换热器设计毕业论文

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1、河北化工医药职业技术学院毕业设计列管式换热器设计专业班级学号指导教师成绩列管式换热器设计摘要化工设备课程设计是培养学生综合运用木门课程及有关先修课程的基木知识去完成某一设备设计任务的一次训练。木次的设计的内容是水一CO?列管式固定管板换热器的设计。这方面的知识虽然我们在大三上学期进行了理论课的学习，但是了解和掌握的东西仍然很有限。在这次的课程设计，通过热量衡算，工艺计算，结构设计和校核等一系列工作，我们基木上完成了设计任务，也让我明口了怎么应用所学的化工设备知识,结合我们所掌握的其他相关学科的知识、计算机技术、参照相关的书籍文献等去解决实际的设计问

2、题。并且通过在设计过程屮，不断的发现问题解决问题，使我们能够更加熟练的运用这些知识与技能。这些经验的积累是对课堂学习的巩固和拓展，也是一次宝贵的经验积累。当然在整个设计过程种，也离不开老师的悉心指导和同组各位组员的同心协力。在我们的实践过程中，通过小组各位组员的分工合作和相互配合，我们才能比较顺利的完成各个吋段的工作，在遇到问题时，我们能够一起参与讨论，通过查阅资料、咨询老师等来解决。虽然在这个过程中，我们有发生过计算失误而重头开始计算，冇过发现画图过程屮的设计缺陷而重新设计等等问题，但这不但没有让我们知难而退，反而让我们更加深刻的认识到科学设计中

3、所应该持有的严谨务实的态度的重要性。这些宝贵经验的积累，对我们今后的学习工作也一定会有很大的帮助。关键词：结构设计，工艺计算目录第一章设计条件3第二章换热器结构设计32.1管子数计算32.2排列方式确定32.3壳体直径确定42.4壳体壁厚计算52.5管板尺寸确定52.6封头尺寸确定62.7容器法兰选择62.8管子拉脱力计算62.9折流板计算82.10支座确定9第三章换热器主要结构尺寸和计算结果列表9参考文献11致谢12Azj—A/2=44Cl100-6050-20=1.33第一章设计条件1.1已知条件：(1)气体工作压力：管程：CO?压力1.5M

4、Pa,进口温度100C,出口温度60‘C壳程：冷却水，压力l.OMPa,进口温度20°C,出口温度50°C(2)△耳=100-50=50C△乙=60-20=40C50-40=]50In40经查得Or=0.91Mm=OzxAf=0.91x44°C=40°C壳、管壁温差40C,tt>t$°(3)曲工艺计算求得换热面积为40加2。第二章结构设计2.1管子数n：选①25x2.5的无缝钢管，材质20号钢，管长4.5mTSn=H/zrf均L”Sn400“A士曰/.n===126根7id^L兀x0.0225x4.5其屮因安排拉杆需增加6根，实际空数120个。2.

5、2管子排列方式，管间距确定管子的排列方法常用的冇正三角形直列，正三角形错列，正方形直列和止方形错列。c・正方形列列a・正三角形错列b.正方形直列止三角形排列比较紧凑，在一定的壳径内可排列较多的管了，且传热效果好，但管外清洗较为困难。而正方形排列，管外清洗方便，适用于壳程中的流体易结垢的情况，其传热效果较正三角形差些。以上排列方式屮最常用的是正三角形错歹U，用于壳侧流休清洁，不易结垢，后者壳侧污垢可以用化学处理掉的场合。本设计采用正三角形排列，经查得层数为13层。取管间距a=32mm,如图1・1图1・1排管图2.3换热器壳体直径的确定壳体内径为Di=

6、辺_1)+2/式中卩——换热器内径；b——止六角形对角线上的管了数，杳得b=131——最外层管子的中心到壳壁边缘的距离，取1=2Jo.=32x(13-1)+2x2x25=484取壳体内径Di-500mm。2.4换热器壳体壁厚的计算材料选用Q235,计算壁厚为&1=P0+C2[a]

7、计手册》4.11.7节，查得鬥=Ps=6kgJ'!cm2(1.6MPa)(取管板的公称压力为16kgf/肋彳)的碳钢管板尺寸。2.6换热器封头选择上下封头均选用标准椭圆形封头，根据JB1154-73标准，封头为D^5OOx8,曲面高度125mm,直边高度h2=25mm.材料选用20钢2.7容器法兰的选择材料：16MnR根据JB1160-82标准，选用DN500,PJ6(MPa)的突面密封面甲型平焊法兰。法兰尺寸如图1・3所示。图1-3法兰2.8管子拉脱力计算Pf叭I管子壳体材质20钢Q235a(1/°C)11.8x10"ll・8xl()rE(MP

8、a)0.21xlO6尺寸025x2.5x45000500x8管了数120根管间距32mm管壳壁温差At=40°C管子与管板