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浮头式换热器图纸带课程设计说明书 目录 第一章化工原理课程设计任务书1 第二章列管换热器工艺设计2 (一)、确定设计方案2 1.选择换热器的类型2 2.流动空间及管速的确定2 (二)、确定物性参数2 (三)、计算传热面积3 2.冷却水用量3 3.平均传热温差3 4.计算传热面积3 （四）、工艺结构尺寸4 1.管径和管内流速4 2.管程数和传热管数4 3.平均传热温差校正及壳程数4 4.传热管排列和分程方法5 5.壳体内径5 6.折流板5 （五）、换热器核算6 1.热流量核算6 2.壁温核算8 3.换热器内流体的流动阻力8 第三章列管换热器机械设计11 （一）、结构设计11 1.接管内径确定11 2.筒体内径确定、浮头管板及钩圈法兰结构设计11 3.管箱法兰和管箱侧壳体法兰设计12 4.管箱结构、接管位置设计12 5.固定端管板结构设计13 6.外头盖结构设计13 7.垫片选择13 8.鞍座选用及安装位置确定13 9.折流板布置13 （二）、强度计算14 1.筒体壁厚计算14 2.外头盖短节、封头厚度计算15 3.管箱短节、封头厚度计算15 4.管箱短节开孔补强校核16 5.壳体接管开孔补强校核17 6.固定管板计算18 7.浮头管板及钩圈19 8.无折边球封头计算20 9.浮头法兰计算22 第四章参考文献22 某生产过程的流程如图3-20所示。反应器的混合气体经与进料物流换热后，用循环冷却水将其从110℃进一步冷却至60℃之后，进入吸收塔吸收其中的可溶性组分。已知混合气体的流量为222301 ，压力为6.9 ，循环冷却水的压力为0.4 ，循环水的入口温度为29℃，出口的温度为39℃，是设计一列管式换热器，完成生产任务。 已知：混合气体在85℃下的有关物性数据如下（来自生产中的实测值）: 密度: 定压比热容: 热导率: 粘度: 循环水在34℃下的物性数据: 密度: 定压比热容: 热导率: 粘度: 第二章列管换热器工艺设计 (一)、确定设计方案 1.选择换热器的类型 两流体温的变化情况：热流体进口温度110℃，出口温度60℃；冷流体（循环水）进口温度29℃，出口温度为39℃。该换热器用循环冷却水冷却，冬季操作时，其进口温度会降低，考虑到这一因素，估计该换热器的管壁温度和壳体温度之差较大。又由于循环冷却介质水易结垢，并且混合气体压力比较高，如果采用膨胀节，但是因其材料较厚，难以伸缩而失去对热变形的补偿作用，所以综合考虑各方面因素，初步确定选用浮头式换热器。 2.流动空间及管速的确定 虽然混合气体压力比循环介质的操作压力高，换热管直径小，承压能力强，能够避免采用耐压的壳体和密封装置，应该混合气体走管程，循环冷却水走壳程。但是循环冷却水较易结垢，若其流速太低，将会加快污垢增长速度，使换热器的热流量下降。所以使循环水走管程，混和气体走壳程。换热管选用较高级冷拔传热管（碳钢），取管内流速。 (二)、确定物性参数 定性温度：对于一般气体和水等低黏度流体，其定性温度可取流体进出口温度的平均值。 壳程混和气体的定性温度为： 管程流体的定性温度为： 根据定性温度，分别查取壳程和管程流体的有关物性数据得： 混合气体在85℃下的有关物性数据如下（来自生产中的实测值） 密度: 定压比热容: 热导率: 粘度: 循环水在34℃下的物性数据: 密度: 定压比热容: 热导率: 粘度: (三)、计算传热面积