乙烯塔回流过冷器改进设计毕业论文.docx

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1、乙烯塔回流过冷器改进设计毕业论文37目录摘要IABSTRACTII1绪论11.1引言11.2换热器的基本要求及选型时需要考虑的因素11.3管壳式换热器的研究现状21.4釜式重沸器32换热器材料选择32.1材料的确定43换热器主要部件设计43.1换热管设计43.1.1换热管的形式53.1.2管径53.1.3管长53.1.4管子的排列方式53.1.5换热管的根数63.1.6换热管中心距63.2壳体结构与强度设计63.2.1小端壳体直径的计算63.2.2大端壳体直径的确定73.2.3壳体的壁厚73.2.4强度校

2、核73.3封头设计83.3.1封头的型式83.3.2封头的壁厚83.4管板设计93.4.1管板连接设计93.4.2管板设计计算103.5管箱设计133.5.1管箱短节133.5.2管箱封头144.换热器其他各部件设计154.1进出口接管设计154.1.1管箱进出口接管设计与开孔补强计算164.1.2壳程进口接管设计与开孔补强计算174.1.3壳程出口接管设计与开孔补强计算174.2接管法兰设计194.2.1接管法兰的选取194.2.2垫片的选取21374.2.3紧固件的选用224.2设备法兰设计234.2

3、.1法兰的选取234.2.2垫片的选取254.2.3螺柱的选取254.3支持板264.3.1支持板的尺寸264.3.2支持板的布置274.3.3支持板的固定284.4拉杆与定距管294.4.1拉杆的结构形式294.4.2拉杆的直径和数量294.4.3拉杆的尺寸294.4.4拉杆的布置304.4.5定距管尺寸304.5滑道结构304.6鞍座的选取315换热器的制造、检验、安装与维修315.1换热器的制造、检验与验收315.1.1筒体315.1.2换热管325.1.3管板325.1.4支持板325.1.5管束

4、的组装325.1.6换热器的组装325.1.7压力试验335.2换热器的安装与维护335.2.1安装335.2.3维护33总结34参考文献35致谢3637371绪论1.1引言化工生产中，绝大多数的工艺过程都有加热、冷却、汽化和冷凝的过程，这些过程总称为传热过程。传热过程需要通过一定的设备来完成，这些使传热过程得以实现的设备称之为换热设备。它是化工、炼油、食品、轻工、能源、制药、机械及其他许多工业部门广泛使用的一种通用设备，在生产中占有重要地位。随着节能技术的飞速发展，换热器的种类开发越来越多。适用于不同的

5、介质、工况、温度和压力的换热器，其结构和形式也都不相同。按热传递原理或传热方式进行分类，换热器可分为直接接触式换热器、蓄热式换热器、间壁式换热器和中间载热体式换热器，其中间壁式换热器在工业生产中应用最为广泛。根据间壁的形状，间壁式换热器大体上分为“管式”和“板面式”两大类。如套管式、螺旋管式、管壳式都属于管式；板片式、螺旋板式、板壳式等都属于板面式。其中管壳式换热器具有悠久的使用历史，虽然在传热效率、紧凑性及金属耗量等方面不如近年来出现的其他新型换热器，但其具有结构坚固、可承受较高的压力、制造工艺成熟、适

6、应性强及选材范围广等优点，目前，仍是化工生产中应用最广泛的一种间壁式换热器。而本次设计的就是有相变传热的釜式重沸器，它也是管壳式换热器的一种，广泛应用于石油及化工领域。1.2换热器的基本要求及选型时需要考虑的因素换热器的基本要求有以下几点：（1）热量能有效地从一种流体传递到另一种流体，即传热效率高，单位传热面上能传递的热量多。在一定的热负荷下、即每小时要求传递热量一定时，传热效率(通常用传热系数表示)越高，需要的传热面积越小。（2）换热器的结构能适应所规定的工艺操作条件，运转安全可靠，密封性好，清洗、检修

7、方便，流体阻力小。（3）价格便宜，维护容易，使用时间长。在化工生产中所使用的换热设备往往需要频繁的清洗和检修，停车的时间多，造成的经济损失有时会比换热器价格更大。因此，如果换热器能够设计得合理，可以保证连续运转的时间长，同时能减少功率消耗，则换热器本身价格虽然略高一些，但总的经济核算也可能是有利的。换热设备的类型很多，各种形式都有它特定的应用范围。在某一种场合下性能很好的换热器，如果换到另一种场合则可能传热效果和性能会有很大的改变。选型时需要考虑的因素也是多方面的。（1）流体的性质对换热器类型的选择上往往

8、会产生重大影响，如流体的物理性质(比热、导热系数、粘度)，化学性质(如腐蚀性、热敏性)，结垢情况以及是否有磨蚀性颗37粒等因素都对设备的选型有影响。例如硝酸加热器，由于流体的强腐蚀性决定了设备的结构和材料。如对于热敏性大的液体，能否精确控制它在加热过程中的温度和停留时间往往就成为选型的主要前提。流体的洁净程度和是否易结垢，有时在选型上也起决定性的作用，如对于需要经常清洗换热面的物料就不能选用高效的板翅式或其他不可拆卸的结构。（