U形管换热器设计方案

机

械

制

造

工

艺

学

页脚内容

学号：

毕业设计说明书

U型管换热器设计

U tube heat exchanger design

学院 机电工程学院 专业 化工设备与机械 班级

学生 指导教师（职称）

完成时间 年 月日至 年 月 日

机 械 制 造 工 艺 学

页脚内容 广东石油化工学院专科毕业设计诚信承诺保证书

本人郑重承诺：《U型管换热器设计》毕业设计的内容真实、可靠，是本人在 指导教师的指导下，独立进行研究所完成。毕业设计中引用他人已经发表或未发表的成果、数据、观点等，均已明确注明出处，如果存在弄虚作假、抄袭、剽窃的情况，本人愿承担全部责任。

学生签名：

年 月 日

机 械 制 造 工 艺 学

页脚内容

毕 业

设 计 任 务 书

院（系）： 专业

班 级： 学生： 学号：

一、毕业论文课题 U形管换热器设计

二、毕业论文工作自 年 月

日起至 年 月 日止

三、毕业论文进行地点 本校、实习地

四、毕业论文的内容要求 1.毕业设计说明书 2.零号图纸1.5张

化工原理课程设计---列管式换热器的设计

列管式换热器是一种常用的换热器类型，其结构简单、传热效率高、维修方便等优点使其在工业生产中得到广泛应用。该换热器由多个平行排列的管子组成，热流体和冷流体分别流过管内外，通过管壁传递热量，实现热量交换。根据不同的流体流动方式，列管式换热器又可分为纵向流式和横向流式两种形式。其中，横向流式换热器传热效率更高，但结构较为复杂，维修难度较大，因此在实际应用中需要根据具体情况进行选择。

浮头式换热器的特点是管板和壳体之间没有固定连接，只有一个浮头，管束和浮头相连。浮头可以在壳体内自由移动，以适应管子和壳体的热膨胀。这种结构适用于温差较大或壳程压力较高的情况。但是，由于管束和浮头的连接是松散的，因此需要注意防止泄漏。

U型管式换热器：

U型管式换热器的管子呈U形，两端分别焊接在管板上，形成一个U型管束。壳体内的流体从一端进入，从另一端流出，管内的流体也是如此。这种结构适用于流体腐蚀性较强的情况，因为管子可以很容易地更换。

多管程换热器：

多管程换热器是将管束分成多个组，每组管子单独连接到管板上，形成多个管程。这种结构可以提高传热效率，但也会增加流体阻力。因此，需要根据具体情况来选择多管程的数量。

总之，列管式换热器是一种广泛应用于化工及酒精生产的换热器。不同的结构适用于不同的工艺条件，需要根据具体情况来选择合适的换热器。在使用过程中，需要注意保养和维护，及时清洗和更换损坏的部件，以保证换热器的正常运行。

换热器的一块管板与外壳用法兰连接，另一块管板不与外壳连接，这种结构称为浮头式换热器。浮头式换热器的优点是管束可以拉出以便清洗，管束的膨胀不受壳体约束，因此在两种介质温差大的情况下，不会因管束与壳体的热膨胀量不同而产生温差应力。但其缺点是结构复杂，造价高。

填料式换热器的管束一端可以自由膨胀，结构比浮头式简单，造价也较低。但壳程内介质有外漏的可能，因此不应处理易挥发、易燃、易爆和有毒的介质。

换热器的设计

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目录

1.设计方案简介............................................. 1

1.1固定管板式换热器 ....................................... 2

1.2浮头式换热器 ........................................... 2

1.3U型管式换热器 .......................................... 2

1.4填料函式换热器 ......................................... 3

2.设计任务................................................. 3

3.设计方案的确定........................................... 3

3.1选择换热器的类型 ....................................... 3

3.2流程安排 ............................................... 4

3.3确定物性参数 ........................................... 4

3.4估算传热面积 ........................................... 4

3.4.1热流量 ............................................... 4

3.4.2对数平均传热温度差 ................................... 4

3.4.3平均传热温差校正及壳程数 ............................. 5

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优质资料

U型管式换热器设计

摘要

本文介绍了 U型管换热器的整体结构设计计算。U型管换热器仅有一个管板，管子 两端均固定于同一管板上，管子可以自由伸缩，无热应力，热补偿性能好；管程采用双 管程，流程较长，流速较高，传热性能较好，承压能力强，管束可从壳体内抽出，便于 检修和清洗，且结构简单，造价便宜。 U型管式换热器的主要结构包括管箱、筒体、封 头、换热管、接管、折流板、防冲板和导流筒、防短路结构、支座及管壳程的其他附件 等。

本次设计为二类压力容器，设计温度和设计压力都较高，因而设计要求高。换热器 采用双管程，不锈钢换热管制造。设计中主要进行了换热器的结构设计，强度设计以及 零部件的选型和工艺设计。

关键词：U型管换热器，结构，强度，设计计算大学毕业论文

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目录

中文摘要 ......................... 错误！未定义书签。

英文摘要 ......................... 错误！未定义书签。

绪论 .......................................................................... 1

1管壳式换热器的类型、结构与型号 .............................................. 2

1.1换热器的零部件名称 ....................................................... 2

1.2换热器的主要组合部件 ..................................................... 3

2换热器材料选择 .............................................................. 4

2.1选材原则 ................................................................. 4