摘要 换热器是最常使用的工业生产设备，在不同的换热器性能要求的工作条件会有所不同，它是一种广泛应用于化工，石油，动力和原子能的换热设备，具有十分重要的意义特别在化学机械领域。 本次的设计是一种卧式浮头式换热器，其适用于管束与程壳之间壁差大或壳程的介质容易结垢的地方，并且在各种工业领域中有着相对宽的应用。浮头式换热器主要由管箱，管板，壳体，折流板，传热管，拉杆，钩圈，定距管，浮头盖等组成。浮头换热器的端部被固定的情况下，另一端是浮管板。这样做的好处是热应力小，容易检查，清洗。缺点是较复杂的结构。 浮头式换热器壳程具有单壳和双壳二种，一般为单壳式冷凝器。管程数有二管程，四管程等，本设计采用单壳程，双管程。 本次设计是针对壳程介质为水，管程介质为水，流量为215t/h，壳程的工作温度为72.5℃，管程的工作温度为40℃，设计温度壳程为100°，管程为95°。管程介质为1.4MPa的水，壳程介质为2.2MPa的水蒸气。依据给定条件，通过试算法获得总传热系数，所得传热面积为353m2，采用Φ19×2×6000的20的无缝钢管，本设计采用990根换热管可满足换热量。在其结构上安装有折流板，以增加流体的湍流速度。接管法兰均选用长颈对焊法兰，选用鞍式支座BI700。 本次设计分为两部分，第一部分是传热工艺计算，第二部分是强度计算。在传热工艺计算过程中，包括计算传热面积，传热量，确定传热系数和选择换热器内径及换热管型号，以及传热系数，压降和壁温检查等。强度计算都集中在管，管箱，封头，管板厚度的计算和折流板、法兰、垫片和接管、支座和分隔板的设计，安装，集成，也有一些强度校核。该设计是按照GB151《管壳式换热器》与GB150《钢制压力容器》的设计。在工业和农业等各个领域中应用的热交换器是很宽的，在日常生活中的换热器设备随处可见，也是人们不能缺少的工艺设备。随着研究的深入，工业应用方面取得了骄人的成绩。 关键词:浮头；换热器;浮动管板；传热计算；强度校核 目录 第一章换热器传热工艺计算1 1.1原始数据1 1.2定性温度及确定其物性参数1 1.2.1管程1 1.2.2壳程1 1.3传热量与水蒸汽流量计算2 1.4有效平均温度2 1.5管程换热系数计算2 1.6管程结构初步设计3 1.7壳程换热系数计算4 1.8总传热系数计算4 1.9管壁温度计算5 1.10管程压力降计算5 第二章强度计算6 2.1换热管材料及规格的选择和根数确定6 2.2确定筒体内径6 2.3确定筒体壁厚7 2.3.1筒体液压试验7 2.4管箱封头厚度计算8 2.5浮头侧封头厚度计算9 2.6设备法兰的选择10 2.6.1容器法兰的选择10 2.6.2接管法兰的选择10 2.7管板的设计11 2.8钩圈式浮头14 2.9浮动管板19 2.10钩圈的选择20 2.11折流板的选择20 2.12拉杆和定距管的确定21 2.13管箱短节壁厚的计算21 2.14筒体、管箱的耐压试验的校核计算22 2.14.1筒体的应力校核计算：见筒体壁厚的确定22 2.14.2管箱耐压试验的应力校核：见管箱短节厚度计算22 2.14.3水压试验22 2.15接管及开孔补强22 2.16择及应力校核24 2.16.1支座的选择24 2.16.2鞍座的应力校核25 参考文献29 致谢30