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换热器毕业论文

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换热器毕业论文 Prepared on 22 November 2020 新疆大学毕业论文(设计)

目 录

2.冷凝器的工艺条件及零部件选取 60m2冷凝器工艺条件 已知一卧式固定管板式换热器的工艺条件如下：换热器工程直径为800mm，换热管长度3000mm，换热面积60m2;壳程价质为二次蒸汽，轻微腐蚀，操作压力,工作温度60C0，；管程价质为冷却水，操作压力，工作度32~38C0，双管程，换热管规格为25mm×2mm,换热管间距36mm，数量312根，材料0Cr8Ni9；蒸汽进口管377mm×8mm，冷凝水出口管57mm，冷却水进，出口管均为219mm×6mm。 冷凝器结构设计 ①材料选择。根据换热器的工作状况及价质特性，壳程选用0Cr18Ni9，管程选用

Q235B，管板选用0Cr18Ni9。 ②换热管。换热管是换热器的元件之一，置于筒体之内，用于两介质之间热量的交

换。选用较高等级换热管，管束为Ｉ级管束。 换热管的选择 排列方式：正三角形、正方形直列和错列排列。 图2-1换热管排列方式 各种排列方式的优点： 正方形排列：易清洗，但给热效果差； 正方形错列：可提高给热系数； 等边三角形：排列紧凑，管外湍流程度高，给热系数大。 换热管与管板的连接方式有强度焊、强度胀以及胀焊并用。 强度胀接主要适用于设计压力小≤；设计温度≤300℃；操作中无剧烈振动、无过大的温度波动及无明显应力腐蚀等场合。 除了有较大振动及有缝隙腐蚀的场合，强度焊接只要材料可焊性好，它可用于其它任何场合。 胀焊并用主要用于密封性能要求较高；承受振动和疲劳载荷；有缝隙腐蚀；需采用复合管板等的场合。 ③管板。管板选用兼作法兰结构，管板密封面选用JBT4701标准中的突面密封面。

换热管在管板上的排列采用正三角形排列，分程隔板两侧换热管中心距取44mm，实际排列312跟换热管。 ④分成隔板与分程隔板槽。分成隔板厚度10mm，开设6mm泪孔；分成隔板

槽宽12mm，深度4mm；垫片材料为石棉橡胶板，厚度为3mm。 ⑤换热管与管板的连接。换热管与管板的连接采用焊接结构，其中L1=2mm，

L3=2mm。 ⑥支持板。换热器的壳程为蒸汽冷凝，不需折流板，但考虑到到换热管的支撑，姑

设置支持板。换热管无支撑最大跨距为1850mm,因此换热管至少需要3块儿支持板。本设计采用3块儿支持板，弓形缺口，垂直左右布置，缺口高度为25%筒体内直径。 ⑦拉杆与拉杆孔。选用6根16mm拉杆，拉杆与管板采用用螺纹连接。拉杆两端

螺纹为M16拉杆孔深度为24mm． 定距管及拉杆的选择 拉杆常用的结构型式有： a. 拉杆定距管结构，见图4-7-1（a）。此结构适用于换热管外径d≥19mm的管束且l2>La（La按表4-5-5规定） b. 拉杆与折流板点焊结构，见图4-7-1（b）。此结构适用于换热管外径d≤14mm的管束且l1≥d；

c. 当管板较薄时，也可采用其他的连接结构。

图2-1 拉杆结构型式 这里我们选用拉杆定距管结构。 拉杆的尺寸

拉杆的长度L按实际需要确定，拉杆的连接尺寸由图4-7-2和表4-7-1确定。

图2-2 拉杆连接尺寸 拉杆的位置 拉杆的尺寸 拉杆直径d 拉杆螺纹公称La Lb b 直径dn 10 10 13 ≥40 12 12 15 ≥50 16 16 20 ≥60

拉杆的直径和数量

拉杆直径选用表 换热管外径d 10≤d≤14 14＜d＜25 25≤d≤57 拉杆直径dn 10 12 16

拉杆数量选用表 拉杆直径dn，m

m

＜400 ≥400~＜700 ≥700~＜900 ≥900~＜1300 ≥1300~15＜00 ≥1500~＜1800 ≥1800~＜2000 ≥2000~＜2300 ≥2300~＜2600

10 4 6 10 12 16 18 24 28 32 12 4 4 8 10 12 14 18 20 24 16 4 4 6 6 8 10 12 12 16

由于换热管外径为25mm，壳体公称直径为800mm，故选取直径为16mm的拉杆，其数

量为6. 拉杆的位置 拉杆应尽量均匀布置在管束的外边缘，对于大直径的换热器，在布管区内或靠近折流板缺口处应布置适当数量的拉杆，任何折流板不应少于3个支承点。 定距管尺寸 定距管的尺寸，一般与所在换热器的换热管规格相同。对管程是不锈钢，壳程是碳钢或低合金钢的换热器，可选用与不锈钢换热管外径相同的碳钢管作定距管。定距管的长度，按实际需要确定。 ⑧管箱。管箱法兰选用容器法兰，规格为“RE 800— JBT4701—2000”。封头选用

标准椭圆形封头，规格为“EHA 800×8 JBT4746—2002”。管箱接管采用径向接管，前端管箱开设冷却水进，出口管，后端管箱上不开设34′′压力表接口，下部开设DN25排净口。前端管箱筒节长度500mm，后端管箱筒节长度260mm。 ⑨支座。卧式换热器多采用鞍式支座，立式换热器可采用耳式支座，大型立式换热

器也可采用裙座支座承。当采用耳式支座，公称直径DN≤800mm时，应至少安装2个支座，且对称布置；工程直径DN>800mm时，应至少安装4个支座，均匀布置。当选用鞍式支座时，支座在换热器上的布置按下列原则确定（其中个参数代号如图5-15所示） 图2-3 卧式换热器鞍座安装位置 1.当L≤3000mm时，取LB=（~）L； 2.当L>3000mm时，取LB=（~） 3.尽量使LC和L′相近。 换热器采用鞍式支座，型号为“BI 800JBT —2007”，固定式和滑动式： 支座各一个，固定式支座安装在靠近冷却水进口端，两支座距离为1700mm，支座螺栓孔中心矩管板密封面650mm。 ⑩接管。换热器接管选用无缝钢板。蒸汽进口焊接连接，压力表口采用螺纹连接，

其余为法兰连接，法兰标准为HGT 20592—2009，法兰类型为板式平焊（PL），法兰密封面为头面（RF），法兰公称压力均为16bar。采用补偿圈结构进行开孔不强。

3.强度与稳定性计算 壳程圆筒厚度计算 已知条件: 筒体内径 ——mmDi800 壳程工作压力——MpaP3.0 工作温度——060Ct 筒体长度 ——L=3000mm 管程操作压力 -- 材料——0Cr18Ni19 设计参数： 壳程设计压力—— MpaP37.0 设计温度——060Ct 筒体计算长度——L=3000mm 腐蚀裕量——02C MpaRel205 管程设计压力----MpaP56.0

3.1.1筒体厚度 圆筒承受内压 已知条件：Di=800mm， 工作压力Pw=， 工作温度tw=60， 材料0Cr18Ni9，筒体长度L=3000mm。 设计参数：设计压力P==，设计温度t=60 ℃，筒体长 度L=3000mm，腐蚀裕量C2=0，ReL=205Mpa，t

=137Mpa，=.

壳程筒体计算厚度： 根据规定最小厚度 mmn6

3.1.2管箱圆筒 已知条件： 筒体内径——mmDi800 工作压力 ——MpaP5.0

工作温度——038~32Ct

 材料——Q235B

设计参数： 设计压力——P= 设计温度——038Ct

腐蚀裕量——mmC12 焊接接头系数——85.0

3.1.3管箱厚度 设计厚度 )(63.263.085.0113280063.02mmPDPtic

考虑钢板厚度负偏差，可取筒体名义厚度mmn4。 根据表5-1，管箱最小厚度应不小于为8mm。所以去管箱名义厚度为mmn8，有效厚度 3.1.4管箱封头 已知条件： 封头内经——mmDi800 工作压力——MpaP5.0

工作温度——038~32Ct

 材料——Q235B

设计参数： 设计压力——MpaP63.0 设计温度——038Ct

腐蚀裕量——mmC12 焊接接头系数——85.0

计算压力——MpaPc63.0 Mpat113

封头计算厚度 3.1.5管箱封头厚度 设计厚度

63.3163.22Cd

（mm)

考虑钢板厚度负偏差，可取筒体名义厚度mmn4。 根据表5-1，管箱最小厚度应不小于为mm8。所以取管箱名义厚度为mmn8，有效厚度 满足最小厚度要求 水压试验应力校核

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固定管板式换热器机械设计【精品毕业设计(论文)】[管理资料]

固定管板式换热器机械设计【精品毕业设计(论文)】[管理资料]

固定管板式换热器机械设计摘要固定管板式换热器是管壳式换热器的一种典型结构，也是目前应用比较广泛的一种换热器。

这类换热器具有结构简单、紧凑、可靠性高、适应性广的特点,并且生产成本低、选用的材料范围广、换热表面的清洗比较方便。

固定管板式换热器能承受较高的操作压力和温度，在高温高压和大型换热器中，其占有绝对优势。

本次设计的题目是乙二醇塔底进料换热器的设计，课题预期达到的目标为：换热器面积的计算），管程壳程压力降的计算（），工艺结构尺寸的计算：管程数（6管程），换热管的确定（内径：25mm 数量450根），壳体内径（800mm），壳程数（1壳程）的计算，折流板的选型（形式：弓形折流板，数量：13）等。

换热器的强度计算：对筒体、管箱厚度的计算和校核，对壳体及管箱各处开孔补强，对延长部分兼做法兰的计算及强度核算。

经水压试验、压力校核后显示结果全部合格。

换热器的结构设计：折流板、法兰（乙型平焊法兰）、换热管、支座（鞍式支座）、垫片（石棉橡胶板垫片）的规格及选型。

完善设计图纸及设计说明书。

关键词：换热器；工艺；结构；强度Mechanical design of fixed tube-sheet heat exchangerAbstractFixed 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;tube side pressure drop computation(≤);the craft structure size computation:number of tube passes(2 tube passes),the number of heat exchange tube(insidediameter:25mm,number:450),the inside diameter of shell, 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 qualified The 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 booklet Key words: heat exchanger; crafts; structure; strength目录1 引言 (1)换热器的用途 (1) (1)换热器的发展趋势 (2)2 固定管板式换热器的结构设计 (4)设计参数的确定 (4)设计压力 (4)计算压力 (5)设计温度 (5)厚度及厚度附加量 (5)焊接接头系数 (6)许用应力 (6)材料的选取 (7)力学性能 (8)化学成分 (8)管程结构 (9)换热管 (9)管板 (9)管箱 (10)管束分程 (10)换热管与管板连接 (11)壳程结构 (13)壳体 (13)折流杆 (13)折流板 (14)防短路结构 (15) (16)开孔和开孔补强设计 (16)补强结构 (16)开孔补强设计准则 (17)允许不另行补强的最大开孔直径 (18)密封装置设计 (19)焊接接头结构 (19)焊接接头形式 (20)坡口形式 (21)压力容器焊接接头分类 (21)3 换热器结构计算 (23)壳程圆筒计算 (23)厚度计算 (23)液压试验校核 (24)压力及应力计算 (24)前端管箱筒体计算 (25)厚度计算 (25)液压试验校核 (26)压力及应力计算 (27)后端管箱筒体计算 (27)厚度计算 (27)液压试验校核 (28)压力及应力计算 (29)封头计算 (30)前端封头计算 (30) (30) (31)垫片 (31)螺栓 (31) (33)管箱开孔补强计算 (33) (36)内构件的选取 (38) (38)管束分程 (39) (39)管板的计算与校核 (39)壳层圆筒 (39)管箱圆筒 (40)换热管 (40)管板 (41)管箱法兰 (42)壳体法兰 (42)系数计算 (43)管板参数计算 (43)系数计算 (43) (44)P (44)sP (46)t4 结论 (50)参考文献 (51)谢辞 (52)1引言换热器的用途换热器是将热流体的部分热量传递给冷流体的设备，又称热交换器。

毕业设计(论文)流量为200th双管程固定管板式换热器设计(全套图纸)

毕业设计(论文)流量为200th双管程固定管板式换热器设计(全套图纸)

The floating the advantage that a type changes a hot machine can draw out for controling and clean a tube, hull distance by convenience;Lie a quality difference in temperature to be free from restriction;Can under the heat, high pressure work, the general temperature is smaller than to equal 450 degrees, the pressure is smaller than to equal 6,400,000,000,000 Pas;Can used for knotting the dirt more serious situation;Can used for
Compute in the traditional craft in include to transmit heat an area calculation, spread a calories calculation and transmit heat coefficient to really settle and change hot path inside the tube and change hot tube model number of choice, and transmit heat coefficient, press to decline and checking of wall calculate etc. problem.
Key word: Change a hot machine; Float to take care of plank; Transmitheat a calculation; The strength school checks
年产10万吨甲醇转化工段中换热器的设计毕业设计论文

年产10万吨甲醇转化工段中换热器的设计毕业设计论文

毕 业 设 计（论文）（说 明 书）题 目：年产10万吨甲醇转化工段中换热器的设计姓 名： 陈佳星编 号：平顶山工业职业技术学院年月日毕业设计（论文）任务书姓名陈佳星专业应用化工技术任务下达日期年月日设计（论文）开始日期年月日设计（论文）完成日期年月日设计（论文）题目：年产10万吨甲醇转化工段中换热器的设计A·编制设计B·设计专题（毕业论文）指导教师信熙卿系（部）主任吴济民年月日毕业设计（论文）答辩委员会记录化工系应用化工技术专业，学生于年月日进行了毕业设计（论文）答辩。

设计题目：年产10万吨甲醇转化工段中换热器的设计专题（论文）题目：年产10万吨甲醇转化工段中换热器的设计指导老师：信熙卿答辩委员会根据学生提交的毕业设计（论文）材料，根据学生答辩情况，经答辩委员会讨论评定，给予学生毕业设计（论文）成绩为。

答辩委员会人，出席人答辩委员会主任（签字）：答辩委员会副主任（签字）：答辩委员会委员：，，，，，，平顶山工业职业技术学院毕业设计（论文）评语第页毕业设计（论文）及答辩评语：摘要本设计是关于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。

换热器是化工、炼油、动力、食品、轻工、原子能、制药、机械及其它许多工业部门广泛使用的一种通用设备。

近二三十年来，化工、石油、轻工等过程工业得到了迅猛发展。

因此，要求提供尺寸小，重量轻、换热能力大的换热设备。

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。

关键词：换热器；设计；甲醇；校核；AbstractThis design manual is about the floating head heat exchanger design, mainly for the heat exchanger process calculation, heat exchanger design of the structure and strength. Heat exchanger is the chemical, oil refining, power, food, light industry, atomic energy, pharmaceutical, machinery, and other widely used in many industrial sectors as a general-purpose device. The past 23 years, chemical, petroleum, light industry and other process industries have been developing rapidly. Therefore, the required small size, light weight, large capacity heat exchanger heat transfer equipment. In the design process, I try to use a relatively new national standard, so not only meet the design requirements, but also to structural optimization, cost reduction, mainly to improve economic efficiency, and strive to make the products meet the actual needs of production for the market competition.Key words: Exchanger; Design; Methanol; Check;目录前言 (1)第1章概述 (2)1.1产品的性质 (2)1.1.1甲醇物性 (2)1.1.2产品的用途 (2)1.1.3 甲醇的发展前景 (3)1.2甲醇生产的基本原理 (3)1.2.1甲醇合成 (3)1.2.2甲醇生产工艺流程 (4)1.2.3反应原理 (4)1.3甲醇转化工段生产工艺流程 (5)1.3.1 转化流程图 (5)1.3.2转化工艺流程 (6)第2章换热器的种类和选用 (7)2.1 换热器的应用及其发展 (7)2.2换热器的种类 (8)2.2.1间壁式换热器的类型 (8)2.2.2套管式换热器: (8)2.2.3管壳式换热器: (8)2.3换热器设计方案的确定 (8)第3章换热器设计方案的确定和工艺参数的计算 (10)3.1.换热器的工艺计算 (10)3.1.1 确定物性数据 (10)3.1.2 计算冷却剂用量 (11)3.1.3 计算传热面积 (11)3.1.4管程，壳程的平均温差 (12)3.2换热器工艺尺寸的计算 (13)3.2.1 管径选用 (13)3.2.2管子数 (13)3.2.3管子排列方式和管间距确定 (13)3.2.4 壳体内径 (14)3.2.5换热器壳体壁厚 (14)3.2.6 折流板选择 (14)3.2.7其他附件 (15)3.3换热器核算换热器核算 (15)3.3.1 壳程表面给热系数 (15)3.3.2管内表面给热系数 (16)3.3.3 传热面积裕度 (17)3.3.4换热器内流体的流动阻力 (18)3.3.5管子拉脱力计算 (18)第4章换热器主要结构尺寸和计算结果列表 (20)第5章结论 (20)参考文献 (21)致谢 (22)前言我国是一个少油多煤的国家，煤炭贮量非常丰富，煤种齐全。

固定管板式换热器毕业设计论文

固定管板式换热器毕业设计论文

固定管板式换热器毕业设计论文固定管板式换热器是一种由管束和固定在壳体内的板组成的设备。

其主要原理是通过壳程流体和管程流体之间的热交换来实现能量的传递。

固定管板式换热器具有结构紧凑、传热效率高等优点，广泛应用于化工、电力、制药等工业领域。

固定管板式换热器通常由壳体、管束、传热板和密封件组成。

壳体是换热器的外壳，具有承压功能，同时也可用于导热油或蒸汽等传热介质的进出口。

管束是固定在壳体内的管道，管子间的间距和相互连接方式不同会影响到传热效果。

传热板用于增加管束的传热面积，提高传热效率。

密封件则用于确保换热器的密封性能，防止流体泄漏。

在设计固定管板式换热器时，需要考虑多个因素，包括传热面积、流体流量、传热效率和压降等。

传热面积的大小直接影响到传热效果，表面积越大，传热效果越好。

流体流量的大小决定了流体在换热器中停留的时间，也会影响到传热效率。

为了提高传热效率，可以采取增加传热面积、增加流体流量或改变换热介质的方式。

固定管板式换热器还可以进行优化设计，以改善其传热性能。

常见的优化手段包括增加换热器的传热面积、改变流体流动方式、优化传热介质的选择等。

此外，还可以通过改变管束的布置方式、调整流体入口和出口的位置等，来改善换热器的流体分布和速度分布，从而提高传热效率。

综上所述，固定管板式换热器是一种常用的换热设备，具有结构紧凑、传热效率高等优点。

通过合理的设计和优化，可以改善其传热性能，满足工业领域对换热设备的需求。

设计固定管板式换热器时需要考虑多个因素，包括传热面积、流体流量、传热效率和压降等。

未来，可以进一步研究换热器的优化设计，以提高其性能，并探索新的应用领域。