再沸器的工艺设计和机械设计计算毕业论文.doc

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1、再沸器的工艺设计和机械设计计算毕业论文目录摘要IAbstractII第1章绪论11.1换热器及传热研究的现状11.2换热器的发展趋势2第2章再沸器的选型42.1概述42.2釜式再沸器42.3塔内置式再沸器52.4水平热虹吸再沸器52.5立式管侧热虹吸再沸器62.6立式壳侧热虹吸再沸器72.7强制流动再沸器8第3章再沸器的工艺设计计算103.1设计任务与设计条件103.2估算设备尺寸103.3传热系数的校核123.4阻力校核15第4章再沸器结构与强度设计194.1筒体194.1.1大端壁厚194.1.2锥壳壁厚194.1.3封头204.2管箱204.2.1短节20-III-4.2.2

2、封头214.2.3法兰224.3补强234.3.1管箱接管234.3.2壳体进料接管234.3.3壳体气相出口接管244.3.4壳体液相出口接管254.4固定管板254.4.2确定管板设计压力264.4.3计算无量纲数264.4.4计算管板厚度274.4.5校核轴向应力274.4.6校核拉脱力284.5浮头284.5.1浮动管板计算294.5.2浮头盖计算304.5.3浮头计算结果334.6拉杆,滑道344.7振动354.8支座364.9强度设计结果38第5章制造、检验、安装、试车、维护和检修395.1制造和检验要求395.1.1壳体395.1.2换热管395.1.3管板405.1

3、.4换热管与管板的连接405.1.5支持板405.1.6管束405.1.7其它构件的制造和检验要求415.1.8压力试验415.2安装、试车、维护和维修415.2.1安装415.2.2试车42-III-5.2.3维护和检修42参考文献43致谢44附录45-III-第1章绪论1.1换热器及传热研究的现状换热器是一种广泛使用的工艺设备,在炼油、化工行业中是主要的工艺设备之一。因此,换热器的研究倍受重视。从换热器的设计、制造、结构改进到传热机理的试验研究一直都在进行。特别是七十年代初发生能源危机以来,各国都在纷纷寻找新的能源及节约能源的途径,而换热器是节约能源的有效设备。在余热回收、利用

4、地热、太阳能等方面都离不开换热器。因而各国都在致力于研究各种高性能换热器及换热元件,其中不少是国家直接下达的重点课题。近几年来换热器及传热技术的发展主要表现在下列几个方面。1.研究工作的动向目前世界上每年发表有关传热及换热设备方面的文献约在六千篇以上。有关新能源开发的文章日趋增多,研究的重点是传热机理、传热强化、两相流、模拟及测试技术、计算机应用、振动、污垢以及与能源利用和环境保护有关的新型高效换热器。对传热基础理论的研究探讨十分重视,一种新的动向是:从数学模型和物理模型出发,用数学方法推导出精确的计算公式。2.计算机的使用应用计算机不仅节省了人力、提高了效率,而且可以进行最优化设

5、计与控制,使其达到最大技术经济性能。例如美国帕斯卡古拉炼油厂常减压装置的原油换热系统,由于采用了换热系统的最佳化设计及其他改进措施,平均传热系数有了很大的提高。传热分析、应力分析、信息储存与检索以及模拟和控制均编有程序。有些程序从工艺设计开始,直到绘出图纸。计算机自动绘图机只需十几分钟即可绘出一张标准换热器图纸。目前,美国HTRI换热器设计程序在国外无疑是具有代表性的,已被许多国家所引进。此外,其他国家也开发了一些自动设计系统和程序。如英国HTFS开发的TASC等程序;1975年英国国家工程实验室和剑桥计算机辅机设备重心合作,按美国管壳式换热器制造商协会标准,编制管壳式换热器机械设

6、计程序STEM。这一程序不但可对TEMA标准中的所有“R”、“C”、“B”三类换热器进行各种设计计算,列出一系列不同参数以供选择,而且能自动绘出换热器的平面布置图,到1978年底已能提供全部TEMA标准换热器的制造施工图。以后又结合英国标准协会1976年底公布的压力容器规范BS·5500编制了换热器的机械设计程序;苏联也有CA∏–57–TA自动设计系统;日本HEADS自动设计系统是由三菱工程及造船有限公司研制的,使用该系统,仅仅输入最少的数据,就能迅速地得到机械的设计图表及图纸。3.高温高压换热器的进展随着工艺的进展和大型高温高压换热器的使用越来越多。炼油厂加氢换热器就是一个例子。

7、近年来,高温高压换热器在结构、材料和制造方面都有一些进展,管箱和密封结构均有一些改进,管子进口区的热防护获得一些改善。另外还采用了薄管板或挠性管板结构以减小热应力;使用小管子密排列,改善了管子与管板的连接。4.采用新材料由于工艺条件日趋苛刻,迫切需要一些新的材料。在换热器制造中,由于钛具有很高的抗腐蚀性能、高的强度限和屈服限,且比重小、重量轻,又有一定的抗污塞性,因此西德在含氯溶液中采用了钛制换热器,在炼油厂中使用钛制冷却器和冷凝器。现在钛制换热器的应用有了迅速的增加

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1、再沸器的工艺设计和机械设计计算毕业论文目录摘要IAbstractII第1章绪论11.1换热器及传热研究的现状11.2换热器的发展趋势2第2章再沸器的选型42.1概述42.2釜式再沸器42.3塔内置式再沸器52.4水平热虹吸再沸器52.5立式管侧热虹吸再沸器62.6立式壳侧热虹吸再沸器72.7强制流动再沸器8第3章再沸器的工艺设计计算103.1设计任务与设计条件103.2估算设备尺寸103.3传热系数的校核123.4阻力校核15第4章再沸器结构与强度设计194.1筒体194.1.1大端壁厚194.1.2锥壳壁厚194.1.3封头204.2管箱204.2.1短节20-III-4.2.2

2、封头214.2.3法兰224.3补强234.3.1管箱接管234.3.2壳体进料接管234.3.3壳体气相出口接管244.3.4壳体液相出口接管254.4固定管板254.4.2确定管板设计压力264.4.3计算无量纲数264.4.4计算管板厚度274.4.5校核轴向应力274.4.6校核拉脱力284.5浮头284.5.1浮动管板计算294.5.2浮头盖计算304.5.3浮头计算结果334.6拉杆,滑道344.7振动354.8支座364.9强度设计结果38第5章制造、检验、安装、试车、维护和检修395.1制造和检验要求395.1.1壳体395.1.2换热管395.1.3管板405.1

3、.4换热管与管板的连接405.1.5支持板405.1.6管束405.1.7其它构件的制造和检验要求415.1.8压力试验415.2安装、试车、维护和维修415.2.1安装415.2.2试车42-III-5.2.3维护和检修42参考文献43致谢44附录45-III-第1章绪论1.1换热器及传热研究的现状换热器是一种广泛使用的工艺设备,在炼油、化工行业中是主要的工艺设备之一。因此,换热器的研究倍受重视。从换热器的设计、制造、结构改进到传热机理的试验研究一直都在进行。特别是七十年代初发生能源危机以来,各国都在纷纷寻找新的能源及节约能源的途径,而换热器是节约能源的有效设备。在余热回收、利用

4、地热、太阳能等方面都离不开换热器。因而各国都在致力于研究各种高性能换热器及换热元件,其中不少是国家直接下达的重点课题。近几年来换热器及传热技术的发展主要表现在下列几个方面。1.研究工作的动向目前世界上每年发表有关传热及换热设备方面的文献约在六千篇以上。有关新能源开发的文章日趋增多,研究的重点是传热机理、传热强化、两相流、模拟及测试技术、计算机应用、振动、污垢以及与能源利用和环境保护有关的新型高效换热器。对传热基础理论的研究探讨十分重视,一种新的动向是:从数学模型和物理模型出发,用数学方法推导出精确的计算公式。2.计算机的使用应用计算机不仅节省了人力、提高了效率,而且可以进行最优化设

5、计与控制,使其达到最大技术经济性能。例如美国帕斯卡古拉炼油厂常减压装置的原油换热系统,由于采用了换热系统的最佳化设计及其他改进措施,平均传热系数有了很大的提高。传热分析、应力分析、信息储存与检索以及模拟和控制均编有程序。有些程序从工艺设计开始,直到绘出图纸。计算机自动绘图机只需十几分钟即可绘出一张标准换热器图纸。目前,美国HTRI换热器设计程序在国外无疑是具有代表性的,已被许多国家所引进。此外,其他国家也开发了一些自动设计系统和程序。如英国HTFS开发的TASC等程序;1975年英国国家工程实验室和剑桥计算机辅机设备重心合作,按美国管壳式换热器制造商协会标准,编制管壳式换热器机械设

6、计程序STEM。这一程序不但可对TEMA标准中的所有“R”、“C”、“B”三类换热器进行各种设计计算,列出一系列不同参数以供选择,而且能自动绘出换热器的平面布置图,到1978年底已能提供全部TEMA标准换热器的制造施工图。以后又结合英国标准协会1976年底公布的压力容器规范BS·5500编制了换热器的机械设计程序;苏联也有CA∏–57–TA自动设计系统;日本HEADS自动设计系统是由三菱工程及造船有限公司研制的,使用该系统,仅仅输入最少的数据,就能迅速地得到机械的设计图表及图纸。3.高温高压换热器的进展随着工艺的进展和大型高温高压换热器的使用越来越多。炼油厂加氢换热器就是一个例子。

7、近年来,高温高压换热器在结构、材料和制造方面都有一些进展,管箱和密封结构均有一些改进,管子进口区的热防护获得一些改善。另外还采用了薄管板或挠性管板结构以减小热应力;使用小管子密排列,改善了管子与管板的连接。4.采用新材料由于工艺条件日趋苛刻,迫切需要一些新的材料。在换热器制造中,由于钛具有很高的抗腐蚀性能、高的强度限和屈服限,且比重小、重量轻,又有一定的抗污塞性,因此西德在含氯溶液中采用了钛制换热器,在炼油厂中使用钛制冷却器和冷凝器。现在钛制换热器的应用有了迅速的增加

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