厚度的计算、开孔补强计算等。最后设计结果可通过6张图表现出来。

关于浮头式换热器设计的各个环节，设计说明书中都有详细的说明。 关键词：管壳式换热器 浮头式换热器 管板 浮头盖 浮头法兰

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Abstract

The design manual is about the PN2.5DN600 floating head heat exchanger, which included technology calculate of heat exchanger, the structure and intensity of heat exchanger.

The first part of design is the technology calculation process. Mainly, the process of technology calculate is according to the given design conditions to estimate the heat exchanger area, and then, select a suitable heat exchanger to check heat transfer coefficient ,just for the actual heat transfer area .Meanwhile the process above still include the pressure drop and wall temperature calculation . The second half of the design is about the structure and intensity of the design. This part is just on the selected type of heat exchanger to design the heat exchanger’s components and parts ,such as vesting ,baffled plates, the distance control tube, circle hook, tube boxes. This part of design mainly include：the choice of materials，identify specific size, identify specific location, the thickness calculation of tube sheet, the thickness calculation of floating head planting and floating head flange, the opening reinforcement calculation etc. In the end, the final design results through six maps to display.

The each aspects of the floating head heat exchanger has detailed instructions in the design manual.

Key word: Shell-Tube heat exchanger, floating head heat exchanger, tube sheet, floating head planting, floating head flange.

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前言

毕业设计是完成教学计划实现专业培养目标的一个重要的教学环节；是教学计划中综合性最强的实践性教学环节。它对提高学生综合运用专业知识分析和解决实际问题的能力以及培养学生的工作作风、工作态度和处理问题等方面具有很重要的意义。

本次毕业设计的题目是浮头式换热器设计。浮头式换热器是长岭炼油厂的典型设备，主要用于原油和油品等的换热，并且设计的原始资料及数据均来源于工厂中正在运行的设备。

这次设计中的主要内容为换热器的工艺计算、换热器的结构与强度设计。其中，工艺计算主要是确定换热器的换热面积、换热器的选型、压降计算、壁温计算等；而结构与强度设计则主要包括：管板厚度计算、换热管的分布、折流板的选型、浮头盖及浮头法兰的计算、开孔补强计算以及各种零部件的材料选择等。在设计过程中，我尽量采用较新的国家标准，做到既满足设计要求，又使结构优化，降低成本，以提高经济效益为主，力争使产品符合生产实际需要，适合市场激烈的竞争。同时为了使本次设计能够进行顺利，我在设计前参阅了许多有关书籍和英文文献，并做了一定的摘要。

因为换热器设计是属于压力容器设计范畴，与我所学的课程有紧密的联系，所以这次设计对我的设计能力有了很大的提高。它不仅使我贯通几年里所学习的专业基础知识和专业理论知识，还培养和提高我们群体合作、相互配合的工作能力。换热器在设计过程中为技术分析与产品开发可以为设计者提供一个广阔的思维想象空间，还能激发设计者的创新意识。在设计过程中，我们可以很好地将所学的知识加以应用，在自己的脑海中巩固，这是我选择这个课题的初衷，而事实上我也达到了预期的目的。

由于水平有限，在设计过程中一定存在许多疏漏和不够合理之处，恳请各位老师和同学批评指正。特此致谢！

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