u形管換熱器e-304機(jī)械設(shè)計(jì)機(jī)械設(shè)計(jì)制造及自動(dòng)化專業(yè)畢業(yè)設(shè)計(jì)畢業(yè)論文(已修改)
2025-01-28 06:12 本頁面
【正文】 遼寧石油化工大學(xué)繼續(xù)教育學(xué)院論文U形管換熱器E304機(jī)械設(shè)計(jì)摘 要換熱器作為工藝過程必不 可少的單元設(shè)備，廣泛的應(yīng)用于石油、化工、動(dòng)力、輕工、機(jī)械、冶金、交通、制藥等工程領(lǐng)域中。本設(shè)計(jì)是關(guān)于U形管換熱器的設(shè)計(jì)。U形管式換熱器的優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡單，價(jià)格便宜承壓能力強(qiáng)等特點(diǎn)，并適用于高溫、高壓、腐蝕性大的場合。在設(shè)計(jì)的整個(gè)過程中，嚴(yán)格按照GB150—1998《鋼制壓力容器》和GB151—1999《管殼式換熱器》等標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行設(shè)計(jì)和計(jì)算以及對(duì)換熱器的強(qiáng)度、剛度和穩(wěn)定性的校核。本設(shè)計(jì)包括：說明部分、計(jì)算部分、繪圖部分、翻譯部分。說明部分主要闡述了U形管式換熱器發(fā)展現(xiàn)狀和國內(nèi)外換熱器的最新發(fā)展趨勢及其在煉油化工生產(chǎn)中的地位，同時(shí)介紹了壓力容器常用材料及換熱器的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。計(jì)算部分主要對(duì)筒體、封頭和法蘭進(jìn)行了詳細(xì)的計(jì)算，并對(duì)其進(jìn)行了水壓試驗(yàn)的校核。繪圖部分完成了一張總裝配圖三張零件圖，翻譯部分對(duì)一篇2萬字符的外文進(jìn)行了翻譯。關(guān)鍵詞：U形管換熱器；筒體；壓力試驗(yàn)；校核 U Exchanger E304 Mechanical DesignAbstractProcess heat exchanger as an indispensable element equipment, widely used in petroleum, chemical, power, light industry, machinery, metallurgy, transport, pharmaceutical and other projects in the area. The design is about Utube heat exchanger which is one structure of shell and Utube heat exchanger. Utube heat exchanger has the advantage of simple structure, low cost and pressurized ability and it applies to high—temperature, high –pressure, corrosive occasions. In the whole design process, strictly in accordance with the GB1501998 Steel Pressure Vessels and GB1511999 shell andtube heat exchanger system,” it design and calculate with the standard then strength, stiffness and stability of the heat exchanger are checked.The design includes: The narrative。 Calculation。 Mapping and translation. The narrative part introduce Utube heat exchange development of internal and external heat exchanger and the latest development trends and chemical production, meanwhile introduce materials pressure vessels monly used and the heat exchanger structure design. Calculation is head and the flange of the detailed calculation, and its hydrostatic test of the check. Completed a total assembly drawings and four parts maps,And pleed the foreign language translation of 20000 characters.Keywords：Utube heat exchanger；Shell；Pressure test；Check 37目 錄1緒論 1 1 換熱器的分類 11. 3 換熱器的發(fā)展現(xiàn)狀 7 換熱設(shè)備的應(yīng)用 82 U形管換熱器各部分的設(shè)計(jì)說明 10 U形管換熱器的介紹 10 結(jié)構(gòu)的選擇與論證 11 設(shè)備材料選擇 163計(jì)算部分 18 U型管筒體和封頭厚度計(jì)算校核 18 18 19 管板的計(jì)算 21 法蘭和螺栓的計(jì)算 24 筒體的開孔補(bǔ)強(qiáng)的計(jì)算 31結(jié) 論 33參考文獻(xiàn) 34謝 辭 351緒論在煉油廠和石油化工廠,幾乎所有的工藝過程都有加熱、冷卻或冷凝過程。這些過程流體稱為換熱過程，所以設(shè)備除加熱爐稱為換熱設(shè)備。因此，在煉油廠和化工廠中換熱設(shè)備是重要的工藝設(shè)備。同時(shí)可將它看成重要的節(jié)能設(shè)備。在化工廠中，換熱設(shè)備的投資約占總投資的10%～20%；在煉油廠中，約占總投資的35%～40%。在煉油廠，石化廠的工藝過程中，絕大數(shù)化學(xué)反應(yīng)或傳質(zhì)傳熱過程都伴有熱量的變化。為了確保這些過程能夠連續(xù)進(jìn)行，就必須排除多余的熱量或補(bǔ)足或所需的不足熱量；為了最大限度地利用和節(jié)約能量，工藝過程中的肺熱或余熱也要回收利用；為了便于儲(chǔ)存和運(yùn)輸，反應(yīng)過程中得到的產(chǎn)品也必須進(jìn)行和冷卻或冷凝?？傊?，這些熱量的傳遞和交換都必須通過一些換熱設(shè)備進(jìn)行。從而，廢熱和余熱的回收提高了熱能的總利用率，降低燃料消耗和電耗，提高了工業(yè)生產(chǎn)經(jīng)濟(jì)效益。 換熱器的分類經(jīng)過長期的發(fā)展和成產(chǎn)實(shí)踐，換熱器的種類越來越多。因此換熱器的分類也是多種多樣的。可以按換熱器所使用的材料種類、傳熱方式、功能和結(jié)構(gòu)等來進(jìn)行分類。（1）按材料類別分類按材料種類可把換熱器分為金屬材料換熱器和非金屬材料換熱器。石油化工行業(yè)中90%以上的換熱器為金屬材料換熱器。這類換熱器細(xì)分的話，還可以分為碳素鋼換熱器、低合金鋼換熱器、不銹鋼換熱器和有色金屬換熱器（如銅、鈦等）。非金屬材料（如石墨、聚四氟乙烯、玻璃鋼、陶瓷等）換熱器多用于一些特殊場合，如強(qiáng)腐蝕介質(zhì)等。（2）按傳熱方式分類①混合式換熱器。有時(shí)也稱作直接接觸式換熱器。它是將冷熱兩種流體通過直接接觸進(jìn)行熱量交換而實(shí)現(xiàn)傳熱的。混合式換熱器是通過冷、熱流體的直接接觸、混合進(jìn)行熱量交換的換熱器，又稱接觸式換熱器。由于兩流體混合換熱后必須及時(shí)分離，這類換熱器適合于氣、液兩流體之間的換熱。例如，化工廠和發(fā)電廠所用的涼水塔中，熱水由上往下噴淋，而冷空氣自下而上吸入，在填充物的水膜表面或飛沫及水滴表面，熱水和冷空氣相互接觸進(jìn)行換熱，熱水被冷卻，冷空氣被加熱，然后依靠兩流體本身的密度差得以及時(shí)分離。②蓄熱式換熱器。蓄熱式換熱器，一般設(shè)有由耐火磚構(gòu)成的蓄熱室。在傳熱過程中，冷熱兩種流體交替通過蓄熱室。當(dāng)熱立體通過時(shí)，蓄熱體吸收了熱流體的熱量而升溫，熱流體放出熱量而降溫；然后再讓冷流體通過蓄熱體，蓄熱體把熱量釋放給冷流體而降溫，冷流體吸收熱量而升溫。如此反復(fù)進(jìn)行，以達(dá)到換熱的目的。如煉焦?fàn)t下方預(yù)熱空氣的蓄熱室。這類換熱器主要用于回收和利用高溫廢氣的熱量。以回收冷量為目的的同類設(shè)備稱蓄冷器，多用于空氣分離裝置中。③間接式換熱器。間壁式換熱器的冷、熱流體被固體間壁隔開，并通過間壁進(jìn)行熱量交換的換熱器，因此又稱表面式換熱器，這類換熱器應(yīng)用最廣。間壁式換熱器根據(jù)傳熱面的結(jié)構(gòu)不同可分為管式、板面式和其他型式。管式換
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