【正文】 努力才有收獲，荊棘叢后，是成功的鮮花和掌聲，我想困難和挑戰(zhàn)將是我成功的最大動力。所以，十分感謝在此次課程設(shè)計中幫助過我的邵老師和同學(xué)們，是你們的幫助才使我的課程設(shè)計圓滿結(jié)束。首先是在畫圖方面，這部分對我來說有些困難；再者，在信息篩選上，經(jīng)常不知道取舍。但是，在此期間，我也發(fā)現(xiàn)書本上的理論知識并不適合實際生產(chǎn)生活，這讓我更加重視實踐，重視對實際工作的關(guān)注，有利于提高我理論聯(lián)系實際的能力。在此次課程設(shè)計期間，我開始學(xué)著通過各種途徑查閱相關(guān)資料，并對大量資料進(jìn)行整合和篩選分，分離出我所需要的，這對于我今后的研究和學(xué)習(xí)有很大的幫助。在課程設(shè)計這段時間內(nèi)，我學(xué)到了很多，也收獲了很多。管間流動殼方流體圓缺擋板（25%），,特性尺寸：管外徑,定性溫度：流體進(jìn)出口溫度的算術(shù)平均值（取壁溫）。管外強制對流管束外垂直錯列管束，管束排數(shù)=10，特性尺寸：管外徑，流速取通道最狹窄處。特性尺寸；定性溫度：流體進(jìn)出口溫度的算術(shù)平均值（取壁溫）。,特性尺寸；定性溫度：流體進(jìn)出口溫度的算術(shù)平均值高粘度流體；。（2）殼程流體阻力計算 流體流經(jīng)管束的阻力，流體流過折流板缺口的阻力，總阻力 殼程流動阻力也比較適宜。管程流體進(jìn)出口接管：取接管內(nèi)循環(huán)水流速，則接管內(nèi)徑為取標(biāo)準(zhǔn)管徑為60mm。折流板數(shù) 折流板圓缺面水平裝配?！∫罁?jù)傳熱管內(nèi)徑和流速確定單程傳熱管數(shù)按單程管計算,所需的傳熱管長度為按單程管設(shè)計,傳熱管過程,宜采用多管程結(jié)構(gòu)。 苯的定性溫度為由手冊查得 苯在定性溫度下物性數(shù)據(jù)：密度 粘度 定壓比熱容 導(dǎo)熱系數(shù) 處理量：循環(huán)冷卻水在下的物性數(shù)據(jù)密度 粘度 定壓比熱容 導(dǎo)熱系數(shù) 管程傳熱系數(shù)殼程傳熱系數(shù)假設(shè)殼程的傳熱系數(shù) 污垢熱阻管壁的導(dǎo)熱系數(shù) 考慮15%的面積裕度， 為減少熱損失和充分利用苯的熱量，采用苯走殼程，水走管程。選用φ25，根據(jù)表三—管內(nèi)流速取ui=。該換熱器的管壁溫和殼體壁溫之差較大，因此初步確定選用浮頭式換熱器。此外，應(yīng)在殼程盡可能高的位置上，一般在上管板上，安裝不凝性氣體排出管，作為開車時的排氣管及運轉(zhuǎn)中間歇地排出不凝氣體的接管，其安裝位置應(yīng)在殼程盡可能高的位置，多在上管板上。方形擋板，上面開了小孔以增加流體通過截面。圓形擋板，為了減少流體組里，擋板與換熱器殼壁的距離e不應(yīng)太小，至少應(yīng)保持此處流道截面積不小于流體進(jìn)口接管的截面積，且距離e不小于30mm，若距離太大也妨礙管子的排列，且減少了傳熱面積。其結(jié)構(gòu)為筒形的，常成為導(dǎo)流筒，它可將加熱蒸汽或流體導(dǎo)致靠近管板處才進(jìn)入管束間，更充分地利用換熱面積，目前常用這種結(jié)構(gòu)來提高換熱器的換熱能力。殼程流體進(jìn)出口的設(shè)計直接影響換熱器的傳熱效率和換熱管的壽命。管程多者可達(dá)16程，常用的有6程。對于多管程換熱器，在管箱內(nèi)應(yīng)設(shè)分程隔板，將管束分為順次串接的若干組，各組管子數(shù)目大致相等。管箱具有一個可拆蓋板，因此在檢修或清洗管子時無須卸下管箱。接管和封頭可用法蘭或螺紋連接，封頭與殼體之間用螺紋連接，以便卸下封頭，檢查和清洗管子。封頭和管箱位于殼體兩側(cè)，用于控制及分配管程流體。表39 支承板厚度殼體直徑400400~800900~1200支承板厚度11600允許不支承的最大間距L可參見表310所列的數(shù)據(jù)。這樣支撐板則可放寬其制造要求，因為這是介質(zhì)短路可以認(rèn)為不影響傳熱效率。表38 拉桿直徑與拉桿數(shù)殼體直徑拉桿直徑最少拉桿數(shù)殼體直徑拉桿直徑最少拉桿數(shù)200~2501041200128273,400,500,60012412001210800,1000126一般臥式換熱器都有折流板，既起折流作用，又起支撐作用。此外，對不銹鋼可采用焊接不可拆的方法。3）拉桿和定距管為了使折流板能牢靠地保持在一定位置上，通常采用拉桿和定距管。假管的表面形狀為兩端堵死的管子，安置于分程隔板槽背面兩管板之間但不穿過管板，可與折流板焊接以便固定。旁流擋板是指在間隙較大處加上縱向窄條（密封條），一般用點焊的方法固定在兩折流板之間。（四）其他主要附件1）旁流擋板 如果殼體和管束之間間隙過大，則流體不通過管束而通過這個間隙旁通，為防止流體短路。它可防止進(jìn)口流體直接沖擊管束而造成管子的侵蝕和管束振動，還有使流體沿管束均勻分布的作用。表36 折流板和支撐板的外徑 殼體公稱直徑DN項 目139273325400500600700800900100011001200換熱器折流板、支承板名義外徑397696796896冷凝器支撐板名義外徑39649059569479489499310931093折流板、支承板外徑負(fù)偏差流板厚度與殼體直徑和折流板間距有關(guān)，間表37。間隙越小，殼程流體介質(zhì)由此泄漏的量越少，亦即減少流體短路，使傳熱效率提高。否則流體流向就會與管子平行而不是垂直，從而使傳熱膜系數(shù)降低。這樣可以減小壓降并且避免或減小“靜止區(qū)”，從而改善傳熱。折流板間距視殼程介質(zhì)的流量、粘度及換熱器的功用而定，其系列100mm，150mm，200mm，300mm，450mm，600mm，800mm，1000mm。3）孔流型折流板孔流型折流板使流體穿過折流板孔和管子之間的縫隙流動，壓降大，僅適用與清潔流體，應(yīng)用更少。2）圓盤圓環(huán)形折流板圓盤圓環(huán)形折流板是由圓板和環(huán)形板組成的，壓降較小，但傳熱也差些。由于折流板間距較大，流體流經(jīng)單弓形折流板，會在其后接近殼體處，形成對傳熱不利的“死區(qū)”。對立式換熱器則不必開缺口。缺口供停工排精殘液用。弓形缺口的切缺率（切掉圓弧的高度與殼體內(nèi)徑之比）通常為15%45%，多去20%。垂直圓缺時，不凝氣不能在折流板頂部積存，而在冷凝器中，排水也不能再折流板底部積存。水平圓缺排列可造成液體的劇烈擾動，增大傳熱膜系數(shù)，這種型式最常用。常見的橫向折流板有圓缺形（或稱弓形）和圓盤圓環(huán)形和孔流型等。前者使流體橫向流動；后者則使管間的流體平行流過管，故名縱向折流板。從傳熱的家督出發(fā)，有些換熱器，如冷凝器，是不需要設(shè)置折流板的，但為了增加管束的剛度，防止管子振動，仍然要設(shè)置一定數(shù)量的支持板，這些支持板的尺寸及形狀均按折流板處理。、支撐板的作用及結(jié)構(gòu)在對流傳熱的換熱器中，為了加強殼程內(nèi)流體的流速和湍流程度，以提高傳熱效率。 正三角形排列： 正方形排列：多管程式中 排列管子數(shù)目； 管板利用率。殼體內(nèi)徑D取決于傳熱管數(shù)N、排列方式和管心距t。用兩個換熱器串聯(lián)也可得到同樣的效果。介質(zhì)在殼程的流動方式有多種型式，單殼程型式應(yīng)用最為普遍。直徑小于400mm的殼體通常用鋼管制成，大于400mm的可用鋼板卷焊而成。各元件在殼程的設(shè)置，按其不同的作用可分為兩列：一類是為了殼側(cè)介質(zhì)對傳熱管最有效的流動，來提高換熱設(shè)備的傳熱效果而設(shè)置的各種擋板，如折流板、縱向擋板、旁路擋板等；另一類是為了管束的安裝及保護列管而設(shè)置的支承板、管束的導(dǎo)軌以及緩沖板等。殼程內(nèi)的結(jié)構(gòu)，主要有折流板、支承板、縱向隔板、旁路擋板及緩沖板等元件組成。表35 管板最小厚度換熱器管板厚度換熱器管板厚度223825325732采用焊接時，管板最小厚度的確定應(yīng)考慮焊接工藝及管板焊接形變等的要求。目前設(shè)計管板厚度的方法很多，由于處理問題的出發(fā)點不同，考慮因素的周密程度不同，結(jié)果往往彼此相差很大。當(dāng)管子太長而無折流板之托時，管子會彎曲造成管板附加應(yīng)力。6）當(dāng)管板又兼作法蘭時，擰緊法蘭螺栓，在管板上又會產(chǎn)生附加彎矩。由于管壁與殼壁溫度不同產(chǎn)生變形量的差異，不僅使管子、殼體的應(yīng)力有顯著的增加，而且使管板的應(yīng)力有很大的增加，在設(shè)備啟動和停車過程中，特別容易發(fā)生這種情況。這些不同的固定結(jié)構(gòu)對管板應(yīng)力產(chǎn)生不同程度的影響，在計算中，管板邊緣的固定形式是以固結(jié)系數(shù)來反映的。管板外邊緣有不同的固定形式，如夾持、簡支、半夾持等。4）管板邊緣固定的形式。當(dāng)管子連續(xù)連接在管板之后，管板孔內(nèi)的管子又能增強管板的強度和剛度，而且也抵消一部分高峰應(yīng)力。3）管孔對管板強度和剛性的影響。在進(jìn)行受力分析時，常把管板看成是放在彈性基礎(chǔ)上的平板，列管就起著彈性基礎(chǔ)的作用。2）管束的支撐作用。列管式換熱器管板，一般采用平管板，在圓平板上開孔裝設(shè)管束，管板又與殼體相連，管板所受載荷除管程和殼程壓力外，還要承受殼壁的溫差引起的變形不協(xié)調(diào)作用等。實際上，脹、焊結(jié)合的方法綜合了二者的優(yōu)點，不僅能提高連接處的抗疲勞性能，還可以消除應(yīng)力腐蝕和間隙腐蝕，提高使用壽命。此外，管子和管孔之間的間隙中存在的不流動流體與間隙外流體濃度上的差別易產(chǎn)生間隙腐蝕。焊接法加工簡便，對管孔的加工要求不高，較強的抗拉脫能力使之在高溫高壓下仍能保持連接處的緊密性，同時，在壓力不太高時，還可采用薄型管板。此方法是利用脹管器將管子擴張，產(chǎn)生顯著的塑性變形，靠管子與管板間的擠壓力達(dá)到密封緊固的目的。管子與管板的連接可脹接或焊接。如果連接不緊密，在操作時連接處發(fā)生泄漏，冷、熱流體互相混合，會造成物料和熱量的流失；若物料帶有腐蝕性、放射性或兩種流體接觸會產(chǎn)生易燃易爆的物質(zhì)，后果將更加嚴(yán)重。所以在中、低壓換熱器中的以推廣應(yīng)用。當(dāng)換熱器承受高溫高壓是，應(yīng)采用薄型管板，既降低了溫差應(yīng)力，同時有滿足了高壓對機械應(yīng)力的要求。其中最常見的是平管板。管板的作用是將受熱管束連接在一起，并將管程和殼程的流體分割開來。對化工設(shè)備而言，由于各部分可采用不同材料，應(yīng)注意有不同種類的接觸而產(chǎn)生的電化學(xué)腐蝕作用。在設(shè)計和制造換熱器時，正確選用材料很重要。應(yīng)根據(jù)工作壓力、溫度和介質(zhì)腐蝕性等條件決定。本設(shè)計采用焊接法。 6176。 7176。+臥式換熱器的殼程為蒸汽冷凝，且管子按等邊三角形排列時，為了減少液膜在列管上的包角及液膜的厚度，管板在裝配時，其周線應(yīng)與設(shè)備的水平軸線偏轉(zhuǎn)一定角度。+57+70177。+38+48177。+32+40177。+25+32177。+19+25177。表33 管孔直徑及中心距允許偏差管子外徑管板孔相鄰孔中心距管孔中心距允許偏差折流板（支承板）孔直徑允許偏