【正文】 精細化工2012化工設(shè)備機械基礎(chǔ)課程設(shè)計 xxxxxxxxx 大 學(xué)課程設(shè)計說明書設(shè)計題目： 管殼式換熱器的設(shè)計 學(xué)院、系： 化學(xué)工程與工藝學(xué)院（精細化工專業(yè) ）專業(yè)班級： 精細2012班學(xué)生姓名： xxxxxxxxxxxx指導(dǎo)教師： xxxxxxxxxxxxx成 績： ________________________2015年 07 月 08 目錄2015年 07 月 08 1目錄 2一、課程設(shè)計題目 5二、課程設(shè)計內(nèi)容 51．管殼式換熱器的結(jié)構(gòu)設(shè)計 52. 殼體及封頭壁厚計算及其強度、穩(wěn)定性校核 53. 筒體水壓試驗應(yīng)力校核 54. 鞍座的選擇 65. 換熱器各主要組成部分選材，參數(shù)確定。 66. 編寫設(shè)計說明書一份 67. 繪制1號裝配圖一張。 6三、設(shè)計條件 6（1）氣體工作壓力 6（2）殼、管壁溫差50℃，tt＞ts 6（3）由工藝計算求得換熱面積為105m2。 6（4）殼體與封頭材料在低合金高強度鋼中間選用，并查出其參數(shù)，接管及其他數(shù)據(jù)根據(jù)表71716選用。 6（5）殼體與支座雙面對接焊接，殼體焊接接頭系數(shù)Φ= 6（6）圖紙：參考圖752，注意：尺寸需根據(jù)自己的設(shè)計的尺寸標注。 6四、基本要求 7五、說明書的內(nèi)容 7 7 7 7 封頭壁厚設(shè)計 部件選擇及補強計算： 8：對自己所做的設(shè)計進行小結(jié)與評價，經(jīng)驗與收獲。 8。 8六、主要參考資料 8管殼式換熱器的結(jié)構(gòu)設(shè)計 91 前言 10 10 10 10 11 11 12 設(shè)計思路、方法 12 12 換熱器管徑的設(shè)計 13 13 管、殼程分程設(shè)計 13 1殼程進、出口的設(shè)計 14 選材方法 14 管殼式換熱器的選型 14 流徑的選擇 17 18 管程結(jié)構(gòu) 182 殼體直徑的確定與殼體壁厚的計算 19 管徑 19 管子數(shù)n 20 管子排列方式，管間距的確定 20 20 換熱器殼體壁厚計算及校核 203 換熱器封頭的選擇及校核 224 容器法蘭的選擇 225 管板 23 23 24 24 246 管子拉脫力的計算 257 計算是否安裝膨脹節(jié) 268 防沖板 279 折流板設(shè)計 28 28 3110 開孔補強 311 殼體接管開孔補強 31確定殼體和接管的計算厚度及開孔直徑 31確定殼體和接管實際厚度，開孔有效補強面積及外側(cè)有效補強高度h 32計算需要補強的金屬面積和可以作為補強的金屬面積 32計算Ae 32比較， 32 管箱接管開孔補強 33確定殼體和接管的計算厚度及開孔直徑 33確定管箱和接管實際厚度，開孔有效補強面積及外側(cè)有效補強高度h 34計算需要補強的金屬面積和可以作為補強的金屬面積 34計算Ae 34比較， 3511 接管最小位置 35 36 36 36 36 36 37 37符號說明 38參考文獻 39一、課程設(shè)計題目管殼式換熱器的設(shè)計二、課程設(shè)計內(nèi)容1．管殼式換熱器的結(jié)構(gòu)設(shè)計包括：管子數(shù)n，管子排列方式，管間距的確定，殼體尺寸計算，換熱器封頭選擇，容器法蘭的選擇，管箱的選擇，鞍座的選擇，接管選擇等等。2. 殼體及封頭壁厚計算及其強度、穩(wěn)定性校核（1）根據(jù)設(shè)計壓力初定壁厚；（2）確定管板結(jié)構(gòu)、尺寸及拉脫力、溫差應(yīng)力；（3）計算是否安裝膨脹節(jié)；（4）確定殼體的壁厚、封頭的選擇及壁厚，并進行強度和穩(wěn)定性校核。3. 筒體水壓試驗應(yīng)力校核4. 鞍座的選擇5. 換熱器各主要組成部分選材，參數(shù)確定。6. 編寫設(shè)計說明書一份7. 繪制1號裝配圖一張。三、設(shè)計條件（1）氣體工作壓力管程：半水煤氣 MPa殼程：變換氣 MPa（2）殼、管壁溫差50℃，tt＞ts 殼程介質(zhì)溫度為400～220℃，管程介質(zhì)溫度為180～370℃。（3）由工藝計算求得換熱面積為105m2。（4）殼體與封頭材料在低合金高強度鋼中間選用，并查出其參數(shù)，接管及其他數(shù)據(jù)根據(jù)表71716選用。（5）殼體與支座雙面對接焊接，殼體焊接接頭系數(shù)Φ=（6）圖紙：參考圖752，注意：尺寸需根據(jù)自己的設(shè)計的尺寸標注。四、基本要求，獨立完成管殼式換熱器設(shè)備的機械設(shè)計；，1號圖紙一律采用CAD繪制；，將圖紙按照統(tǒng)一要求折疊A4，同設(shè)計說明書統(tǒng)一在19周周五早上8：30答辯.、圖紙、平時表現(xiàn)及答辯綜合評分。五、說明書的內(nèi)容（1）設(shè)計條件；（2）設(shè)計依據(jù)；（3）設(shè)備結(jié)構(gòu)形式概述。（1）選擇材料的原則；（2）確定各零、部件的材質(zhì)；（3）確定焊接材料。（1）換熱器裝配圖（2）確定支座、接管、人孔、控制點接口及附件、內(nèi)部主要零部件的軸向及環(huán)向位置，以單線圖表示；（3）標注形位尺寸。（4）寫出圖紙上的技術(shù)要求、技術(shù)特性表、接管表、標題明細表等、封頭壁厚設(shè)計（1）筒體、封頭及支座壁厚設(shè)計；（2）焊接接頭設(shè)計；（3）壓力試驗驗算；、部件選擇及補強計算：（1）接管及法蘭選擇：根據(jù)結(jié)構(gòu)草圖統(tǒng)一編制表格。內(nèi)容包括：代號，PN,DN,法蘭密封面形式，法蘭標記，用途）。補強計算。（2）其它標準件選擇。：對自己所做的設(shè)計進行小結(jié)與評價，經(jīng)驗與收獲?！靖袷揭蟆浚?； ；； 、內(nèi)容、頁碼；。如果裝配圖中有修改，在說明書中要注明變更；，字跡清晰，層次分明； ，均采用A4紙，裝訂成冊。六、主要參考資料1. 《化工設(shè)備機械基礎(chǔ)課程設(shè)計指導(dǎo)書》.化學(xué)工業(yè)出版. 2.《化工設(shè)備機械基礎(chǔ)》第五版 刁與瑋 王立業(yè) 編著 ；3. 《化工單元過程與設(shè)備設(shè)計》匡國柱 史啟才 主編；4.《化工制圖》華東化工學(xué)院制圖教研室編 人民教育出版社 1980；5.《化工設(shè)備機械基礎(chǔ)》參考資料；6.《鋼制壓力容器》GB1501998；7.《鋼制塔式容器》JB47101992；8. GB1511999 《管殼式換熱器》1999年； 9.《壓力容器安全技術(shù)監(jiān)察規(guī)程》國家質(zhì)量技術(shù)監(jiān)督局 1999年。 管殼式換熱器的結(jié)構(gòu)設(shè)計序 言課程設(shè)計理論是學(xué)生理論聯(lián)系實際的一次很好的機會，本次實驗就管殼式換熱器進行一次課程設(shè)計，掌握并了解在工業(yè)生產(chǎn)中節(jié)能、高效、環(huán)保等概念。換熱設(shè)備在煉油、石油化工以及在其他工業(yè)中使用廣泛，它適用于冷卻、冷凝、加熱、蒸發(fā)和廢熱回收等各個方面。其中，管殼式換熱器雖然在換熱效率、設(shè)備的體積和金屬材料的消耗量等方面不如其他新型的換熱設(shè)備，但它具有結(jié)構(gòu)堅固、彈性大、可靠程度高、使用范圍廣等優(yōu)點，所以在各工程中仍得到普遍使用。管殼式換熱器的結(jié)構(gòu)設(shè)計，是為了保證換熱器的質(zhì)量和運行壽命，必須考慮很多因素，如材料、壓力、溫度、壁溫差、結(jié)垢情況、流體性質(zhì)以及檢修與清理等等來選擇某一種合適的結(jié)構(gòu)形式。對同一種形式的換熱器，由于各種條件不同，往往采用的結(jié)構(gòu)亦不相同。在工程設(shè)計中，除盡量選用定型系列產(chǎn)品外，也常按其特定的條件進行設(shè)計，以滿足工藝上的需要（得到適合工況下最合理最有效也最經(jīng)濟的便于生產(chǎn)制造的換熱器等等）。1 前言管殼式換熱器是最典型的間壁式換熱器，歷史悠久，占據(jù)主導(dǎo)作用，主要有殼體、管束、管板、折流擋板和封