加热器课程设计论文

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1、辽宁石油化工大学实习设计本专业班级：姓名：学号：实习、设计名称：耐热钢压力容器（换热器）的焊接生产实习、设计地点：辽宁石油化工大学实习、设计时间：指导教师：成绩：评阅人:-LX.—1—刖口为强化所学专业知识，使之能融会贯通，学以致用，所以进行了此次课程设计，用以提升学生专业能力，为不久的就业工作做准备。木次课程设计是对压力容器的焊接结构生产进行分析设计，以15CrMoR珠光体耐热钢作为母材，对换热器（加热器）的筒体环焊缝的焊接生产进行分析研究。此次设计涉及多种焊接相关知识，如焊接结构、焊接材料、焊接方法、焊接工艺制定及焊接工艺卡的编制等各方面内容，较为全面的概括了所学的知

2、识，使之与生产实践相接轨，所以做好此次设计能为以后的工作打下良好的基础。在设计过程中，本人在图书馆参阅了相关的许多资料与书籍，并得到了郭淑娟老师、严伟老师的指导与帮助，对此，作者表示深切的谢意。鉴于编者水平有限，本次设计中难免会出现一些错误和需耍改进的地方，恳请指导老师批评指正。2011年10月目录1、课程设计目的与要求51.1设计目的51.2设计耍求52、换热器（力口热器）的简介61.1换热器的分类61.2填料函式换热器（加热器）的结构原理63、母材的焊接性分析83.115CrMoR钢的化学成分及分析83.215CrMoR钢的焊接性分析83.2.1淬硬性93.2.2再热

3、裂纹倾向93.2.3冋火脆化104、焊接工艺124.1焊接方法的选择124.2焊接材料的选择124・3焊接参数的选择134.4坡口的选择与制备134.5焊前准备144.6焊前预热144.7焊后热处理154.8焊后检测15结论16课程设计总结17附录19附录A焊接工艺规程19附录B焊接工艺卡22参考文献241、课程的设计目的与要求1.1设计目的分析设计以珠光体耐热钢15CrMoR为母材的填料函式换热器(加热器)筒体环焊缝的焊接生产。1.2设计要求(1)结构名称：加热器(2)壳程壁厚：30mm；管程壁厚：16mm(3)筒休直径：500mm(4)壳体材质：15CrMoR图1・1

4、加热器简图2、换热器（加热器）的简介1・1换热器的分类列管式换热器种类很多，根据结构特点的不同可分为固定管板式、浮头式、u型管换式和填料函式等。1.2填料函式换热器（加热器）的结构原理填料函式换热器属于列管式换热器，它的组成主耍有筒体、封头及接管、法兰、管束，管板，耳座等组成，其中筒体、封头，接管是换热器压力容器制造的关键部分。管板式是列管式的基本形式，故以同定管板式为例来说明填料函式换热器（加热器）的结构原理。工作原理和结构图1［固定管板式换热器］为固定管板式换热器的构造。A流体从接管1流入壳体内，通过管间从接管2流出。B流体从接管3流入,通过管内从接管4流出。如果A流

5、体的温度高于B流体，热量便通过管壁由A流体传递给B流体；反之，则通过管壁由B流体传递给A流体。壳体以内、管子和管箱以外的区域称为壳程，通过壳程的流体称为壳程流体（A流体）。管子和管箱以内的区域称为管程，通过管程的流体称为管程流体（B流体）。管壳式换热器主要由管箱、管板、管子、壳体和折流板等构成。通常壳体为圆筒形;管子为直管或U形管。为捉高换热器的传热效能，也可釆用螺纹管、翅片管等。管子的布置有等边三角形、正方形、正方形斜转45。和同心圆形等多种形式，前3种最为常见。按三角形布置时，在相同直径的壳体内可排列较多的管子，以增加传热面积，但管间难以用机械方法清洗，流体阻力也较大

6、。管板和管子的总体称为管束。管子端部与管板的连接有焊接和胀接两种。在管束中横向设置一些折流板，引导壳程流体多次改变流动方向，有效地冲刷管子，以捉高传热效能，同时对管子起支承作用。折流板的形状有弓形、圆形和矩形等。为减小壳程和管程流体的流通截面、加快流速，以提高传热效能，可在管箱和壳体内纵向设置分程隔板，将壳程分为2程和将管程分为2程、4程、6程和8程等。管壳式换热器的传热系数，在水-水换热时为1400〜2850瓦每平方米每摄氏度(W/(m(°C));用水冷却气体时,为10〜280W/(m(eC)；用水冷凝水蒸汽时,为570〜4000W/(m(°C)。填函式换热器图5［填函

7、式换热器］为填函式换热器的结构。管束一端与壳体之间用填料密封。管束的另一端管板与浮头式换热器同样夹持在管箱法兰与壳体法兰Z间，用螺栓连接。拆下管箱、填料压盖等有关零件后，可将管束抽出壳体外，便于清洗管间。管束可口由伸缩，具有与浮头式换热器相同的优点。由于减少了壳体人盖，它的结构较浮头式换热器简单，造价也较低；但填料处容易渗漏，工作压力和温度受一定限制，直径也不宜过大。3、母材的焊接性分析3.115CrMoR钢的化学成分及分析依据GB713—2008可查得15CrMoR钢板化学成分如下：表3—115CrMoR钢板化学成分(质量分