【正文】 貴州大學(xué)畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 第 6 頁(yè) 同理可得其他氣體的定壓比熱容于表 表 各氣體在常壓， ℃??t 時(shí)的平均定壓熱容 （ kcal/kmol.℃） CO H2 CO2 N2 H2O H2S Cp kcal/kmol.℃ 摩爾分率 yi（ %） 摩爾質(zhì)量 M（ kg/kmol） 28 44 混合氣體的 比熱： ℃???????????????? ?k m o lk c a lyiC p ipmC/39。第 六 部分個(gè) 人小結(jié)以及致謝，是針對(duì)本次設(shè)計(jì)的總結(jié)和設(shè)計(jì)后的感想。 第 四部分 是 U型管 式換熱器的制造工藝 。 第二部分工藝計(jì)算，通過(guò)計(jì)算傳熱量， 物性參數(shù)來(lái)算出換熱面積 。 4，從宏觀上把握化工設(shè)備的生產(chǎn)過(guò)程，為以后的工作打下基礎(chǔ)。 2，在設(shè)計(jì)的過(guò)程中，學(xué)會(huì)參照國(guó)標(biāo)以及查閱相關(guān)的文獻(xiàn)獲得設(shè)計(jì)所需要的物性以及結(jié)構(gòu)參數(shù)。 第三，要求價(jià)格便宜，維護(hù)容易，使用時(shí)間長(zhǎng)。 第二，換熱器的結(jié)構(gòu)能適應(yīng)所規(guī)定的工藝操作條件，運(yùn)轉(zhuǎn)安全可靠，嚴(yán)密不漏。 5 設(shè)計(jì) U 型管換熱器的基本要求和目的 設(shè)計(jì)換熱器時(shí)，其基本的要求是： 第一，熱量能有效的從一種流體傳遞的另外的一種流體，即傳熱效率高，單位傳熱面上能傳遞的熱量多。 總結(jié)起來(lái) U 型管換熱器的特點(diǎn)如下： 優(yōu)點(diǎn)： (1)由于殼體和管子分開(kāi)，管束可以自由伸縮，殼體和管壁不受溫差限制，流程較長(zhǎng)，流速較 高，管側(cè)傳熱性能好，承壓能力強(qiáng)； (2)只有一塊管板且無(wú)浮頭，所以結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、緊湊，在直徑相同的情況下?lián)Q熱面積最大，在高壓工況下金屬耗量比其它換熱器小，造價(jià)比其它換熱器低等； (3)管束可以抽出清洗，可以用于殼程結(jié)垢較嚴(yán)重的場(chǎng)合 ]。 U型管式換熱器結(jié)構(gòu)比較簡(jiǎn)單，價(jià)格便宜，承壓能力強(qiáng)，適用于管、殼壁溫差較大或殼程介質(zhì)結(jié)垢需要清洗，又不適宜采用浮頭式和固定管板式的場(chǎng)合。由于受彎管曲率半徑的限制，其換熱管排布較少，管束最內(nèi)層管間 距較大，管板的利用率較低，殼程流體易形成短路，對(duì)傳熱不利。 (4)填料函式：外填料函：管間容易漏泄，不宜處理易揮發(fā)、易爆易燃及壓力較高的介質(zhì)；內(nèi)填料函：密封性能差，只能用于壓差較小的場(chǎng)合。 (3) U形管式；把每根管子都彎成 U形，兩端固定在同一管板上，每根管子可自由伸縮，來(lái)解決熱補(bǔ)償問(wèn)題。當(dāng)殼體與管束因溫度不同而引起熱膨脹時(shí)，管束連同浮頭可在殼體內(nèi)沿軸向自由伸縮，可完全消除熱應(yīng)力。 特點(diǎn)：結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，成本低，殼程檢修和清洗困難，殼程必須是清潔、不易產(chǎn)生垢層和腐蝕的介質(zhì)。其中，從作為換熱面的間壁形式看，間壁式換熱器主要分為管式和板式兩大類(lèi)。通過(guò)換熱器熱量從溫度較高的流體傳遞給溫度較低的流體，以滿足工藝需要。在煉油廠換熱器 約占全部工藝設(shè)備投資的 35%40%。 換熱器是在工業(yè)生產(chǎn)中實(shí)現(xiàn)物料之間熱量傳遞過(guò)程的一種設(shè)備，它是化工，煉油、動(dòng)力、油田儲(chǔ)運(yùn)集輸系統(tǒng)和原子能及其許多工業(yè)部門(mén)廣泛應(yīng)用的一種通用設(shè)備，是保證工藝流程和條件，利用二次能源實(shí)現(xiàn)余熱回收和節(jié)約能源的主要設(shè)備。加強(qiáng)用能管理，采取技術(shù)上可行、經(jīng)濟(jì)上合理以及環(huán)境和社會(huì)可以承受的措施，從能源生產(chǎn)到消費(fèi)的各個(gè)環(huán)節(jié)，降低消耗、減少損失 和污染物排放、制止浪費(fèi)，有效、合理地利用能源。最后還介紹了 U 型管換熱器檢驗(yàn)、安裝、維修的內(nèi)容。貴州大學(xué)畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 畢業(yè) 論文（設(shè)計(jì)） 題目： 年產(chǎn) 30 萬(wàn)噸合成氨廠變換工段列管式換熱器 E04102設(shè)計(jì) 學(xué) 院： 化學(xué)與化學(xué)工程學(xué)院 專(zhuān) 業(yè)： 過(guò)程裝備與控制工程 班 級(jí)： 過(guò)控 101 班 學(xué) 號(hào)： 1008110071 學(xué)生姓名： 指導(dǎo)教師： 貴州大學(xué)畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 第 I 頁(yè) 目錄 目錄 .............................................................................................................................. Ⅰ 中文摘要 ...................................................................................................................... Ⅲ 英文摘要 ...................................................................................................................... Ⅳ 前言 ................................................................................................................................ 1 第一章 工藝計(jì)算 .......................................................................................................... 5 物料衡算 ........................................................................................................... 5 熱量衡算 ........................................................................................................... 5 冷流體的物性參數(shù) ................................................................................. 5 熱流體的物性參數(shù) ................................................................................. 9 冷熱流體的物性表 ............................................................................... 13 冷熱流體的流程安排 ..................................................................................... 13 管殼程數(shù)及流體流型的確定 ......................................................................... 14 傳熱平均溫差的計(jì)算 ..................................................................................... 14 估算傳熱面積 ................................................................................................. 14 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) ......................................................................................................... 14 管程設(shè)計(jì) 確定換熱器規(guī)格、管數(shù)和布管 ........................................ 14 確定管程流速 ....................................................................................... 15 殼程設(shè)計(jì) ............................................................................................... 16 核算換熱面積 A ................................................................................... 16 第二章 強(qiáng)度計(jì)算 ........................................................................................................ 22 殼體設(shè)計(jì) ......................................................................................................... 22 殼體筒體壁厚計(jì)算與校核 ................................................................... 22 殼體筒體封頭計(jì)算與校核 ................................................................... 24 管箱設(shè)計(jì) ......................................................................................................... 26 管箱壁厚計(jì)算與校核 ........................................................................... 27 管箱封頭計(jì)算與校核 ........................................................................... 29 法蘭設(shè)計(jì) ......................................................................................................... 31 墊片設(shè)計(jì) ............................................................................................... 32 螺栓設(shè)計(jì) ............................................................................................... 33 法蘭設(shè)計(jì) ............................................................................................... 35 管板設(shè)計(jì) ......................................................................................................... 39 溫差應(yīng)力的計(jì)算 ............................................................................................. 46 筒體內(nèi)部設(shè)計(jì) ................................................................................................. 48 換熱管與管板的連接 ........................................................................... 48 支撐板的設(shè)計(jì) ....................................................................................... 48 管箱隔板的設(shè)計(jì) ................................................................................... 49 防沖板的設(shè)計(jì) ....................................................................................... 49 起吊附件 ...........