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西南石油大學畢業(yè)設計(論文)摘 要固定管板式換熱器是管殼式換熱器的一種典型結構,也是目前應用比較廣泛的一種換熱器。這類換熱器具有結構簡單、緊湊、可靠性高、適應性廣的特點,并且生產(chǎn)成本低、選用的材料范圍廣、換熱表面的清洗比較方便。固定管板式換熱器能承受較高的操作壓力和溫度,因此在高溫高壓和大型換熱器中,其占有絕對優(yōu)勢。本次設計的題目是乙二醇塔底進料換熱器的設計,課題預期達到的目標為:換熱器面積的計算(實際換熱面積:92.6mm2),管程殼程壓力降的計算(小于等于0.4MPa),工藝結構尺寸的計算:管程數(shù)(1管程),換熱管的確定(內徑:19mm 數(shù)量:500根),殼體內徑(600mm),殼程數(shù)(1殼程)的計算,折流板的選型(形式:弓形折流板,數(shù)量:13)等。 換熱器的強度計算:對筒體、管箱厚度的計算和校核,對殼體及管箱各處開孔補強,對延長部分兼做法蘭的計算及強度核算。經(jīng)水壓試驗、壓力校核后顯示結果全部合格。換熱器的結構設計:折流板、法蘭(甲型平焊法蘭)、換熱管、支座(鞍式支座)、墊片(石棉橡膠板墊片)的規(guī)格及選型。完善設計圖紙及設計說明書。關鍵詞:換熱器;工藝;結構;強度 AbstractFixed tube plate heat exchanger is a typical structure of the shell and tube heat exchanger and a wide range of heat exchanger. This type of heat exchanger has the characteristics of a simple structure, compact, high reliability and wide adaptability , and low cost of the production, wide choice of used materials, more convenient of cleaning heat exchanger the surface . Fixed tube plate heat exchanger can withstands the higher operating pressure and temperature, so it has the absolute advantage in the possession of high temperature and high pressure heat exchangers and large,.This design topic is naphtha condenser design, the goal which the topic anticipated achieved:The craft design of heat exchanger:the heat transfer area computation(actual heat transfer area:322.2mm2);tube side pressure drop computation(0.4MPa);the craft structure size computation:number of tube passes(2 tube passes),the number of heat exchange tube(inside diameter:19mm,number:900),the inside diameter of shell(1000mm), number of shell passes(1 shell passes),the lectotype of baffle board(form:segmental baffle,number:13)etcThe strength calculation of heat exchanger:the computation and check of cylinder thinckness and channel thinckness,the shell and the reinforcement for opening supplements the intensity,the extension part concurrently makes the flange the computation and the intensity calculation. Examinatation part carried on the hydraulic pressure test, the pressure examination and so on, in which all results has been all qualifiedThe structural design of the heat exchanger:The specification and lectotype of baffle plate、flange(type A manhole weded flange)、heat exchange tube、suppot(saddle support)、gasket(paronite gasket)Consummates the design paper and the design instruction bookletKeywords: heat exchanger; craft;structure; intensity I 目 錄摘 要IAbstractII第1章 引言11.1 換熱器的用途11.2換熱器的分類11.3 換熱器的發(fā)展趨勢1第2章 固定管板式換熱器的工藝計算32.1 估算換熱面積32.1.1 選擇換熱器的類型32.1.2 流程安排32.1.3 確定物性數(shù)據(jù)32.1.4 估算傳熱面積42.2 工藝結構尺寸52.2.1 管徑和管內流速52.2.2 管程數(shù)和傳熱管數(shù)52.2.4 傳熱管排列和分程方法72.2.5 殼體內徑82.2.6 折流板82.2.7其他附件92.2.8 接管92.3 換熱器核算102.3.1 熱流量核算102.3.2 壁溫核算132.3.3 換熱器內流體的流動阻力152.4 換熱器的主要結構尺寸和計算結果17第3章 強度計算193.1 筒體壁厚計算193.2 管箱短節(jié)、封頭厚度的計算203.2.1 管箱短節(jié)厚度的計算203.2.2 封頭厚度的計算203.3 管箱短節(jié)開孔補強的校核213.4殼體接管開孔補強校核223.5 管板設計及校核233.5.1 管板計算的有關參數(shù)的確定233.5.2 計算法蘭力矩273.5.3管板的計算的相關參數(shù)273.5.4 確定和293.5.5 對于其延長部分兼作法蘭的管板計算293.5.6 設計條件不同的組合工況30第4章 結構設計364.1折流擋板364.2 法蘭364.3 換熱管374.4 支座374.5 壓力容器選材原則384.6 墊片39第5章 結論40參 考 文 獻41致 謝434 第1章 引言1.1 換熱器的用途換熱器是將熱流體的部分熱量傳遞給冷流體的設備,又稱熱交換器。換熱器的應用廣泛,日常生活中取暖用的暖氣散熱片、汽輪機裝置中的凝汽器和航天火箭上的油冷卻器等,都是換熱器。它還廣泛應用于化工、石油、動力和原子能等工業(yè)部門1。它的主要功能是保證工藝過程對介質所要求的特定溫度,同時也是提高能源利用率的主要設備之一2。換熱器在節(jié)能技術改革中具有的作用表現(xiàn)在兩個方面:一是在生產(chǎn)工藝流程中使用著大量的換熱器的效率顯然可以減少能源的消耗;另一方面,用換熱器來回收工業(yè)余熱,可以顯著提高設備的熱效率3。
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