【正文】 .... 17 3 強度校核 ............................................................................................................................................................ 18 Ⅰ 管箱的強度校核及優(yōu)化 ............................................................................................................................. 18 殼體的強度校核及優(yōu)化 ............................................................................................................................. 20 4 制造工藝及安裝 ................................................................................................................................................ 21 制造工藝 ...................................................................................................................................................... 21 封頭的成形 .......................................................................................................................................... 21 筒節(jié)的彎卷成形 .................................................................................................................................. 22 其它 ....................................................................................................................................................... 22 安裝與拆卸 .................................................................................................................................................. 22 5 AUTOCAD 二維模型圖 ................................................................................................................................ 23 總結 ......................................................................................................................................................................... 25 參考文獻 ................................................................................................................................................................ 26 致謝 ......................................................................................................................................................................... 27 附件： ..................................................................................................................................................................... 27 Ⅰ 武漢科技大學 畢業(yè)論文 （ 設計 ） 任務書 系 部： 專業(yè)： 班級： 學生姓名： 周何清 指導教師 /職稱 ： 教授 1. 畢業(yè)論文 （ 設計 ） 題目： 浮頭式換熱器設計 2. 畢業(yè)論文 （ 設計 ） 起止時間： 2021 年 3 月 22 日～ 2021 年 4 月 22 日 （ 論文 ） 所需資料及原始數據 （ 指導教師選定部分 ） 換熱器設計原始數據 殼體規(guī)格 Φ600；管箱規(guī)格 Φ620；換熱管規(guī)格 ?25 L=6000 項目 殼程 管程 設計壓力 （ Mp） 操作溫度 （ 進口 /出口 ） ℃ 175/155 144/163 設計溫度℃ 200 125 介質 急冷油 鍋爐給水 （ 論文 ） 應完成的主要內容 （ 1） 換熱器的發(fā)展概況 （ 2） 總體參數設計計算 （ 3） 傳熱學計算 （ 4） 換熱器的工程圖設計 （ 論文 ） 的目標及具體要求 工程圖：總裝配圖 1 張 ， 部件裝配圖 和零件圖 5 張 Ⅰ 完成畢業(yè)設計 （ 論文 ） 所需的條件及上機時數要求 熟悉 autocad 上機 100 小時 任務書批準日期 2021/3/20 系 主任 /責任教授 任務書下達日期 2021/3/22 指導教師 完成任務日期 2021/4/22 學生簽名 周何清 Ⅱ 武漢科技大學 畢業(yè)設計 （ 論文 ） 開題報告 題目名稱 浮頭式換熱器設計 系部 專業(yè)班級 學生姓名 周何清 指導教師 輔導教師 開題報告時間 2021 年 3 月 2021 年 4 月 Ⅱ 浮頭式換熱器設計 學 生： 周何清 武漢科技大學 指導教師： 武漢科技大學 一 、題目來源及其類型 題目來源：生產實際 題目類別：畢業(yè)設計 二 、研究目的和意義 換熱器是國民經濟和工業(yè)生產 領域中應用十分廣泛的熱量交換設備 ， 隨著現(xiàn)代新工藝、 新技術、新材料的不斷開發(fā)和能源問題的日趨嚴重 ， 世界各國已普遍把石油化工深度加工和能源綜合利用擺到十分重要的位置。換熱器因而面臨著新的挑戰(zhàn)。換熱器的性能對產品質量、能量利用率以及系統(tǒng)運行的經濟性和可靠性起著重要的作用 ， 有時甚至是決定性的作用。目前在發(fā)達的工業(yè)國家熱回收率已達 96% 。換熱設備在現(xiàn)代裝置中約占設備總重的 30% 左右 ， 其中管殼式換熱器仍然占絕對的優(yōu)勢 ，約 70% 。其余 30% 為各類高效緊湊式換熱器、新型熱管熱泵和蓄熱器等設備 ， 其中板式、螺 旋板式、板翅式以及各類高效傳熱元件的發(fā)展十分迅速。在繼續(xù)提高設備熱效率的同時 ， 促進換熱設備的結構緊湊性 ， 產品系列化、標準化和專業(yè)化 ， 并朝大型化的方向研究發(fā)展。 三 、閱讀的主要參考文獻及資料名稱 [1] 史美中 ， 王中錚 .熱交換器原理與設計 [M].北京：東南大學出版社 ， 1996 [2] 錢頌文 .換熱器設計手冊 [M].北京：化學工業(yè)出版社 ， 2021 [3] 鄭津洋 ， 董其伍 ， 桑芝富 .過程裝備設計 [M].北京：化學工業(yè)出版社 ， 2021 [4]王志魁 .化工原理 [M].北京： 化學工業(yè)出版社 ， 2021 [5]賀衛(wèi)國 .化工容器及設備簡明設計手冊 [M].北京： 化學工業(yè)出版社 ， 2021 [6]王志文 .化工容器設計 [M].北京： 化學工業(yè)出版社 ， 1990 [7]賀匡國 .壓力容器分析設計基礎 [M].北京： 機械工業(yè)出版社 ， 1995 Ⅱ [8]潘家禎 .壓力容器材料實用手冊 [M].北京： 化學工業(yè)出版社 ， 2021 [9]卓震 . 化工容器及設備 [M].北京： 中國石化出版社 ， 1998 [10]GB 1501998 鋼制壓力容器 [S].北京：中國標準出版社 ， 2021 [11]GB 1511999 管殼式換熱器 [S].北京：中國標準出版社 ， 2021 [12]HG 205821998 鋼制化工容器強度計算規(guī)定 [S].化工部工程建設標準編輯中心出版 ， 1998 [13] JB 47321995 鋼制壓力容器 —— 分析設計標準 [S].北京：新華出版社 ， 1995 四 、國內外現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢與研究的主攻方向 換熱器及傳熱研究的 發(fā)展趨勢與 現(xiàn)狀 換熱器是一種廣泛使用的工藝設備，在煉油、化土行業(yè)中是主要豹工藝設備之一。因此，換熱器的研究倍受重視。從換熱鉗的設計、制造、結構改進到傳熱機理的試驗研究一宣都在進行。特別是七十年代初發(fā)生能源危機以來，各國都紛紛尋找新的能 源及節(jié)約能源的途徑，而換熱器是節(jié)約能源的有效設備。在親熱回收、利用地熱、太陽能等方面都離不開換熱器。因而各國都在致力于研究各種高性能換熱器及換熱元件，其中不少是國家直接下達的重點課題。近年來換熱器及傳熱技術的發(fā)展主要表現(xiàn)在下列幾個方面。 （ 1） ．研究工作的動向 目前世界上每年發(fā)表有關傳熱及換熱設備方面的文獻約在六千篇以上。有關新能源開發(fā)的文章日趨增多，研究的重點是傳熱機理、傳熱強化、兩相流、模擬及測試技術、計算機應用、振動、污垢以及與能源利用和環(huán)境保護有關的新型高效換熱器。對傳熱基礎理論的研究探討 1‘分重視 ，一種新的動向是：從數學校型和物理模型出發(fā)，用數學方法推導出精確的計算公式。 （ 2） ．計算機的使用 應用計算機不僅節(jié)省了入力、提高了效率，而且可以進行最優(yōu)化設計與控制，使其達到最大技術經濟性能。例如美國帕斯卡古拉煉油廠常減壓裝置的原油換熱系統(tǒng)，由于采用了換熱系統(tǒng)的最佳化設計及其他改進措施，平均傳熱系數達到 445 千卡／m2小 時℃ 。 傳熱分析、應力分析、信息儲存與檢索以及模擬和控制均編有程序。有些程序從工藝設計 開 始，直到繪出圖紙。計算機自動繪圖機只需十幾分鐘即可繪一張標準換熱器圖紙。目前，美國 HTRI 換熱器 設計程序在國外無疑是具有代表性的， Ⅱ 已被許多國家所引進。此外，其他 國 家也開發(fā)了一些自動設計系統(tǒng)和 程 序。如英國HTFS 開發(fā)的 TASC 等程序； 1975 年 英國國家工程實驗室 (NEL)和劍橋計算機輔機設備中心合作，按美國管殼式換熱器制造商協(xié)會 (TEMA)標準，編制管完式換熱器機械設計程序 STEM。這一程序不但可對 TEMA 標準中的所有“ R” 、“ C”、“ B”三類換熱器進行各種設計計算，列出二系列不同參數以供選擇，而且能自動繪出換熱器的平面 布置 與管板布置圖，到 1978 年底己能提供全部 TEMA 標準投熱器的制造施工圖。以后又結 合英國標 準 協(xié)會 (SBI)1976 年公布的壓力容器規(guī)范 BS 5500 編制了換熱器的機械設計程序；蘇聯(lián)也有 CAHTA 自動設計系統(tǒng)； 日本 HEADS 自動設計系統(tǒng)是由三菱工程及造船有限公司研制的，使用該系統(tǒng)，僅僅輸入最少的數據，就能迅速地得到機械的沒計圖表及圖紙，該系統(tǒng)除適用于日本的 JIS8234 壓力容器結構及 (日 本 )高壓氣體控制法規(guī)外，還適用干 ASME 規(guī)范第Ⅷ篇 第 — 分 篇 以及 TEMA 的“ R”、“ B”、“ C” 類 ；此外日本 神 戶制鋼的 HEXAPACKS 自 動設計繪圖系統(tǒng)以及 用 于換熱 器動 特模擬 的 三 菱 HEDDY 數字模擬系統(tǒng)等 也 已推 行 于世。 （ 3） 。高溫高壓換熱界的進展 隨者工藝 的 進展和大型化裝置的 出 現(xiàn)，大型高溫高壓換熱器的使用越來越多。煉油廠加氫換熱 器 就是一個例子。近年來，高溫高壓換熱器 在 結構、材料和制造方面都有一 些進展，管箱和密封結構均有一些 改進，管 的進 口區(qū)的熱防護獲得一些改善。另外還采用了 薄 管板或 撓性管板結構以減小熱應力；使用小管子 密排列，改善了管子與管板的連接。 （ 4） ．大力開展關于振動的研究 自 60 年 代末，為了適應大型化裝置的工藝要求，換熱器也隨之大型化。國外管殼式 換熱特最大直徑已達 φ 4650 毫米， 傳 熱 面 積達到 6700 米 2，重達 260 噸。 在