机械5

摘要 本设计说明书是关于浮头式换热器的设计，主要是进行了换热器的工艺计算、换热器的结构和强度设计。 换热器是化工、炼油、动力、食品、轻工、原子能、制药、机械及其它许多工业部门广泛使用的一种通用设备。近二三十年来，化工、石油、轻工等过程工业得到了迅猛发展。因此，要求提供尺寸小，重量轻、换热能力大的换热设备。在设计过程中，我尽量采用较新的国家标准，做到既满足设计要求，又使结构优化，降低成本，以提高经济效益为主，力争使产品符合生产实际需要，适合市场激烈的竞争。同时为了使本次设计能够进行顺利，我在设计前参阅了许多有关书籍和英文文献，并做了一定量的外文翻译工作。 设计的前半部分主要是对换热器的原理、结构进行的详细的描述，从而进行换热器的选型，结构设计分析。设计的后半部分则是关于结构和强度的设计，主要是根据已经选定的换热器型式进行设备内各零部件的设计，如管板、折流板、定距管、钩圈、管箱等。包括：设计计算、材料的选择、具体尺寸确定、确定具体位置、管板厚度的计算、浮头盖和浮头法兰厚度的计算、开孔补强计算等。 目录 绪论1 第一章换热器的组成2 1.1何为换热器2 1.2换热器的应用2 1.3换热器分类2 1.3.1按材料分类3 1.3.2按传热种类分类3 1.3.3按结构分类3 1.3.4按强化传热元件分类3 1.3.5按传热原理分类3 1.4换热器的结构和使用3 1.4.1浮头式换热器4 1.4.2固定管板式换热器5 1.4.3U形管换热器6 1.4.4填料函式换热器7 1.4.5釜式重沸器7 1.5设计的思想8 1.5.1首先设计必须满足生产需要8 1.5.2设计必须安全可靠8 1.5.3设计必须经济合理9 1.6设计的特点9 第二章主要设计参数的确定10 2.1设计压力10 2.2设计温度10 2.3焊接接头系数10 2.4厚度附加量C 11 第三章主要构件材质的选择12 3.1材料选用的一般原则12 3.1.1材料的使用性能原则12 3.1.2材料的加工工艺性能原则12 3.1.3材料的经济性原则13 3.2壳体、管箱、封头13 3.3法兰13 3.4换热管13 3.5管板14 3.6接管14 3.7支持板14 3.8拉杆、定距管14 3.9鞍座14 第四章换热器各部分零件结构型式的选择15 4.1换热器结构型式的选择15 4.2前端管箱、壳体和后端管箱结构型式的确定15 4.2.1前端管箱15 4.2.2壳体16 4.2.3后端管箱16 4.3管束分程和分程隔板的布置16 4.3.1管束分程16 4.3.2分程隔板的布置16 4.4换热管17 4.4.1换热管的长度17 4.4.2规格及尺寸偏差17 4.5布管17 4.5.1换热管中心距18 4.5.2最大排管圆的确定18 4.5.3在管板上排管并确定换热管数量18 4.6管子与管板的连接19 4.7管板与壳体的连接20 4.8折流板选择21 4.9拉杆、定距管、防冲板、挡板的选择21 4.9.1拉杆的选择21 4.9.2定距管的选择22 4.9.3防冲板的选择22 4.9.4挡板的选择22 4.10法兰的选择22 4.10.1接管法兰的选择22 4.10.2管箱法兰的选择23 4.10.3外头盖法兰的选择24 4.10.4外头盖侧法兰的选择24 4.10.5浮头法兰的选择25 4.11排液口和排气口的选择25 4.12支座的选择26 第五章设计计算29 5.1换热面积的校核29 5.2强度计算29 5.2.1管箱设计29 5.2.2壳体设计30 5.2.3外头盖设计31 5.2.4浮头盖设计31 5.2.5管板计算32 5.2.6钩圈设计35 5.2.7法兰强度校核（管箱法兰） 36 5.2.8接管开孔补强选择与校核40 5.2.9支座强度校核43 第六章制造、检验和验收48 6.1总则48 6.2浮头式换热器的制造48 6.2.1封头和管箱48 6.2.2折流板48 6.2.3管束的组装49 6.2.4换热器的组装49 6.3浮头式换热器的检验与验收49 结论51 参考文献52 致谢53