探析二甲胺换热器设计

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1、大连理工大学硕士学位论文二甲胺换热器设计姓名：李洪科申请学位级别：硕士专业：化学工程指导教师：喻健良;刘征宇20081201大连理工大学专业学位硕士学位论文摘要换热器是实现不同介质之间能量交换的通用设备，其研究和应用受到世界各国的普遍重视，是传热技术中最活跃的研究领域之一。固定管板式换热器是目前应用最为广泛的换热设备，具有可靠性高、适应性广等优点，在各工业领域中得到最为广泛的应用。其投资费用常常在工厂实际总投资中占有很大比例。因此固定管板式换热器设计的好坏，对工业生产有着直接的影响。本文依据GBl50《钢制压力容器》和GBl51《管壳式换热器》设计标准，对二甲胺处理量为1198．5kgna的

2、固定管板式换热器进行设计。本文的主要内容及结论如下：(1)对换热器的种类和类型进行了调查和总结。详细介绍了几种典型结构的换热器，对固定管板式换热器的设计思路进行了叙述；(2)对本设计条件的换热器设计方案进行了论证。确定换热方式为逆流，换热器类型为固定管板式换热器，管子及壳体选用OCrl8Ni9材料避免介质腐蚀。二甲胺蒸气由换热器顶部进入壳程，冷却水由底部进入管程。确定了介质的进出口温度；(3)对换热器的工艺进行了而设计，确定采用一壳程四管程换热器。校核了传热量、壳体和管壁的温差以及压降。结果发现：换热面积裕度为16．4％，满足设计要求。换热器不需要设置膨胀节。换热器管程和壳程的压降满足要求。

3、初步确定了换热器的结构参数及布管情况；(4)根据GBl50和GBl51对换热器的壳体、封头、管箱、管板进行了强度设计，并对其进行了校核。然后对在壳程和管程压力作用下进行了校核计算，校核结果满足设计要求，最后对开孔补强进行了设计计算；(5)对换热器其他部件如分程隔板槽、法兰、折流板、鞍座、吊耳、焊条进行了设计和选用；(6)最后对设计后该换热器在实际应用中出现的问题进行了说明。关键词：换热器；固定管板；换热面积；应力；二甲胺换热器设计DesignofDimethylamineHeatExchangerAbstractHeatexchangersarethegeneralequamenttoach

4、ieveenergyexchangebetweenthedifferentmedia，researchandapplicationareofgreatimportancebyallcountriesintheworld，anditisthemostactivefiledofheattransfertechnologyresearch．Fixedtubesheetheatexchangersarethemostwidelyusedheattransferequipment．Withhi曲reliabilityandwideadaptability,andotheradvantages，itha

5、sbeenthemostwidelyusedintheindustry．OftenthecostofheatexchangersintheactualfactoryCanbealargeproportioninthetotalinvestmentoffactory．Therefore，whetherfixedsheetheatexchangerdesignisgoodorbad，ifhasadirectimpacttoindustrialproduction．Inthispaper，basedontheGB150”steelpressurevessel”andGB151”shell—and-

6、tubeheatexchanger”designstandards，thefixedsheetheatexchangerforthedimethylaminehandlingcapacityof198．5kg／hisdesigned．Themainfindingsandconclusionsareasfollows．(1)Typesofheatexchangersareinvestigatedandsumedup．Se．varalkindsoftypicalheatexchangerareintroducedindetails，thedesignprocessoffixedsheetheat

7、exchangerwasdescribed．(2)Technicsofheatexchangeratgivenconditionsisdesigned．Wayofadversecurrentisselected，Thefixedtubesheetheatexchangerisselected．Inordertoavoidcorrosion，pipeandshellofexchangerarechosenwit