毕业论文(设计说明书)格式范例

毕业设计（论文）类型：毕业设计说明书□毕业论文题目：U形管冷却器设计学生姓名：解顺鹏指导教师：季维英专业：自动化生产设备应用时间：南通职业大学毕业设计（说明书）U形管冷却器的设计1目录摘要...........................................................................................................2Abstract............................................................................................................3绪论...................................................................................................................21换热器结构设计............................................................................................51.1壁厚的确定..........................................................................................61.2管箱圆筒短节设计..............................................................................61.3壳体圆筒设计......................................................................................71.4封头设计..............................................................................................81.4.1后封头计算.................................................................................91.4.2管箱封头计算...........................................................................101.5换热管设计........................................................................................111.5.1换热管的规格和尺寸偏差.........................................................91.5.2U形管的尺寸............................................................................101.5.3管子的排列型式.......................................................................101.5.4换热管中心距...........................................................................111.5.5布管限定圆...............................................................................111.5.6换热管的排列原则...................................................................12南通职业大学毕业设计（说明书）U形管冷却器的设计2摘要换热设备作为过程装备里重要组成部分之一，在过程生产中有着极其广泛的应用。而本次设计的U形管冷却器是常见的换热设备。U形管式换热器每根管子均弯成U形，流体进、出口分别安装在同一端的两侧，封头内用隔板分成两室，每根管子可自由伸缩，来解决热补偿问题。U形管换热设备的优点是管束可以抽出清洗，操作时不会产生温差应力，适用于两流体温差大，特别是管内流体清洁的高温、高压、介质腐蚀性强的场合。关键词：换热设备，过程装备……南通职业大学毕业设计（说明书）U形管冷却器的设计3AbstractHeattransferequipmentisoneofthemostimportantpartoftheprocessequipments,whichiswidelyusedintheprocessofproduction,.TheUshapedtubecoolerisacommonheatexchangeequipment.UshapedtubeheatexchangereachtubeisbentintoUshape,fluidinletandoutletareinstalledatthesameendofthetwosides,theheaderisdividedintotwochamberswithapartition,eachtubecanfreelyretractable,tosolvethethermalcompensationproblem.OneoftheadvantagesofUtubeheattransferequipmentsisthetubebundlecanbepumpedoutoftheoperationwillnotproducetemperaturedifferencebetweenthetwoflowtemperaturedifference,especiallyinthehightemperature,highpressure,mediumcorrosiveliquid......Keyword:Heattransferequipment,processequipment......3南通职业大学毕业设计（说明书）U形管冷却器的设计4绪论在不同温度的流体间传递热能的装置称为热交换器，简称换热器。在换热器中至少要有两种温度不同的流体，一种流体温度高，放热；另一种流体温度低，吸热。在工程实践中有时也会有两种以上流体参加换热的换热器，但其基本原理与前一致。化工、石油、动力、食品等行业中广泛使用各种换热器，它们是上述这些行业的通用设备，占有十分重要的地位。随着工业的迅速发展，能源消耗量不断增加，能源紧张已成为一个世界性问题。为缓和能源紧张的状况，世界各国竞相采取节能措施，大力发展节能技术，已成为当前工业生产和人民生活中一个重要课题。换热器在节能技术改造中具有很重要的作用，表现在两方面：一是在生产工艺流程中使用着大量的换热器，提高这些换热器效率，显然可以减少能源的消耗；另一方面，用换热器来回收工业余热，可以显著地提高设备的热效率。本次课程设计的内容是U型管换热器，属管壳式（列管式）换热器，其设计分析包括结构设计以及强度设计。其中以结构设计最为重要,U型管式换热器只有一个管板，管程至少为两程，管束可以抽出清洗，管子可以自由膨胀。其缺点是管子内壁清洗困难，管子更换困难，管板上排列的管子少。对于列管式换热器，一般要根据换热流体的腐蚀性及其它特性来选择结构与材料，根据材料的加工性能，流体的压力和温度。换热器管程与壳程的温度差，换热器的热负荷，检修清洗的要求等因素决定采用哪一类的列管式换热器。由于学生水平和能力有限，设计时间仓促，存在不妥之处在所难免，恳请老师给予批评指正。南通职业大学毕业设计（说明书）U形管冷却器的设计51换热器结构设计管壳式换热器的结构设计，许多因素必须考虑，如材料、压力、温度、比温差、结垢等情况、流体的性质以及检修与清理等等来选择一些适合的结构型式。对同一种型式的换热器，由于各种条件不同，往往采用的结构亦不相同。在工程设计中，除尽量选用定型系列产品外，也常按其特定的条件进行设计，以满足工艺上的需要。U形管式换热器只有一块管板，且无浮头，所以结构简单，造价比其它换热器便宜，管束可以从壳体内抽出，管外便于清洗，但管内清洗困难，所以管内介质必须清洁及不易结垢的物料。U形管的弯管部分曲率不通，管子长度不一。管子因渗漏而堵死后，将造成传热面积的损失。U型管式换热器，使用在压力较高的情况下，在弯管段的壁厚要加厚，以弥补弯管后管壁的减薄。壳程内可按工艺要求装置折流板、纵向隔板等，折流板由拉杆固定，以提高换热设备的传热效果。纵向隔板是一矩形平板，安装在平行于传热管方向（纵向隔板按工艺要求决定）以增加壳侧介质流速。符号：1C----钢材厚度负偏差mm，应按相应钢材标准的规定选取；2C----钢材的腐蚀裕量，mm；C----厚度附加量（按[1]第三章取），mm；对多层包扎圆筒只考虑内筒的C值，对热套圆筒只考虑内侧第一层套盒圆筒的C值；iD----圆筒或球壳的内直径，mm；oD----圆筒或球壳的外直径（2oinDD),mm；cp----计算压力（按[1]第3章）,MPa；dP----设计压力，Mpa；tP----管程设计压力，Mpa；sP----壳程设计压力，Mpa；wp----圆筒或球壳的最大允许工作压力，MPa；----圆筒或球壳的计算厚度，mm；e----圆筒或球壳的有效厚度，mm；n----圆筒或球壳的名义厚度，mm；t----设计温度下圆筒或球壳的计算应力，MPa；t----设计温度下圆筒或球壳材料的许用应力（按[1]第4章）,MPa；南通职业大学毕业设计（说明书）U形管冷却器的设计61.1壁厚的确定壳体、封头和管箱壳体共同构成了管壳式换热器的外壳。圆筒的公称直径按GB151-1999规定，筒体由无缝钢管直接制作，根据有关标准，可知DN300的管子为φ325X8，即外径325mm,壁厚为8mm。1.2管箱圆筒短节和壳体圆筒设计壳体圆筒的壁厚应该与管箱圆筒短节的壁厚保持一致，而筒体由无缝钢管直接制作，所以管箱圆筒短节和壳体圆筒的厚度均为8mm。1.3封头设计[1～3]图3.4表3.4-1部件材料设计温度℃设计压力MpatMpaMpa标准1Cmm2Cmm压力容器封头的种类较多，分为凸形封头、锥壳、变径段、平盖及紧缩口等，其中凸形封头包括半球形封头、椭圆形封头、碟形封头和球冠形封头。采用什么样的封头要根据工艺条件的要求、制造的难易程度和材料的消耗等情况来决定。此次设计采用标准椭圆形封头，它由半个椭球面和短圆筒组成，如图3.4所示。直边段的作用是避免封头和圆筒的连接焊缝出现经向曲率半径突变，以改善焊缝的受力状况。封头的椭球部分经线曲率变化平滑连续，故应力分布比较均匀，且椭圆形封头深度较半球形封头小得多，易于冲压成型，是目前中、低压容器中应用较多的封头之一。设计条件见表3.4-1，表3.4-2。南通职业大学毕业设计（说明书）U形管冷却器的设计7iD----封头内直径，mm；oD----封头外直径（2oinDD),mm；ih----封头曲面深度，mm；2h----封头质变高度，mm；A----封头内表面积，㎡；V----封头容积，3m；m----封头质量，㎏；cp----计算压力（按[1]第3章）,MPa；wp----最大允许工作压力，MPa；----封头计算厚度，mm；e----封头有效厚度，mm；n----封头名义厚度，mm；----设计温度下封头材料的计算应力，MPa；t----设计温度下封头材料的许用应力（按[1]第4章）,MPa；----焊接接头系数（按[1]第3章）。1.4.1后封头计算标准椭圆形封头的计算厚度按式（3-4-1）