【正文】 50℃ 時 ,應采取適當的溫差補償措施 ,消除或減小熱應力。在管殼式換熱器內 ,由于管內外流體溫度不同 ,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 ,內部裝有平行管束 ,管束兩端固定于管板上。套管換熱器結構簡單 ,能承受高壓 ,應用亦方便 (可根據需要增減管段數目 ). 特別是由于套管換熱器同時具備傳熱系數大 ,傳熱推動力大及能夠承受高壓強的優(yōu)點 ,在超高壓生產過程 (例如操作壓力為 3000 大氣壓的高壓 聚乙烯生產過程 )中所用的換熱器幾乎全北京化工大學畢業(yè)設計（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的形狀 ,并沉浸在容器內的液體中 .蛇管換熱器的優(yōu)點是結構簡單 ,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 ,結構簡單 。換熱器種類很多 ， 但根據冷、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、結構、類型 換熱器是化工 、 石油 、 動力 、 食品及其它許多工業(yè)部門的通用設備 ， 在生產中占北京化工大學畢業(yè)設計（論文） 有重要地位 。為了降低污垢的熱阻，可設法延緩污垢的形成，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。 在傳熱過程中，降低間壁式換熱器中的熱阻，以提高傳熱系數是一個重要的問題。 當冷、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。 間壁式換熱器根據傳熱面的結構不同可分為管式、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，如煉焦爐下方預熱空氣的蓄熱室。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，結構緊湊，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計經驗和工程實踐經驗，雖經努力，在設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要做換熱器這一塊，為將來的工作打下基礎，所以這次畢設也做得非常仔細認真。 經過以上考慮，我作者先對換熱器進行了系統(tǒng)的了解，明確了換熱器設計的一般思路，對換熱器的總體結構進行了設計，之后就對其各個部分進行了詳細的計算。本再沸器的設計主要將注意力集中在根據現有的工藝物料條件，選擇可獲得最佳熱轉換率的再沸器的設計方案上。如何選擇再沸器的設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 , 再沸器的近似設計將不會產生什么問題。由于沸騰傳熱系數是換熱溫差的強函數。根據實際生產中不同的需要 , 沸騰過程既可以發(fā)生在殼程 , 也可以發(fā)生在管程。沸騰傳熱設備是化工過程中常用的一種設備 , 在化工過程中 , 裝于蒸餾塔底部用于汽化塔底產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)設計作者所做的是 T101B 蒸汽再沸器 的結構設計，主要是從殼程、管程的設計壓力、工作壓力，設計溫度、工作溫度，換熱面積等幾個工藝條件出發(fā)，再結合經濟合理性，運行以 后的維修、清洗等因素，最后設計出一個合理的方案。 heat exchanger 。 本次設計 主要參考 GB150， GB151 等標準和其他參考資料對再沸器結構參數進行設計計算及強度校核，并完成了 6 張一號圖紙，其中包括 1 張裝配圖， 4 張零件圖。 作者設計的是 T101B 蒸汽再沸器 的結構設計。根據實際生產中不同的需要 , 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 殼體內徑 1800mm 接管表 符 號 DN 法蘭標準 連接面 用途 T1 500 PN20HG2061797 凸面 管側入口管線口 T2 600 PN20HG2061797 凸面 管側出口管線口 S1 400 PN20HG2061797 凸面 殼側入口管線口 S2 150 PN20HG2061797 凸面 殼側出口管線口 D1 25 PN20HG2061797 凸面 殼側放凈口 V1 25 PN20HG2061797 凸面 殼側放空口 北京化工大學畢業(yè)設計（論文） 設備簡圖 T101B 蒸汽再沸器的設計 作者： 杜春曉 班級：裝備 0603 學號： 202132077 指導教師：段成紅（副教授） 摘要 ：沸騰傳熱設備是化工過程中常用的一種設備 , 在化工過程中 , 裝于蒸餾塔底部用于汽化塔底產 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 設計，計算 3 周： 3 月 19 日 — 4 月 10 日 3 繪圖，編寫設計計算說明書 6 周： 4 月 10 日 — 5 月 22 日 4 整理圖紙和設計說明書 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 北京化工大學畢業(yè)設計（論文） 換熱器工藝條件表 位 號 E103A， B 型 式 BEM 設備名稱 T101B 蒸汽再沸器 換熱面積 1189m2 工藝參數 管 程 殼 程 管 程 殼 程 物料名稱 C4，乙晴 蒸汽 操作壓力MPa 程 數 1 1 操作溫度 176。 4） 書寫格式按學校有關規(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）的基本要求和內容 （ 1）主要內容：換熱器設計，英文文獻翻譯，文獻綜述。如在文中涉及到抄襲或剽竊行為，本人愿承擔由此而造成的一切后果及責任 。北京化工大學畢業(yè)設計（論文） 誠信申明 本人鄭重申明： 所呈交的畢業(yè)設計是我個人在導師指導下，由我本人獨立完成。有關觀點、方法、數據和文獻等的引用，已在文中指出，并與參考文獻相對應。 本人簽名 ： 年 月 日 北京化工大學畢業(yè)設計（論文） 畢業(yè)設計（論文）任務書 設計論文題目： T101B 蒸汽再沸器 學院： 機電工程學院 專業(yè)： 過程裝備與控制工程 班級： 裝 0603 學生 指導教師 （含職稱）： 專業(yè)負責人 （論文）的主要任務及目標 通過 釜式 T101B 蒸汽再沸器 （ F=1189m2 ， 1800） 的全過程設計，掌握過程裝備工程設計的一般程序；熟悉有關設計標準和規(guī)范，提高專業(yè)知識的應用能力，為今后工作打下良好的專業(yè)基礎。 （ 2）基本要求： 1） T101B 蒸汽再沸器 （ F=1189 m2 ， 1800） 的結構設計，強度計算，繪制施工圖紙和編寫設計說明書。設計計算說明書不 少于40頁，內容包括封面、設計任務書、中英文摘要、目錄、前言、文獻綜述、正文、結論、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，以及所有相關的電子文檔。 C 結構參數 管 程 殼 程 管 程 殼 程 腐蝕裕度 設計壓力MPa 材 料 0Cr18Ni9 16MnR 設計溫度 176。大多數的再沸器為管殼式換熱器。加熱介質通常是蒸汽 , 也可以是載熱的流體、氣體等。殼程設計壓力為 ,設計溫度為 300℃ ；管程設計壓力為 ,設計溫度為 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，本設備管板兼做法蘭。 關鍵詞 ：再沸器； 換熱器； 結構設計 . 北京化工大學畢業(yè)設計（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 o