50kw壳管式干式蒸发器毕业设计

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1、50kW壳管式干式蒸发器毕业设计目录1绪论11.1课题的提出和研究内容11.1.1课题背景11.1.2课题任务21.2干式蒸发器21.2.1干式蒸发器简介21.2.2干式蒸发器与满液式蒸发器的区别21.3壳管式换热器31.3.1壳管式换热器简介31.3.2壳管式换热器分类41.3.3壳管式换热器的发展62设计与计算的理论概述82.1壳管式换热器的结构82.1.1管程结构82.2.2壳程结构82.2管程和壳程数的确定92.3流动空间的选择92.4流体流速的选择112.4流体流动方式的选择122.5流体温度和流体终温的确定122.6材质的选择123结

2、构初步设计计算133.1设计方案确定/133.2设计条件确定133.3制冷剂质量流量计算1333.4冷冻水流量计算133.5对数传热温差初步计算143.6管长初步计算143.7结构初步设计154换热器计算174.1壳程换热系数计算174.2管内换热系数的计算184.3制冷剂流动阻力及传热温差的计算194.3.1制冷剂的流动阻力计算194.3.2实际对数平均温差204.4传热系数及按内表面计算的热流密度214.4.1传热系数214.4.2按内表面计算的实际热流密度214.5所需传热面积225总体结构设计235.1换热管设计235.2壳体结构设计25

3、5.2.1壳体壁厚的确定255.2.2壳体直径的确定265.3进出口设计275.3.1壳程接管设计275.3.2管程接管设计285.3端盖设计285.4管板设计285.5折流板设计305.5.1折流板型式305.5.2折流板尺寸305.6拉杆和定距管325.6.1拉杆的直径和数量325.6.2拉杆的位置335.6.3定距管尺寸3335.7结构部件明细表346U型管换热器的制造、检验和验收356.1换热器的制造356.1.1换热器的主要受压部分的焊接接头356.1.2管箱、壳体和头盖356.1.3换热管356.1.4管板366.1.5换热管与管板的

4、连接366.1.6折流板、支撑板366.1.7管束的组装376.1.8换热器的密封面376.1.9换热器的组装376.1.10无损检测376.1.11压力试验376.1.12铭牌386.2安装、试车和维护386.2.1安装386.2.2试车396.2.3维护39结论40致谢41附录42附录1换热器设计计算表42附录2换热器整体结构图45参考文献4631绪论换热器是一种实现物料之间传递热量的节能设备，在石油，化工，动力，食品，轻工等行业应用普遍。在炼油，化工装置中换热器占总设备数量的40%左右，占总投资的30%～45%。近年来随着节能技术的发展，换

5、热器的应用领域不断扩大带来了显著的经济效益。换热器的种类很多，但根据冷、热流体热量交换的原理和方式基本上可分为三大类，即间壁式、混合式和蓄热式。在三大类换热器中，间壁式换热器应用最多。间壁式换热器又可分为夹套式换热器、沉浸式蛇管换热器、喷淋式换热器、套管式换热器和壳管式换热器。其中壳管式换热器（又称列管式）是最典型的间壁式换热器，它在工业应用有着悠久的历史，而且至今仍在所有换热器中占有主导的地位。1.1课题的提出和研究内容1.1.1课题背景目前在国内的冷水机组中，蒸发器主要有以下几种形式：满液式、干式、降膜式、板式和套管式。在大中型的冷水机组中，

6、壳管式换热器是最主要的换热器形式，考虑到成本和结构尺寸的限制，板式和套管式换热器主要应用于小型的涡旋和螺杆机组。壳管式蒸发器主要有干式和满液式两种，对于热泵机组，考虑到能够在制冷制热两种工况下运行，干式换热器还是绝对的首选，满液式蒸发器在热泵上的应用相对来说还不成熟。对于冷水机组，由于满液式蒸发器具有更高的换热性能，已经受到越来越多的制冷设备制造商的青睐，但是其致命的弱点是机组的回油问题，特别是在低温工况下尤为严重，增加回油设备一方面增加了成本另一方面也降低了机组的可靠性。干式蒸发器的应用则相对要成熟很多，采用干式蒸发器不需要单独的换热器回油设计

7、，但是其缺点是系统效率却会有所降低。干式换热器性能接近板式换热器，但对于像R134a这类环保的替代工质，板式换热器在稍大的冷量范围内性能会因为制冷剂分配不均而有所降低而且价格一般偏贵。随着国内空调行业的迅猛发展和新的国家强制性空调能效标准的颁布，高效和环保已经成为制冷空调行业的发展方向，因此对于在新型工质下如何提高这种运行可靠的传统换热器型式——干式蒸发器性能的研究是个很有意义的课题。461.1.2课题任务本次设计的蒸发器是50kW壳管式干式蒸发器，主要完成的是冷冻水和制冷剂之间的热量交换，在设计工况下能够正常运行，达到预期的标准，材料选择达到设

8、计压力的要求，换热器尽可能的减少泄漏。同时在保证技术条件的前提下，换热器外观设计尽量美观，整体尺寸尽量小。主要设计任务包括设计条件的确定