【正文】 蝶形封頭的主要優(yōu)點是便于手工加工成型，且可以安裝現場制造。布置詳圖見裝配圖。? ——系數，按 hiD? 和 39。39。陳文星，陳士瑋在《換熱 第 1 章 文件綜述 8 器優(yōu)選的灰靶決策法》 [14]一文中， 灰靶理論應用到 熱交換器 設計方案的評價與優(yōu)選中，取得了與采用其 他方法分析一致的結果，顯示了它的有效性和實用性。當今的化工等生產中的環(huán)境更加惡劣，介質的腐蝕、毒性等情況會更加突出，所以新型材料也不斷的加入 熱交換器 的設計制造中。 管箱位于換熱器的兩端，其作用是將管道輸送過來的流體均勻分布到各個換熱管，把管內的流體匯聚在一起并送出熱交換器。正三角形的排列方式能夠在相同的管板上排列最多的管數，所以用的最普遍，但是管外不便于清洗。進出口壓力和溫度由工藝方面的要求來確定。這類熱交換器是目前使用最為廣泛的一種換熱設備。 前 言 2 因此對固定管板式熱交換器的研究和設計具有很大的意義，也是為了實現以下目的： 減小設計傳熱面積的熱交換器來減小質量和體積； 提高現 有 熱交換器 的換熱效率； 使 熱交換器 能夠工作在溫差較低的環(huán)境中； 減小 熱交換器 的流體阻力來減少換熱器的動力消耗。最后用 AUTO CAD 進行裝配圖和各個零件圖的繪制，在陳老師的多次審圖之后出正式圖紙。盡我所知，除文中特別加以標注和致謝的地方外，不包含其他人或組織已經發(fā)表或公布過的研究成果，也不包含我為獲得 及其它教育機構的學位或學歷而使用過的材料。圖表整潔，布局合理，文字注釋必須使用工程字書寫，不準用徒手畫 3）畢業(yè)論文須用 A4 單面打印，論文 50 頁以上的雙面打印 4）圖表應繪制于無格子的頁面上 5）軟件工程類課題應有程序清單，并提供電子文檔 1）設計（論文） 2）附件：按照任務書、開題報告、外文譯文、譯文原文（復印件）次序裝訂 摘 要 摘 要 固定管板式熱交換器是管殼式熱交換器的一種典型結構，也是目前應用比較廣泛的一種熱交換器。管殼式 熱交換器 是屬于表面式換熱器的一類，是 熱交換器 中使用最廣的一種， 雖然在傳熱效率、結構的緊湊性和單位傳熱面積金屬消耗量等方面不如一些新型的高效緊湊 式熱交換器，但它結構堅固、可靠性高、易于制造、適應性廣、生產成本低、處理能力大、選用的材料范圍廣、能承受較高的操作壓力和溫度、換熱表面的清潔比較方便。 工業(yè)生產中，由于工作條件、用途、物料特性等不同，出現了各種不同形式和結構的換熱設備 。設計主要包括了管子排列、管子支承結構、管程數、管長、殼體形式、熱交換器類型、冷熱流體流動通道等工藝計算和殼體、封頭、管板等零部件的結構、強度設計計算。換熱管常用的材料通常有碳素鋼、銅、銅鎳合金、鋁合金、低合金鋼、不銹鋼、鈦等。同時也在這個基礎上考慮管束對于管板的撓度有約束作用，但忽略對于管板的轉角具有約束作用；管板周邊沒有布管區(qū)域對管板有應力影響，把管板劃分成為兩個區(qū)，即靠第 1 章 文件綜述 6 近中央的布管區(qū)和靠近周邊較窄的不布管區(qū)；不同結構形式的熱交換器，管板邊緣處具有不同形式的連接結構，根據具體的情況，考慮了殼體、法蘭、管箱、封頭、墊片等元件對管板邊緣轉角產生的約束作用；管板兼做法蘭時，法蘭力矩對管板應力的影響。折流板一般采用拉桿和定距管連接在一起 [9]。劉執(zhí)彬、徐勇在《固定管板換熱器傳熱效率影響因素分析》[12]一文中，總結固定管板換熱器傳熱效率的影響因素有：流動路線及防短路設置、折流板間距、管束在 殼程接管進口或出口處的流通面積?！?）） 操作壓力 正常 /最大 MPa（ G） 進 /出口操作溫度（ ℃ ） 194/ 環(huán)境溫度 （ ℃ ） 壁溫 （ ℃ ） 進口管流體流速（ m/s） 主要材料 （推薦） 碳素鋼 碳素鋼 腐蝕速率 （ mm/a） 基本符號 A ——殼程圓筒的內徑橫截面積， 2mm ； dA ——在 布管區(qū)，由于設置隔板槽和拉桿的需要，而沒被換熱管支承的面積，2mm ； 1A ——管板開孔之后剩下的面積， 2mm ； sA ——圓筒壁金屬的橫截面積， 2mm ； a ——換熱管管壁金屬的橫截面積， 2mm ； 第 2 章 熱力計算 10 fb ——設備法蘭的寬度，對于 c 型連接方式為管板延長部分做法蘭形成的凸緣寬度， mm； 39。? ——系數，按 siD? 和 39。查 HG/T2061520xx[4]中表 得到DN50 對應接管最小壁厚為 4mm，確定接管壁厚 ?? ，計算接管內徑21 2 60 .3 2 5. 6 49 .1dd ?? ? ? ? ? ?mm。 ? ?2 cit cpD P? ??? ? （ 31） 式中： 計算壓力 1 .1 1 .0 1 .1 M P acP ? ? ? ； 內直徑 800mmiD ? 材料許用應力 ? ? 152 MPat? ? 焊縫系數 φ=（采用雙面焊、局部無損探傷） 以上數值代入式（ 31）得 : 1 . 1 8 0 0 3 . 4 2 m m2 1 5 2 0 . 8 5 1 . 1? ???? ? ? 按 GB15020xx[3]碳素鋼或低合金鋼容器的最小厚度不小于 3mm，該厚度值不包括 鋼 板 負偏差 1 2mmC? 和腐蝕裕度 2 2mmC ? 即 8mm? ?e ， 符合 GB15120xx[2] 第 3 章 強度計算 26 厚度標準 殼程圓筒的液壓試驗及壓力試驗時應力校核。故本次設計采用 標準橢圓形封頭 ，根據工作條件選擇 標準橢圓形封頭 材料為 15CrMoR（正火加回火）鋼板。臥式容器支座又可分為鞍式支座、圈式支座和支腿式支座，尤以鞍式支座使用最為廣泛。 根據任務書回流液走管程，原油走殼程。fiD? 查 GB15120xx[2]圖 25； fD ——設備法蘭上的外徑，對于 c 型連接方式為管板延長部分做法蘭形成的凸緣外直徑， mm； iD ——換熱器中的殼程圓筒以及管箱圓筒的內直徑， mm； tD ——換熱器管板上的布管區(qū)當量直徑， mm； d ——換熱器里換熱管擁有的外徑， mm； 39。王武超，趙競全在《冷凝器動態(tài)性能仿真研究》 [16]一文中應用移動邊界法（ MB)對冷凝器建立了動態(tài)仿真數學模型，模型體現了冷凝器內各個相區(qū)長度隨時間的變化，模型最終可以化為常微分線性方程組的形式，在求解上更為方便且兼顧了仿真的效率和精度，模型可提供冷凝器詳細的性能參數；研究 了在系統(tǒng)不同的控制參數階躍情況下冷凝器的動態(tài)響應，獲得了冷凝器的動態(tài)特性，冷凝器的動態(tài)特性是冷凝器動態(tài)優(yōu)化設計和編制系統(tǒng)控制規(guī)律的基礎。其中，傳熱強化和節(jié)能技術是 熱交換技術 研究的主體方向。根據工藝設計要求，需要增加換熱面積的時候，可采用增加換熱管的長度或管數的方法。將管程和殼程的流體分開，避免冷熱流體的混合，同時受到管程、殼程的壓力和溫度的作用。 熱交換器的各零部件的設計和選擇依據的標準是 GB15120xx[2]《 熱交換器》 。換熱器的殼體和兩側的端蓋上（偶數管程則是一側）裝有流體的進出口，也有根據要求在其上裝設檢查孔，為安置測量儀表用的接口管、排氣孔和排液空等。然后便開始了工藝計算，對原油的流量、平均傳熱溫度和傳熱面積進行計算。 Standards 目 錄 III 目 錄 摘要 ........................................................................................................................ I ABSTRACT ..........................................................................................................II 前言 ....................................................................................................................... 1 第 1 章 文獻綜述 ............................................................................................... 3 熱交換器介紹 ........................................................................................ 3 固定管板式熱交換器結構簡介 ............................................................ 4 熱交換器的優(yōu)化 .................................................................................... 7 第 2 章 熱力計算 ............................................................................................... 9 原始數據和基本符號 ........................................................................... 9 原始數據表 ............................................................................... 9 基本符號 ................................................................................... 9 設計方案的確定 ................................................................................ 13 換熱器類型的選擇 ................................................................. 13 冷流體通道選擇 ..................................................................... 13 流速選擇 ................................................................................. 13 設備的結構形式 ..................................................................... 13 工藝計算 ............................................................................................. 14 求原油的流量 ......................................................................... 14 熱流量 ..................................................................................... 14 平均傳熱溫度 ......................................................................... 14 傳熱面積 ................................................................................. 14 工藝結構尺寸 ..................................................................................... 15 管徑管內流速及管長 ............................................................. 15 管程數和傳熱管數 ................................................................. 15 平均傳熱溫差校正及殼程數 ................................................. 15 傳熱管排列和分程方法 ......................................................... 16 殼體內徑 ..