摘要
本次设计为浮头式换热器，浮头式换热器主要由管箱、管板、壳体、换热管、折流板、拉杆、定距管、钩圈、浮头盖等组成。浮头换热器的一端管板与壳体固定，另一端为浮动管板。因此其优点为热应力较小，便于检查和清洗，缺点为结构较为复杂。在传热计算工艺中，包括传热量、传热系数的确定和换热器径及换热管型号的选择，以及传热系数、阻力降等问题。在强度计算中主要讨论的是筒体、管箱、管板厚度计算以及折流板、法兰和接管、支座、分隔板等零部件的设计，还要进行一些强度校核。本设计是按照GB151《管壳式换热器》和GB150《钢制压力容器》设计的。换热器在工、农业的各个领域应用十分广泛，在日常生活中传热设备也随处见，是不可缺少的工艺设备之一。随着研究的深入，工业应用取得了令人瞩目的成果。
关键字：换热器，工艺计算，强度校核
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Abstract
This design is floating head heat exchanger, it is made up of tube box 、tube sheet、shell、heat exchange tube、baffle plate、draw bar、spacer pipe、hook circle、floating head cover and so on. One tube sheet of the exchanger is connected with shell, and the other tube sheet is floating tube sheet. So it’s easy to check and clean. On the other hand the structure of it complex. In the process of heat transfer calculation, include area computation 、capacity of heat transmission 、the determine of heat transfer coefficient and the choice of the heat exchange tube. About strength calculation, it involve the calculating of shell、tube box、sealing head and so on. This design is according to GB151 << shell-and-tube heat exchanger >> and GB150 << Steel pressure vessel >> to design. Heat exchanger is one of the indispensable process equipment. With the deepening of the research, industrial application made remarkable achievements.
Keywords:heat exchanger; Process calculation；strength check
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目录
摘要.......................................................................................................................................................................... I Abstract ................................................................................................................................................................ I I 前言. (1)
第一章概述 (2)
1.1 何为换热器 (2)
1.2 换热器的应用 (2)
1.3 换热器分类 (3)
1.3.1 按传热原理分类 (3)
1.3.2 按结构分类 (3)
1.3.3 按传热种类分类 (3)
1.3.4 按强化传热元件分类 (3)
1.3.5 按材料分类 (3)
1.4 换热器的结构和使用特点 (4)
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1.4 .1 浮头式换热器 (4)
1.4.2 固定管板式换热器 (5)
1.4.3 U形管换热器 (6)
1.5 设计的思想 (7)
1.5.1 首先设计必须满足生产需要 (7)
1.5.2 设计必须安全可靠 (7)
1.5.3 设计必须经济合理 (7)
1.6 设计的特点 (8)
第二章设计主要参数 (9)
2.1 原始数据 (9)
2.2 定性温度及物性参数 (9)
第三章零件结构型式的选择 (10)
3.1 前端管箱 (10)
3.2 壳体 (11)
3.3 后端管箱 (11)
3.4 管束分程和分程隔板的布置 (11)
3.4.1 管束分程 (11)
3.4.2 分程隔板的布置 (11)
3.5 换热管 (12)
3.5.1 换热管的长度 (12)
3.5.2 规格及尺寸偏差 (12)
3.5.3 布管 (12)
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3.6 管子与管板的连接 (13)
3.7 管板与壳体的连接 (14)
3.8 折流板、支持板的选择 (15)
3.9 拉杆的选择 (15)
3.10 定距管的选择 (16)
3.11 防冲板的选择 (16)
3.12 排液口和排气口的选择 (16)
第四章传热工艺技术 (18)
4.1 有效平均温度 (18)
4.2 传热量和流量 (18)
4.3 管程换热系数计算 (19)
4.4 结构初步设计 (19)
4.5 壳程换热系数计算 (20)
4.6 强度计算 (21)
4.6.1 换热管材料及规格的选择和根数的确定 (21)
4.6.2 确定壳体径 (21)
4.6.3 确定壳体壁厚 (21)
4.6.4 壳体液压试验 (22)
4.6.5 管箱封头厚度计算 (23)
4.6.6 管箱短节厚壁计算 (24)
4.6.7 管箱液压试验 (24)
4.6.8 管板的设计 (25)
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