【正文】 應(yīng)采取適當(dāng)?shù)臏夭钛a償措施 ,消除或減小熱應(yīng)力。在管殼式換熱器內(nèi) ,由于管內(nèi)外流體溫度不同 ,殼體和管束的溫度也不同。這樣 ,流體可每次只通過部分管子而往返管束多次 ,稱為多管程。流體在管內(nèi)每通過管束一次稱為一個管程 ,每通過殼體一次稱為一個殼程。折流檔板不僅可防止流體短路 ,增加流體速度 ,還迫使流體按規(guī)定路徑多次錯流通過管束 ,使湍動程度大為增加。管束的壁面即為傳熱面。 管殼式換熱器主要有殼體、管束、管板和封頭等部分組成 ,殼體多呈圓形 ,內(nèi)部裝有平行管束 ,管束兩端固定于管板上。套管換熱器結(jié)構(gòu)簡單 ,能承受高壓 ,應(yīng)用亦方便 (可根據(jù)需要增減管段數(shù)目 ). 特別是由于套管換熱器同時具備傳熱系數(shù)大 ,傳熱推動力大及能夠承受高壓強的優(yōu)點 ,在超高壓生產(chǎn)過程 (例如操作壓力為 3000 大氣壓的高壓 聚乙烯生產(chǎn)過程 )中所用的換熱器幾乎全北京化工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文） 部是套管式。 （ 3） 噴淋式換熱器 這種換熱器是將換熱管成排地固定在鋼架上，熱流體在管內(nèi)流動 ,冷卻水 從上方噴淋裝置均勻淋下 ,故也稱噴淋式冷卻器 .噴淋式換熱器的管外是一層湍動程度較高的液膜 ,管外給熱系數(shù)較沉浸式增大很多 .另外 ,這種換熱器大多放置在空氣流通之處 ,冷卻水的蒸發(fā)亦帶走一部分熱量 ,可起到降低冷卻水溫度 ,增大 傳熱推動力的作用 .因此 ,和沉浸式相比 ,噴淋式換熱器的傳熱效果大有改善。 （ 2） 沉浸式蛇管換熱器 這種換熱 器是將金屬管彎繞成各種與容器相適應(yīng)的形狀 ,并沉浸在容器內(nèi)的液體中 .蛇管換熱器的優(yōu)點是結(jié)構(gòu)簡單 ,能承受高壓 ,可用耐腐蝕材料制造 。 1． 2． 間壁式換熱器的類型 （ 1） 夾套式換熱器 這種換熱器是在容器外壁安裝夾套制成 ,結(jié)構(gòu)簡單 。換熱器種類很多 ， 但根據(jù)冷、熱流體熱量交換的原理和方式 基本上可分三大類即：間壁式、混合式和蓄熱式。 第 1． 2 節(jié) 換熱器的功能、結(jié)構(gòu)、類型 換熱器是化工 、 石油 、 動力 、 食品及其它許多工業(yè)部門的通用設(shè)備 ， 在生產(chǎn)中占北京化工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文） 有重要地位 。為了降低污垢的熱阻，可設(shè)法延緩污垢的形成，并定期清洗傳熱面。 增加流體的流速和擾動性，可減薄邊界層，降低熱阻提高給熱系數(shù)。 在傳熱過程中，降低間壁式換熱器中的熱阻，以提高傳熱系數(shù)是一個重要的問題。 當(dāng)冷、熱流體兩者或其中一種有物相變化 (沸騰或冷凝 )時，由于相變時只放出或吸收汽化潛熱，流體本身的溫度并無變化，因此流體的進出口溫度相等，這時兩流體的溫差就與流體的流向選擇無關(guān)了。 在完成同樣傳熱量的條件下，采用逆流可使平均溫差增大，換熱器的傳熱面積減??；若傳熱面積不變，采用逆流時可使加熱或冷卻流體的消耗量降低。逆流時，沿傳 熱表面兩流體的溫差分布較均勻。 換熱器中流體的相對流向一般有順流和逆流兩種。 間壁式換熱器根據(jù)傳熱面的結(jié)構(gòu)不同可分為管式、板面式和其他型式。以回收冷量為目的的同類設(shè)備稱蓄冷器，多用于空氣分離裝置中。 蓄熱式換熱器是利用冷、熱流體交替流經(jīng)蓄熱室中的蓄熱體 (填料 )表面，從而進行熱量交換的換熱器，如煉焦?fàn)t下方預(yù)熱空氣的蓄熱室。由于兩流體混合換熱后必須及時分離，這類換熱器適合于氣、液兩流體之間的換熱 。 換熱器按傳熱方式的不同可分為混合式、蓄熱式和間壁式三類 [1]。此外，自 60 年代開始，為了適應(yīng)高溫和高壓條件下的換熱和節(jié)能的需要，典型的管殼式換熱器也得到了進一步的發(fā)展。在此期間，為了解決強腐蝕性介質(zhì)的換熱問題，人們對新型材料制成的換熱器開始注意。接著英國用釬焊法制造出一種由銅及其合金材料制成的板翅式換熱器，用于飛機發(fā)動機的散熱。以板代管制成的換熱器，結(jié)構(gòu)緊湊，傳熱效果好，因此陸續(xù)發(fā)展為多種形式。 由于作者水平有限且缺乏設(shè)計經(jīng)驗和工程實踐經(jīng)驗，雖經(jīng)努力，在設(shè)計中難免有不妥甚至錯誤之處，敬請各位老師批評指正。由于本人本科畢業(yè)選擇直接工作鍛煉自己，提前對單位的情況有所了解，所以選題時就定下目標(biāo)要做換熱器這一塊，為將來的工作打下基礎(chǔ)，所以這次畢設(shè)也做得非常仔細認真。 經(jīng)過以上考慮，我作者先對換熱器進行了系統(tǒng)的了解，明確了換熱器設(shè)計的一般思路，對換熱器的總體結(jié)構(gòu)進行了設(shè)計，之后就對其各個部分進行了詳細的計算。本再沸器的設(shè)計主要將注意力集中在根據(jù)現(xiàn)有的工藝物料條件，選擇可獲得最佳熱轉(zhuǎn)換率的再沸器的設(shè)計方案上。如何選擇再沸器的設(shè)計方案取決于幾個因素 ： 1．進料的流動方式及其蒸氣的百分比 。此外 ,即使在足夠大的換熱溫差條件下 , 再沸器的性能也總要受到臨界熱負荷的限制。在有充分的換熱溫差的 條件下 , 通過調(diào)節(jié)溫差的大小 , 便很容易獲得所需要的蒸發(fā)量 , 在這種情況下 , 再沸器的近似設(shè)計將不會產(chǎn)生什么問題。由于沸騰傳熱系數(shù)是換熱溫差的強函數(shù)。根據(jù)實際生產(chǎn)中不同的需要 , 沸騰過程既可以發(fā)生在殼程 , 也可以發(fā)生在管程。沸騰傳熱設(shè)備是化工過程中常用的一種設(shè)備 , 在化工過程中 , 裝于蒸餾塔底部用于汽化塔底產(chǎn)物的換熱器通常稱之為再沸器 (也稱之為重沸器 )。 本次畢業(yè)設(shè)計作者所做的是 T101B 蒸汽再沸器 的結(jié)構(gòu)設(shè)計，主要是從殼程、管程的設(shè)計壓力、工作壓力，設(shè)計溫度、工作溫度，換熱面積等幾個工藝條件出發(fā)，再結(jié)合經(jīng)濟合理性，運行以 后的維修、清洗等因素，最后設(shè)計出一個合理的方案。 heat exchanger 。 本次設(shè)計 主要參考 GB150， GB151 等標(biāo)準和其他參考資料對再沸器結(jié)構(gòu)參數(shù)進行設(shè)計計算及強度校核，并完成了 6 張一號圖紙，其中包括 1張裝配圖， 4張零件圖。 作者設(shè)計的是 T101B 蒸汽再沸器 的結(jié)構(gòu)設(shè)計。根據(jù)實際生產(chǎn)中不同的需要 , 沸騰過程既可以發(fā)生在殼程 , 也可以發(fā)生在管程。 C 150 300 管 子 d=25mm 殼體內(nèi)徑 1800mm 接管表 符 號 DN 法蘭標(biāo)準 連接面 用途 T1 500 PN20HG2061797 凸面 管側(cè)入口管線口 T2 600 PN20HG2061797 凸面 管側(cè)出口管線口 S1 400 PN20HG2061797 凸面 殼側(cè)入口管線口 S2 150 PN20HG2061797 凸面 殼側(cè)出口管線口 D1 25 PN20HG2061797 凸面 殼側(cè)放凈口 V1 25 PN20HG2061797 凸面 殼側(cè)放空口 北京化工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文） 設(shè)備簡圖 T101B 蒸汽再沸器的設(shè)計 作者： 杜春曉 班級：裝備 0603 學(xué)號： 202132077 指導(dǎo)教師：段成紅（副教授） 摘要 ：沸騰傳熱設(shè)備是化工過程中常用的一種設(shè)備 , 在化工過程中 , 裝于蒸餾塔底部用于汽化塔底產(chǎn) 物的換熱器通常稱之為再沸器 (也稱之為重沸器 )。 GB1511999《管殼式換熱器》、 GB150《鋼制壓力容器》 . 設(shè)計（論文）各階段名稱 時間安排（共 16 周） 1 英文翻譯及文獻查閱 3 周： 3 月 1 日 — 3 月 19 日 2 設(shè)計，計算 3 周： 3 月 19 日 — 4 月 10 日 3 繪圖，編寫設(shè)計計算說明書 6 周： 4 月 10 日 — 5 月 22 日 4 整理圖紙和設(shè)計說明書 3 周： 5 月 22 日 — 6 月 10 日 5 準備答辯 1 周： 6 月 10 日 — 6 月 20 日 北京化工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文） 換熱器工藝條件表 位 號 E103A， B 型 式 BEM 設(shè)備名稱 T101B 蒸汽再沸器 換熱面積 1189m2 工藝參數(shù) 管 程 殼 程 管 程 殼 程 物料名稱 C4，乙晴 蒸汽 操作壓力MPa 程 數(shù) 1 1 操作溫度 176。 4） 書寫格式按學(xué)校有關(guān)規(guī)定。 2） 英文翻譯不少于 5000 漢字，原文至少有 20210 印刷符號。圖紙總量不少于 6 張 1 圖紙。 （論文）的基本要求和內(nèi)容 （ 1）主要內(nèi)容：換熱器設(shè)計，英文文獻翻譯，文獻綜述。如在文中涉及到抄襲或剽竊行為，本人愿承擔(dān)由此而造成的一切后果及責(zé)任 。北京化工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文） 誠信申明 本人鄭重申明： 所呈交的畢業(yè)設(shè)計是我個人在導(dǎo)師指導(dǎo)下，由我本人獨立完成。有關(guān)觀點、方法、數(shù)據(jù)和文獻等的引用，已在文中指出，并與參考文獻相對應(yīng)。 本人簽名 ： 年 月 日 北京化工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文） 畢業(yè)設(shè)計（論文）任務(wù)書 設(shè)計論文題目： T101B 蒸汽再沸器 學(xué)院： 機電工程學(xué)院 專業(yè)： 過程裝備與控制工程 班級： 裝 0603 學(xué)生 指導(dǎo)教師 （含職稱）： 專業(yè)負責(zé)人 （論文）的主要任務(wù)及目標(biāo) 通過 釜式 T101B 蒸汽再沸器 （ F=1189m2 ， 1800） 的全過程設(shè)計，掌握過程裝備工程設(shè)計的一般程序；熟悉有關(guān)設(shè)計標(biāo)準和規(guī)范，提高專業(yè)知識的應(yīng)用能力，為今后工作打下良好的專業(yè)基礎(chǔ)。 （ 2）基本要求： 1） T101B 蒸汽再沸器 （ F=1189 m2 ， 1800） 的結(jié)構(gòu)設(shè)計，強度計算，繪制施工圖紙和編寫設(shè)計說明書。設(shè)計計算說明書不 少于40 頁，內(nèi)容包括封面、設(shè)計任務(wù)書、中英文摘要、目錄、前言、文獻綜述、正文、結(jié)論、參考文獻、符號說明、致謝、附錄等。 3） 文獻綜述不少于 1000 字，查閱文獻不少于 20 篇，其中英文不少于 5 篇。 5） 答辯提交：圖紙、計算書、翻譯、文獻綜述，以及所有相關(guān)的電子文檔。 C 結(jié)構(gòu)參數(shù) 管 程 殼 程 管 程 殼 程 腐蝕裕度 設(shè)計壓力MPa 材 料 0Cr18Ni9 16MnR 設(shè)計溫度 176。大多數(shù)的再沸器為管殼式換熱器。加熱介質(zhì)通常是蒸汽 , 也可以是載熱的流體、氣體等。殼程設(shè)計壓力為 ,設(shè)計溫度為 300℃ ；管程設(shè)計壓力為 ,設(shè)計溫度為 150℃ ；換熱面積 1189 筒體直徑為1800mm,筒體及封頭都采用材料 16MnR,換熱管采用 0Cr18Ni9,法蘭、接管、定距管等都采用 20 號鋼，本設(shè)備管板兼做法蘭。 關(guān)鍵詞 ：再沸器； 換熱器； 結(jié)構(gòu)設(shè)計 . 北京化工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文） The Design of T101B Steam Reboiler Du Chunxiao （ Process Equipment and Control Engineering） Directed by Chenghong Abstract： Boiling heat transfer equipment is a monly used chemical process chemical process,the heat exchanger which is installed at the bottom of distillation tower used to vaporized the product is called reboiler(also known as reboiler ). Most of the reboilers are shell and tube heat exchangers. According to the he different needs of actual process, the boiling process can occur both in the shell pass and tube pass. Steam is usually used as heating medium ,as well as heat carrier fluids and paper shows the structure design of T101B steam reboiler. The design pressure for shell pass is and for tube pass. The design temperature for shell pass is 300 ℃ and 150 ℃ for tube heat transfer area is 1189 and cylinder diameter is 1800mm. The materials for cylinder and head are both 16MnR, for tubes are 0Cr18Ni9,the remaining flanges, conjuction pipes, position setting pipes are all made of 20 this equipment,the tube shutters is also used as flanges . This design mainly refers to GB150, GB151 and other reference materials to design and check the strength of the structural parameters of paper contains six 1drawings, including one assembl