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1、U型管式换热器设计摘要本文介绍了U型管换热器的整体结构设计计算。U型管换热器仅有一个管板，管子两端均固定于同一管板上，管子可以自由伸缩，无热应力，热补偿性能好；管程采用双管程，流程较长，流速较高，传热性能较好，承压能力强，管束可从壳体内抽出，便于检修和清洗，且结构简单，造价便宜。U型管式换热器的主要结构包括管箱、筒体、封头、换热管、接管、折流板、防冲板和导流筒、防短路结构、支座及管壳程的其他附件等。本次设计为二类压力容器，设计温度和设计压力都较高，因而设计要求高。换热器采用双管程，不锈钢换热管制造。设计中主要进行了换热器的结构设
2、计，强度设计以及零部件的选型和工艺设计。关键词：U型管换热器，结构，强度，设计计算37U-TUBEHEATEXCHANGERDESIGNABSTRACTThispaperintroducestheU-tubeheatexchangerdesignandcalculation.U-tubeheatexchangerhasonlyonetubesheet,tubesarefixedatbothendsofboardsinthesametube,andtubescouldtelescopicfreely,non-thermalstre
3、ss,thermalperformanceandcompensation;useofdouble-tubeprocess,theprocessislonger,higherspeed,betterheattransferperformance,pressurecapacity,andcontrolcanbeextractedfromtheshellwitheasymaintenanceandcleaning,andsimplestructurecostless.ThemainstructureofU-tubeheatexchan
4、ger,includesEquipmentcontrol,shell,head,exchangertubes,nozzles,baffled,impingementbaffle,guideshell,anti-short-circuitstructure,supportandothershell-tubeaccessories.ThistimeIdesignedasecondcategorypressurevessel,whichhashighdesigntemperatureandhighdesignpressure.Thus
5、thedesigndemandsarestrict.Ithasdualheatexchangertube,stainlesssteelheatexchangermanufacturers.Imainlycarriedoutthedesignofheatexchangerstructuraldesign,strengthofdesignandpartsselectionandprocessdesign.KEYWOEDS:U-tubeheatexchanger,frame,intensity,designandcalculation
6、37目录摘要..................................................................................................................1绪论6第一部分、换热器简介及选择71、换热器简介72、换热器材料选择82.1选材原则83、换热器结构设计8第二部分、设计说明书91、传热工艺计算91.原始数据92.定性温度及物性参数93.传热量与冷水流量104.有效平均温差105.管程换热系数计算116.壳程换热系数计算127.传热系数计算
7、138.管壁温度计算149.管程压降计算1410.壳程压降计算15372、强度计算162.1换热管材料、规格的选择及功能的确定162.2管子的排列方式172.3确定壳体直径172.4筒体壁厚确定172.5液压试验182.6壳程标准椭圆形封头厚度的计算192.7管程标准椭圆形封头厚度的计算202.8法兰的选择212.9管板的设计222.10管箱短节壁厚的确定242.11拉杆和定距管的确定252.12折流板的选择252.13防冲板的选择262.14接管及开孔补强272.15分程隔板厚度选取292.16支座的选择及应力校核29第三部分
8、、换热器的制造、检验、安装与维修331、换热器的制造、检验与验收333.1.1筒体333.1.2换热管34373.1.3管板343.1.4折流板、支持板343.1.5管束的组装343.1.6换热器的组装353.1.7压力试验352、换热器的安装与维护353.2.
