【正文】 流板在制造工藝上較困難, 而且造成殼程壓降增加, 因此一般采用殼程加裝橫向折流板。殼程分程設(shè)計。 對于小于300mm 的換熱器, 為使管束排列緊湊, 可采用同心圓排列。 換熱器管徑的設(shè)計由于小直徑換熱管具有單位體積傳熱面積大, 換熱器結(jié)構(gòu)緊湊, 金屬耗量少, 傳熱系數(shù)高的特點, 在換熱器結(jié)構(gòu)設(shè)計中, 對于管程介質(zhì)清潔、不易結(jié)垢的介質(zhì), 采用小管徑管束能有效增加換熱面積。 提高管殼式換熱器冷、熱介質(zhì)的平均對數(shù)溫差合理確定管程和殼程介質(zhì) 采用強化管殼式換熱器傳熱的結(jié)構(gòu)措施 設(shè)計思路、方法管子外形有光管、螺紋管。隨著殼管式換熱器的應(yīng)用穩(wěn)步增長，以及對在各種流程條件下性能預計的精度要求越來越高，這造就40年代直至50年代研究活動的激增。制造設(shè)備的傳熱面積可達500m2,即直徑約750mm、長6m，用于急劇增長的石油工業(yè)。為了滿足電廠對在較高壓力下運行的大型換熱器（如冷凝器和供水加熱器）的需要，在20世紀初，提出了殼管式換熱器的基本設(shè)計。換熱器是實現(xiàn)化工生產(chǎn)過程中熱量交換和傳遞不可缺少的設(shè)備。使用最為廣泛的列管式換熱器把管子按一定方式固定在管板上，而管板則安裝在殼體內(nèi)。管殼式換熱器包括了廣泛使用的列管式換熱器以及夾套式、套管式、蛇管式等類型的換熱器。此類換熱器結(jié)構(gòu)簡單，可耐高溫，常用于高溫氣體熱量的回收或冷卻。按用途它可分為加熱器、冷卻器、冷凝器、蒸發(fā)器和再沸器等。列管式換熱器中，由于兩流體的溫度不同，使管束和殼體的溫度也不相同，因此它們的熱膨脹程度也有差別。管束的壁面即為傳熱面。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。 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。內(nèi)容包括：代號，PN,DN,法蘭密封面形式，法蘭標記，用途）。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。（3）由工藝計算求得換熱面積為105m2。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。 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。 精細化工2012化工設(shè)備機械基礎(chǔ)課程設(shè)計 xxxxxxxxx 大 學課程設(shè)計說明書設(shè)計題目： 管殼式換熱器的設(shè)計 學院、系： 化學工程與工藝學院（精細化工專業(yè) ）專業(yè)班級： 精細2012班學生姓名： xxxxxxxxxxxx指導教師： 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。 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。 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。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℃。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。（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。：對自己所做的設(shè)計進行小結(jié)與評價，經(jīng)驗與收獲。六、主要參考資料1. 《化工設(shè)備機械基礎(chǔ)課程設(shè)計指導書》.化學工業(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，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。一種流體在管內(nèi)流動，其行程稱為管程；另一種流體在管外流動，其行程稱為殼程。折流擋板不僅可防止流體短路、增加流體流速，還迫使流體按規(guī)定路徑多次錯流通過管束，使湍流程度大為增加。由于生產(chǎn)規(guī)模、物料的性質(zhì)、傳熱的要求等各不相同，故換熱器的類型也是多種多樣。當蓄熱體與熱流體接觸時，從熱流體處接受熱量，蓄熱體溫度升高后，再與冷流體接觸，將熱量傳給冷流體，蓄熱體溫度下降，從而達到換熱的目的。根據(jù)結(jié)構(gòu)特點，間壁式換熱器可以分為管殼式換熱器和緊湊式換熱器。這使得它在各種