【正文】 對于此浮頭式換熱器，根據(jù)其筒體內(nèi)直徑的范圍，采用雙面焊或相當于雙面焊的全焊透對接焊縫面焊，局部無損檢測，取 ?=，假設 δ=616mm，即 σt1=170MPaδ=8002170=設計厚度δd的確定，設計厚度是計算厚度與腐蝕余量C2之和，其中腐蝕余量C2的選擇根據(jù)GB1511999的規(guī)定，其中對于主要元件腐蝕余量有以下幾條原則：①、管板、浮頭法蘭、球形封頭和浮頭鉤圈兩面應考慮腐蝕余量。℃/WRso=104m2根據(jù)設計要求，考慮到設計壓力、各液體溫度、介質(zhì)的物理化學性質(zhì)同時兩流體均不發(fā)生相變，確定雜醇油走殼程。當兩種流體溫差較大時應考慮熱補償?！妫┱扯萈a在眾多類型的換熱器結(jié)構(gòu)中，管殼式換熱器是用得最為廣泛的一種換熱設備類型。關(guān)鍵詞: 管殼式換熱器 浮頭式換熱器 管板 管箱 管束 校核 浮頭法蘭AbstractHeat exchanger is the transmission of heat fluid to the cold fluid equipment. Heat exchanger is a general equipment, and played an important role in manufacture, which usually used in Chemical, petroleum, power, food and many other industrial sectors, In the chemical production, it can be used as a heater, cooler, evaporator, condenser and reboiler. There are variety of heat exchangers, however, According to the thermal fluid heat, cold exchange principle and different modes, That basically can be divided into three categories: wall type, mixed type and regenerative type. The design consideration of the properties, temperature, pressure and other factors for a given medium, I select tubular heat exchanger and float head heat exchangers According to the standard of the literature GB1501998《Steel pressure vessel》，GB1511999《Shell and tube type heat exchanger》，《heat exchanger design handbook》, I design and check part of the structure and strength of the floating head heat exchanger, in which main ponents including cylinder, head, tube box, hook and loop type floating head and saddle. In this design, I carefully analyzed the stress of dangerous section with the calculation and check, which to ensure the safety in production. At the same time , Combined with the selected materials and the working environment to develop the corresponding welding technology.Key words: Tubular heat exchanger Float head heat exchangers Tube plate Tube box Pipe bundle check Floating head flange 目錄摘要 1Abstract 2第一章 緒論 5第二章 工藝計算 7 7 8 8 8 9 9 9 10 10 11 11 13?Pi的檢驗 13?P0的檢驗 14?Pc的檢驗 15第三章 結(jié)構(gòu)設計與強度計算 16 16 16 16 19 19 19 20 20 20 21 22 22 22 23 25 26 32 32 33 42 42 42 44 49 49 50 51 51 51 52 52 55 55參考文獻 62致謝 63第一章 緒論充實并快樂的時光總是稍縱即逝！轉(zhuǎn)眼我們已經(jīng)即將畢業(yè)，在此感謝辛勤教導我們的各位老師和領導，祝你們以后的日子里身體康健一切順利！大四的畢業(yè)設計是學校對我們大學四年學習的一個衡量標準，是對我們所學理論知識與實際操作相結(jié)合的測試，是考驗我們掌握理論與實際相結(jié)合設計制造的基本思路、方法與內(nèi)容，提高我們設計調(diào)研、文獻查閱、外文翻譯、方案論證、計算校核、手工繪圖、計算機繪圖及文件編制等基本技能。 摘要換熱器是將熱流體的部分熱量傳遞給冷流體的設備，又稱熱交換器。同時結(jié)合所選定的材料和工作環(huán)境制定相應的焊接工藝。而管式換熱器又可分為蛇管式換熱器、套管式換熱器、管殼式換熱器。本次設計的是雜醇油冷卻器，冷卻器操作參數(shù)如下：表21 冷卻器操作參數(shù)循環(huán)水雜醇油設計壓力Mpa進口溫度℃出口溫度℃流量kg/h出口溫度℃進口溫度℃流量kg/hT1=30T2=40100000T3=40T4=14025000由《化工原理》P285，查得：循環(huán)水的定性溫度：Tmc=1/2(30+40)=35℃給出雜醇油液體的定性溫度：Tmh=1/2(140+40)=90℃在定性溫度下，得到流體物性如下表：表22定性溫度下流體物性參數(shù)密度kg/m3比熱容（Kj/kg但是由于殼程不易檢修與清理，因此殼程流體應是不易結(jié)垢的物料。綜合以上幾種換熱器的優(yōu)缺點以及工藝液體介質(zhì)的性質(zhì)因此選用浮頭式換熱器作為雜醇油的冷卻器。則流體通過管間最大截面積為：A=hD1dot==流速為：U0=wρA=25000/(3600825)=de=4（t2π4d02）πd0=4（）π=雷諾數(shù)：Re=deuoρμ=103=4625普蘭特準數(shù)：Pro=CPOμλO=103=殼程中雜醇油被冷卻，=1所以有：α0=（μμw）==587W/(m2℃)(3)總傳熱系數(shù)計算和校核 參考[4]《換熱器設計手冊》P105附錄1，知道：管內(nèi)、外側(cè)污垢熱阻分別取為：Rsi=104m2?Pc的檢驗1 熱流體側(cè)的壁溫tth=TmhK?tm1αi+RSO=903543213419+=℃2 冷流體側(cè)的壁溫ttc=TmcK?tm1α0+Rsi=35+354321587+=℃3 金屬壁的溫度由公式：t0tw1α0+Rso=twti1αi+Rsi代入數(shù)據(jù)得tw=℃第三章 結(jié)構(gòu)設計與強度計算 ①、根據(jù)設計任務書要求， ②、設計溫度是換熱器在正常工作情況下，設定的元件金屬溫度，在任何情況下，金屬的表面溫度不得超過材料的允許使用溫度，設計溫度不得低于元件金屬在工作狀態(tài)下可能達到的最高溫度，本設計中，介質(zhì)工作最高溫度為140℃，因此我們?nèi)≡O計溫度為t=150℃。所以：計算厚度δd=+2=鋼板的名義厚度：鋼板的厚度負偏差C1的選取，查HG205801998，對于GB665496的鋼板，對于所有厚度，其厚度負偏差為0mm，取其名義厚度為12mm，即δn=12mm。 考慮到介質(zhì)腐蝕性相同的原則，且對于同種材料易于焊接的特性，選擇管箱的材料為16MnR，厚度計算方法同筒體相同，但由于管程流體的最高工作溫度大于殼程流體的溫度140℃，因此設計溫度應為t=150℃，此時16MnR的許用應力值為σt=170MPa，因此在此設計溫度下，管箱短節(jié)的計算厚度為：δ1=8002170=考慮到腐蝕余量和最小厚度要求，取名義厚度為δn1=12mm 材料依然選擇16MnR，選擇標準橢圓形封頭，根據(jù)JB/T473795P3，選擇以內(nèi)徑為基準，類型代號為EHA，型式參數(shù)為：Di/2(Hh)=2。筒體有效厚度由JB/ T47062002，附錄B，表B2， ，=12mm，Di=800mm查得封頭質(zhì)量M=。由JB/T47002000，表2，選用纏繞墊片，種類為特制石棉填充帶；查JB/T47052000，表1，有0Cr13,代號為5；由JB/T47052000，表4，當DN=800mm，PN=，查得D=865,d=825； 由JB/T47052000，圖1，見下圖：圖23 管箱纏繞墊片查GB1501998，表92，查得：墊片系數(shù)m=，比壓力y=69MPa；選管箱墊片與管箱側(cè)墊片一致。所以當法蘭與螺柱間在工作狀態(tài)下溫差較大時，應選用B型螺柱。 螺栓連接的強度計算，首先是根據(jù)連接的類型，連接的裝配情況，載荷狀態(tài)等情況，確定螺栓的受力；然后按相應的強度條件計算螺栓危險截面的直徑或校核其強度。綜上所述，管箱法蘭設計符合要求。 設計厚度 名義厚度圓整后可取檢查：時，、無變化且滿足封頭選型時的假設，故取封頭的名義厚度合適。根據(jù)GB1511999中B型鉤圈的設計計算式，其中為管板厚度。對管板的設計，除了滿足強度要求外，同時應考慮其結(jié)構(gòu)設計。即圓整為48mm。開孔以后，出削弱器壁的強度外，在殼體和接管的連接處，因結(jié)構(gòu)的連續(xù)性被破壞，會產(chǎn)生很高的局部應力，給容器的安全操作帶來隱患，因此壓力容器設計必須充分考慮開孔補強問題。根據(jù)《壓力容器設計手冊》表1—2—23查的不銹鋼鋼管的標準尺寸為：殼程、管程的標準尺寸：159 。4. 有效補強面積 筒體的有效厚度 筒體多余金屬面積接管計算厚度接管多余金屬面積A2=2h1δetδtfr+2h2(δetδt)fr（焊腳取10mm） 則有那么開孔后不需另行補強了。根據(jù)GB1511999，隔板厚度=14mm；分層隔板的材料與管箱材料一樣，采用16MnR，槽寬為12mm。折流板圓缺面水平裝配，見下圖。9 鞍式支座的選用 根據(jù)JB/T471292選用120176。在做設計之前，我們查找了許多換熱器方面的書，我們很清晰地認識了換熱器的結(jié)構(gòu)、制造、安裝以及清洗等方面的知識，為我們接下來的設計做了很好的鋪墊！ 在整個設計過程中，許多參數(shù)是沒有直接給出的，需要我們自己動手去搜集資料，計算公式也要根據(jù)已有的經(jīng)驗進行選擇，因此必須查閱大量的文獻資料與設計手冊，以獲得時所需的