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F180单壳程双管程卧式U型管式换热器设计 摘要 换热器设备遍及于纺织、太阳能利用、食品、船舶、海水养殖育苗、化工、油脂工业等众多领域。本次设计课题为F180单壳程双管程卧式U型管式换热器，顾名思义，换热器就是用来进行介质间热量交换的设备，它直接关系到工艺过程中对介质所要求的特定温度，同时也关系到能源能否得到高效的利用。 本次设计的换热器属于管壳式换热器。本次重点设计了其结构强度、换热管、筒体、壳体、管板、法兰是否符合操作压力、工作温度、腐蚀性的要求，该设备整体是否符合工艺过程的要求。以此为基础，进行了管壳式换热器的结构设计、零部件设计、筒体设计，仔细分析了各部件的强度、刚度要求，选取了符合设计要求的制造材料。另外，进行了法兰、鞍座等部件的强度校核。除此之外对开孔补强进行了计算和分析，以及换热器的加工工艺、安装使用、安全防腐是进行了较为简单的概述。 此次新冠病毒疫情期间的设计，虽然设计过程坎坎坷坷，但是总算是对大学四年所学的机械设计制造及自动化专业知识进行了回顾复习，亲身体验了理论到实践的设计乐趣，为以后的就业实践打下来坚实的基矗 关键词：换热器；壳程；管程；强度计算；零件设计 目录 1绪论1 1.1选题研究背景及意义1 1.2换热器的分类1 1.2.1固定管板式换热器2 1.2.2 u型管换热器2 1.2.3浮头式换热器3 1.2.4板片式换热器3 2换热器的参数及基本结构设计4 2.1设计工艺参数及要求4 2.2传热面积的确定5 2.3换热管参数设计5 2.3.1换热管数量5 2.3.2换热管管长及规格6 2.3.3换热管排列及管心距6 2.4筒体设计6 2.4.1受力分析6 2.4.2内径设计6 2.4.3壁厚设计7 2.4.4壳体厚度7 2.4.5壳体长度8 2.5管板设计8 2.5.1管板参数计算9 2.5.2确定管板的设计压力10 2.5.3管板计算厚度11 2.6管箱、封头设计11 2.7法兰设计及连接12 2.7.1法兰厚度13 2.8支座13 3换热器各部件材料选取14 3.1换热管14 3.2管板14 2.3筒体、管箱、封头15 3.4法兰15 3.5折流板及旁路挡板15 3.6拉杆和定距管16 3.7支座16 4强度校核17 4.1管板、换热管强度校核17 4.1.1换热器中换热管所受的轴向应力17 4.1.2换热管与管板的拉脱应力18 4.2法兰强度计算与校核18 4.2.1垫片压紧力19 4.2.2螺栓载荷19 4.2.3操作情况下法兰的受力19 4.3鞍座强度校核20 4.4开孔补强计算21 5制造与安装23 5.1换热器各部分制造23 5.1.1筒体制造23 5.1.2封头及管箱制造23 5.1.3管子制造23 5.2换热器的安装使用23 5.2.1安装23 5.2.2清洗24 6安全与防腐蚀26 6.1换热器安全检测26 6.2换热器防腐蚀26 7总结28 参考文献29 致谢30