作业

前言 本书是根据《列管换热器设计》的任务书，围绕任务书进行实习考察，计算校核后编写的。 本书共分为七部分，主要介绍了列管式换热器的工艺计算和结构设计、计算，另外制造工艺与维修也做了适当的介绍。 本书在编写过程中大致分为设计计算、作图与编写设计说明书三个阶段 本书在编写过程中，得到了田老师的指导特此致以谢意。由于本人水平及时间有限，经验不足，错误及欠妥之处还望读者请以予指正。 编者 2009-12-15 毕业任务书 （一）毕业设计（论文）说明书内容 已知条件 工作介质 柴油 原油 操作温度 进口 170℃ 65℃ 出口 120℃ 105℃ 设计压力 2MPa 处理量 34000㎏／h （二）毕业设计应完成的图纸 1.浮头式换热器装配图一张 （三）毕业设计（论文）的主要依据和参考资料 1. 《化工原理》 2. 《化工设备机械基础》 3. 《典型化工机械设计指导> （四）毕业设计进度计划 11.25——12.20 编写设计说明书 12.21——12.30 绘制装配图 12.31——01.04 准备答辩 列管式换热器的设计

1 化工与环境工程学院毕业论文（设计）开题报告登记表 姓名：安鑫 学号：070504117 专业：应用化工 班级：一班 论文（设计）题目 强化列管式换热器的设计

开 题 报 告 一．意义 换热器是进行热交换操作的通用工艺设备，被广泛运用与各个工业部门，特别是在石油和化学工业生产中，常常需要把低温流体加热或者把高温流体冷却，把液体汽化成蒸气或把蒸气冷凝成液体，根据不同的目的，换热器可以分别叫做加热器、蒸发器、冷凝器、余热锅炉等，由于使用条件不同，它们可以有各种各样的形式和结构，但设计或选型时应满足的基本要求是相同的，即热效率高，流体阻力小，强度刚度足够，结构性能可靠，材料及制造费用低、安装和检修方便等。 在诸多形式的换热器中，工业中最常用的是列管式换热器。列管式换热器虽然再传热效率紧凑性及金属消耗量等方面不及其他新型换热器，但它具有处理量大、适应性强、操作弹性大、易于制造、结构可靠、材料范围广、生产成本低等特点；特别是它能在高温高压下应用。 列管式换热器主要有壳体、管束、折流挡板、管板和封头等部分组成。管束两端固定在管道上，管板外是封头，供管程流体的进入和流出，保证各管中的流动情况一致。常用的折流挡板有圆缺型和圆盘型两种，其中以圆缺型应用最广泛。 目前，已有几种不同型式的换热器系列化生产，以满足不同的工艺需要，其中有固定管板式换热器、U型管式换热器、浮头式换热器最为常见 二．设计工艺具体要求 工作介质 柴油 原油 操作温度 进口 170℃ 65℃ 出口 120℃ 105℃ 设计压力 2MPa 处理量 34000㎏／h 三.毕业设计说明书 (一) 概述 (二) 工艺设计 (三) 换热器结构设计 (四) 换热器零件的强度计算 (五) 换热器制造、检验、安装及维修 (六) 小结 四.毕业设计进度计划 11.25——12.20 编写设计说明书 12.20——12.30 绘制装配图 12.31——01.04 准备答辩 五.毕业设计完成图纸 1.浮头式换热器装配图一张 六.设计的参考资料 4. 《化工原理》 5. 《化工设备机械基础》 列管式换热器的设计 2 6. 《典型化工机械设计指导>

学生签名：安鑫 年 月 日

指导教师意见 签名： 年 月 日

开题指导小组意见 主任签名：

年 月 日

院部审核意见 负责人签名： 年 月 日 列管式换热器的设计 3 目 录 一．概述---------------------------------------- --------------1 二．工艺计算------------------------------------------------------------------------------------ ---8 2.1. 物理数据的选取 --------------------------------------------------------------- ----8 2.2. 计算热负荷------------------------------------- ---------------------------- ---------8 2.3．原油流量的计算----------------------------------- --------------------------------- -8 2.4．平均温差的计算----------- --------------------------- -----------------------9 2.5．估算传热面积------------------- --------------- ------------------------------9 2.6．试选型号------------------------------------------------- ----------------- -----9 2.7．修正传热温差-------------------------------------- ---11 2.8．校核总传热系数 ------------------------------------- -11 2.9．传热面积--------------------------------------- ------14 2.10．流体流动阻力的计算------------------------------------------------------------ 4 三．换热器结构设计---------------------- --------------------------------------------------- -17 3.1.壳体与管板的连接结构------------------------------- --17 3.2.换热管与管板的连接--------- ------------------------- 17 3.3．管束--------------------------- ----------------------18 3.4．折流板----------------------------------- ------------19 3.5.旁路挡板-------------------- -------------------------20 3.6．防冲板----------- --------- --------------------------20 3.7．管箱结构----------------------------------------- ----21 3.8．排气与排液口 ---------------------------------- ------21 四．换热器元件的强度计算--------------------------------------------------------- -------23 4.1．换热器各零部件常用材料---------------------------- ---23 4.2．筒体------------------------------------- ------------23 4.3．封头------------------------------------ -------------25 4.4．管板------------------------------------- ------------27 4.5.钩圈-------------------- ------------------------ ----27 4.6法兰----------------------------------- --------------27 列管式换热器的设计 4 4.7．接管------------------------------------ -------------28 4.8．支座----------------------------------- --------------29 五.换热器的强化------------------------------------- --------29 5.1.增大传热面积A------------------------------------- ---29 5.2.增大传热平均温差------------------------------------- 29 5.3.增大传热系数------------------------------------- ----29 六．换热器的制造、检验、安装与维修----------------------- ------------------------ ---31 5.1．制造------------------------------------- ------------31 5.2 检验---------- ------------------------------ --------31 5.3 安装------------------------- ------------------------33 5.4．维修----------------------- --------------------------34 七．小结---------------------- ----------------------------------------- -------------- -------------36 八．参考文献---------------------------------------------- ----------------------------37