换热器课程设计计算书

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1、《化工设备设计基础》课程设计计算说明书学生姓名：学号：所在学院：专业：设计题目：指导教师：2015年1月15日14目录一.设计任务书31设计题目32设计任务31、设计参数32、设备的总体设计33、设备的机械强度设计计算44、换热器装配图绘制43文献查阅要求44设计成果4二.设计参数与结构简图51设计参数52结构简图5三.设备的总体设计及结构设计61换热器的总体设计62结构设计63压力容器类别的划分8四．强度与稳定性计算91换热器壳程筒体壁厚计算92换热器管程筒体壁厚计算103换热器管程封头的强度计算104水压试验应力校核111、壳程水压试验应力校核112、壳

2、程水压试验应力校核125开孔补强计算121、壳程筒体开孔补强122、管箱开孔补强13五．设计小结14六.参考文献1514一.设计任务书1设计题目冰机油冷器（F=40m2）设计2设计任务1、设计参数管程壳程介质水F22和油工作压力/MPa0.51.85设计压力/MPa0.62.0工作温度（进/出）/℃25/40100/70设计温度/℃40100液压试验压力/MPa0.752.5换热面积/m240表1换热面积（㎡）管板厚度(mm)规格壳体内径×换热管长度(mm)换热管尺寸换热管材质4036Dg450×3500φ19x1.8T2表2物料进口物料出口排气口排液口管程

3、壳程管程壳程Dg80Dg80Dg80Dg80Dg40Dg20φ89×4.5φ89×6φ89×4.5φ89×6φ45×3.5φ25×3.5表32、设备的总体设计1、按照设备条件设计要求，确定设备型式(卧式、立式)；液压试验压力2、根据换热面积、换热管长度和直径，确定换热管数目；3、根据设备直径和换热管直径，确定拉杆数目和直径；4、根据管板直径，确定折流板的形状和尺寸；根据换热管直径，确定折流板间距；145、根据介质特性，确定筒体、管箱、法兰、管板、换热管等材料。3、设备的机械强度设计计算1、筒体的强度计算；2、封头的强度计算；3、开孔补强计算；按等面积补强法进

4、行计算。补强圈或加强管补强也尽可能采用标准件。4、法兰的选型或设计；根据公称直径、公称压力确定标准设备法兰，同样根据公称直径、公称压力选用管道法兰标准（HG），确定法兰尺寸。5、水压试验应力校核。4、换热器装配图绘制1、完成换热设备的装配图设计，包括主视图、局部放大图、焊缝节点图、管口方位图等。2、编写技术要求、技术特性表、管口表、明细表和标题栏。3文献查阅要求设计说明书中公式、内容等应明确文献出处;装配图上应写明引用标准号。4设计成果1、提交设计说明书一份。2、提交换热器装配图一张(A1)。14二.设计参数与结构简图1设计参数管程壳程介质水F22和油工作压

5、力/MPa0.51.85设计压力/MPa0.62.0工作温度（进/出）/℃25/40100/70设计温度/℃40100液压试验压力/MPa0.752.5换热面积/m240表42结构简图图1换热器结构简图14三.设备的总体设计及结构设计1换热器的总体设计根据换热器设计条件要求，考虑压差、温差等因素，由于温差较大，确定换热器设备的型式为固定管板式，程数为2程。2结构设计1、根据介质特性,确定筒体、管箱、法兰、管板、换热管等材料由于介质尾气有腐蚀性选取壳程筒体、管板、管箱壳体材料16MnR；换热管、管程接管材料为T20；壳程接管、设备法兰为T20；折流板、拉杆为Q

6、253-A。（壳体、接管材料的许用应力按照《化工设备机械基础》------查并列表）2、根据换热面积、换热管长度和直径，确定换热管数目换热面积式中：--换热管外径L--换热管长度（扣除伸入管板内长度），对U形管，不包括弯管段面积n--换热管数目其中因安排拉杆需减去4根，故取n为200根3、根据管板直径，确定折流板的形状和尺寸；根据换热管直径，确定折流板间距公称直径DN换热管无支撑跨距≤300＞300~≤600＞600~≤900＞900~≤1200＞1200~≤1500＞1500折流板最小厚度＜40034581010400~700456101012＞700~＜

7、90056810121614＞900~＜15006810121616＞1500~＜2000—1012162020表5选取折流板为双弓形结构。取缺口方向（卧式换热器）水平上下布置根据折流板的最小厚度,取折流板管厚度尺寸为5mm;间距为286mm。4、根据设备直径和换热管直径，确定拉杆数目和直径换热管外径1014192532384557拉杆直杆1012121616161616表6公称直径DNmm拉杆直径mm＜400≥400~＜700≥700~＜900≥900~＜1300≥1300~＜1500≥1500~＜1800≥1800~＜200010461012161824

8、124481012141816446681012表7