【正文】 核 算換熱器 ........................................................................................... 6 本章小結(jié) ............................................................................................... 9 第 3 章 浮頭式換熱器的強(qiáng)度計(jì)算 ...................................................................11 殼體計(jì)算 ..............................................................................................11 ............................................................................ 12 管箱封頭的設(shè)計(jì) ................................................................................. 13 浮頭設(shè)計(jì)計(jì)算 ..................................................................................... 13 殼程外壓作用下浮頭蓋的計(jì)算 ......................................................... 15 管板的設(shè)計(jì)計(jì)算 ................................................................................. 15 接管及開(kāi)孔補(bǔ)強(qiáng)計(jì)算 ......................................................................... 20 計(jì)算 .................................................................................... 21 .................................................................................................... 25 分程隔板 .......................................................................................... 25 其他結(jié)構(gòu)的選擇 ............................................................................... 25 第四章 管殼式換熱器檢修、安裝、使用和維修 .......................................... 29 概述 ..................................................................................................... 29 燕山大學(xué)里仁學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） IV 檢測(cè) ......................................................................................................29 安裝、使用、維修 ..............................................................................29 本章小結(jié) ..............................................................................................30 結(jié)論 .....................................................................................................................31 主要參考文獻(xiàn) .....................................................................................................32 致謝 .....................................................................................................................33 附錄 1 ..................................................................................................................34 附錄 2 ..................................................................................................................39 附錄 3 外文翻 譯 ................................................................................................44 附錄 4 外文 ........................................................................................................59 第 1 章 緒論 1 第 1 章 緒論 課題背景 在石油、化工、冶金、電力、輕工、能源等部門所使用的 換熱設(shè)備中 ,管殼式換 熱器處于主導(dǎo)地位。其中包括換熱器總圖，管束圖，折流板零件圖，管箱零件 圖等。根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)選取接管、法蘭、鞍式支座、墊片等。然后進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和強(qiáng)度計(jì)算，進(jìn)行四種工況校核，其結(jié)果都滿足要求。摘要 I 摘要 本文主要是根據(jù)給定的參數(shù)和工藝要求來(lái)設(shè)計(jì)相應(yīng)的管殼式換熱器。 本文首先根據(jù)工藝條件進(jìn)行計(jì)算，選定換熱器型式，本設(shè)計(jì)選定固定管板式列管換熱器，確定換熱器參數(shù)。最后進(jìn)行接管補(bǔ)強(qiáng)，水壓試驗(yàn)，結(jié)果都滿足要求。 本設(shè)計(jì)通過(guò)對(duì)殼體內(nèi)外的研究，對(duì)換熱器有了初步的認(rèn)識(shí)，并根據(jù)相關(guān)知識(shí)，進(jìn)行了一系列設(shè)計(jì)計(jì)算，并最終完成 柴油冷卻器 總體的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，繪制設(shè)備總圖及零部件圖。 關(guān)鍵詞 管殼式換熱器 , 工藝計(jì)算 , 強(qiáng)度計(jì)算 燕山大學(xué)里仁學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） II Abstract This article mainly according to the given parameters and technical requirements to design the corresponding tube heat exchanger. At first, this paper calculated according to the process conditions, select heat exchanger type, the design selected fixed tube plate shell and tube heat exchanger, heat exchanger parameters. Then carries on the structure design and strength calculation, four kinds of working condition checking, the result is meet the requirements. Finally take over reinforcement, hydrostatic test, the result is meet the requirements. According to the standard selection of takeover, flange, saddle support, gaskets, etc. This design through the study of shell inside and outside, have a preliminary understanding of the heat exchanger, and according to the relevant knowledge, made a series of design calculation, and finally plete the overall structure design of diesel oil cooler, drawing equipment assembly drawing and parts drawing. General layout, including the heat exchanger tube bundle, baffle plate parts diagram, tube box parts drawing and so on. Keywords shell and tube heat exchanger, process calculation , strength calculation。它適用于冷卻、冷凝、加熱 、蒸發(fā)及廢熱回收方面，是理論研究水平最高、設(shè)計(jì)技術(shù)最完善、標(biāo)準(zhǔn)化、規(guī)范化、歷史久遠(yuǎn)及計(jì)算機(jī)軟件開(kāi)發(fā)最早的換熱設(shè)備。近年來(lái)隨著節(jié)能技術(shù)的發(fā)展 ,換熱器的應(yīng)用領(lǐng)域不斷擴(kuò)大 ,帶來(lái)了顯著的經(jīng)濟(jì)效益，給管殼式換熱器增添了新的生命力。這種換熱器結(jié)構(gòu)堅(jiān)固，處理能力大、選材范圍廣，適應(yīng)性強(qiáng)，易于制造，生產(chǎn)成本較低，清洗較方便，在高溫高壓下也能適用。新近由瑞士 Allares 公司技術(shù)，后經(jīng) Brown Fintube Ltd 改進(jìn)的高效傳熱元件 偏置折邊翅邊管和螺旋扁管。管殼式換熱器是換熱器的基本類型之一， 19 世紀(jì) 80 年代開(kāi)始就已應(yīng)用在工業(yè)上。為了提高和強(qiáng)化管殼式換熱器的傳熱效率，近年來(lái) 各國(guó)開(kāi)展了許多研究工作，除了對(duì)管殼式換熱器的設(shè)計(jì)方法作改進(jìn)外，主要是對(duì)該換熱器的傳熱管件及結(jié)構(gòu)做改動(dòng)，從而實(shí)現(xiàn)強(qiáng)化傳熱。綜合考慮各方面因素，要制造出低成本，高能效的換熱器，在推動(dòng)生產(chǎn)發(fā)展因素的同時(shí)，也會(huì)獲得較高的經(jīng)濟(jì)效益。 燕山大學(xué)里仁學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 2 存在的問(wèn)題 我國(guó)換熱器技術(shù)通過(guò)幾十年的發(fā)展，已經(jīng)躋身世界先進(jìn)行列，但在某些方面仍存在著一些不足，具體表現(xiàn)在：科研、產(chǎn)業(yè)之間還不能緊密的結(jié)合在一起，不能及時(shí)地實(shí)現(xiàn)科技成果的產(chǎn)業(yè)化；基礎(chǔ)研究相對(duì)薄弱，管束腐蝕和磨蝕失效，管子與管板的連接失效，管束振動(dòng)失效，管束泄漏，介質(zhì)腐蝕， 物性參數(shù)計(jì)算問(wèn)題，傳熱性能問(wèn)題，計(jì)算方法等。 課題的研究目的和意義 近年來(lái)世界能源危機(jī)，有力的促進(jìn)了傳熱強(qiáng)化技術(shù)的發(fā)展。這是因?yàn)?，隨著能源的短缺，可利用熱源的溫度越來(lái)越低，換熱允許溫差將變得越來(lái)越小，故對(duì)換熱技術(shù)的發(fā)展和換熱性能的要求也就更高。 在技術(shù)進(jìn)步與經(jīng)濟(jì)效益催動(dòng)下，國(guó)外推出了多種新型換熱器，例如，ABB 公司的螺旋 折流板換熱器（ HelixchangerTM）、 HamonLummus 公司 SRCk空冷式冷凝器、 Packinox 換熱器、 NTIW 列管式換熱器、日本的 Hybrid 混合式換熱器等。換熱器的開(kāi)發(fā)與研究日益成為人們關(guān)注的話題。 確定設(shè)計(jì)方案 兩流體溫度變化情況： 熱流體的進(jìn)口溫度為 85℃，出口溫度為 65℃； 冷流體的進(jìn)口溫度為 ℃，出口溫度為 60℃ 流程安排： 從兩物料的特性看，因?yàn)槭X油是易燃易爆，輕度毒性，且易結(jié)垢的液體，故選擇水走殼程。 確定物性數(shù)據(jù) 定性溫度 ， 對(duì)于一般氣體和水等低粘度流體，其定性溫度可取流體進(jìn)出口溫度的平均 值，故殼程 石腦油 的定性溫度為： CT ???? 9 2 管程水的定性溫度為： 75℃ 表 21殼程和管程流體的有關(guān)物性數(shù)據(jù) 估算傳熱面積 熱負(fù)荷 密 度 3/mkg 比 熱 容1/ ??kkgkJ 粘 度 Pa 根據(jù)實(shí)際情況， 采用 標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)，取傳熱管長(zhǎng) l=5500mm，則該換熱器的管程第 2 章 換熱器的工藝計(jì)算 5 數(shù)為 ： 4??lLNp 換熱管總數(shù)： 5604140 ???TN 平均傳熱溫度校正及殼程數(shù) 平均傳熱溫 度校正系數(shù) 正方形排列不緊湊，但便于機(jī)械清掃，常用于殼程介質(zhì)易生污的浮頭式換熱器；采用正方形。則切去的圓缺高度 h 為： h= 800 = 200 m m? 折流板間距 B = 5 5 800 320 m m? ?