机械5

摘要 换热器作为一种流体间传递热量的设备，在化工行业中占有举足轻重的地位。因此，在换热器的生产及研究开发上除了满足各种必需的工艺条件之外，对它的综合性能也提出了更高的要求。深入研究换热器结构参数、流动参数与换热性能三方面综合性能对换热器参数优化设计，缩短设计周期，提高设计效率和经济效益都具有重大的理论意义和现实意义。由已知工况下物性参数，首先，进行工艺计算，然后进行机械设计，其中包括法兰、筒体、封头、管板等的设计，最后画出装配图和零件图。 由已知工况下物性参数，首先，进行工艺计算，然后进行机械设计，其中包括法兰、筒体、封头、管板等的设计，最后画出装配图和零件图。 目录 绪论1 第一章国内外的研究现状2 1.1高温、高压、大型化方向发展2 1.2设计标准2 第二章工艺条件的选择及设计方案3 2.1设计方案的拟定3 2.2温度3 2.3流动方式的选择3 2.4流速的选择3 2.5允许压降3 2.6材料的选择4 第三章换热器的工艺计算5 3.1确定冷热流体的物性参数5 3.2计算换热器的热负荷Q 5 3.3冷却水用量6 3.4平均温差的计算6 3.5选择传热系数初算传热面积7 3.6管子选择和管数的确定7 3.6.1管子的选择7 3.6.2管子的选择7 3.7平均温差的校正及壳程数8 3.8管子排列方式和管间距的确定9 3.8.1管子排列方式9 3.8.2管心距9 3.9壳程内径的确定9 3.10确定总传热系数10 3.10.1管程换热系数的确定10 3.10.2壳程侧换热系数的确定10 3.11流体压降的计算11 3.11.1管程压降的计算11 3.11.2壳程压降的计算12 3.11.3污垢热阻和管壁热阻12 3.12壳体壁温的计算13 3.12.1流体平均温度的确定13 3.12.2壳体壁温的确定13 3.12.3换热管壁温的确定13 第四章换热器的结构设计15 4.1管子与管板的连接15 4.2管板与壳体的连接15 4.3管板与分程隔板的连接15 4.4管板与法兰的连接16 4.5拉杆与管板的连接16 4.6折流板17 4.7流体进出口接管19 4.7.1煤油进出口19 4.7.2水的进出口20 第五章换热器元件强度和刚度的计算21 5.1壳体设计及校核21 5.1.1设计参数的确定21 5.1.2强度计算21 5.1.3壳体的水压试验21 5.2封头22 5.2.1种类和参数的确定22 5.2.2强度计算22 5.2.3封头直边高度23 5.3管箱23 5.3.1强度计算23 5.3.2管箱的水压试验24 5.4管子与管板的拉脱应力24 5.5计算是否安装膨胀节24 5.5.1管、壳壁温差所产生的轴向力24 5.5.2压力作用于壳体上的轴向力25 5.5.3压力作用于管子上的轴向力26 5.6接管开口补强的计算26 第六章其他辅助结构及标准件的选用29 6.1接管法兰及密封面形式29 6.2鞍座的选择29 6.2.1换热器总质量的计算29 6.2.2鞍座的尺寸及结构选择30 6.3吊耳30 6.4法兰螺栓规格30 6.5拉杆与定距管30 6.6缓冲挡板30 6.7焊条的选择及焊接形式31 结论33 参考文献34 附录36 致谢37