U型管换热器毕业设计说明书

学号：毕业设计说明书U型管换热器设计Utubeheatexchangerdesign学院机电工程学院专业化工设备与机械班级学生指导教师（职称）完成时间年月日至年月日广东石油化工学院专科毕业设计诚信承诺保证书本人郑重承诺：《U型管换热器设计》毕业设计的内容真实、可靠，是本人在指导教师的指导下，独立进行研究所完成。毕业设计中引用他人已经发表或未发表的成果、数据、观点等，均已明确注明出处，如果存在弄虚作假、抄袭、剽窃的情况，本人愿承担全部责任。学生签名：年月日毕业设计任务书院（系）：专业班级：学生：学号：一、毕业论文课题U形管换热器设计二、毕业论文工作自年月日起至年月日止三、毕业论文进行地点本校、实习地四、毕业论文的内容要求1.毕业设计说明书2.零号图纸1.5张基础数据：序号项目名称壳程管程单位1设计压力1817MPa2工作压力17.115.6MPa3设计温度400454℃4工作温度373415℃5操作介质混氢油反应产物—6焊接街头系数11—7腐蚀裕量33mm8水压试验压力24.6424.31MPa9入口温度134370℃10出口温度316210℃主要内容：1.结构设计参照相关手册、标准等确定换热器的结构。包括总体结构尺寸的确定、折流板、接管、法兰、支座及拉杆的选择。2.强度计算通过此部分计算，确定换热器的强度尺寸。包括筒体、封头、管板的强度计算。要求：1.毕业设计说明书2.零号图纸1.5张设计进度计划：第1~5周——查阅资料、现场调研、确定设计方案、工艺计算、确定工艺尺寸；第6~13周——结构设计、强度计算、绘图；第14~15周——撰写论文、打印论文、准备答辩。主要参考资料：[1]毛希谰.换热器设计[M].上海：上海科学技术出版社，1998[2]姚玉英.化工原理[M].天津：天津大学出版社，1999[3]夏青德.化工设备设计[M].北京：化学工业出版社，2000[4]GB150-1998，钢制压力容器[S].中国标准出版社出版.2000[5]GB151-1999，管壳式换热器[S].中国标准出版社.1998.指导教师接受论文任务开始执行日期2014年3月17日学生签名摘要I摘要换热器是许多工业部门广泛应用的工艺设备。设计中考虑操作条件及介质的特性，本设计采用U型管式换热器结构。该设备适用于温差不大，壳程流体清洁，不易结垢拆卸、清洗的场合。在设计过程中，依照GB151-1999《钢制U型管式换热器》对换热器依次进行工艺计算、结构设计（材料选型）、强度计算，最后完成专题讨论。其中在强度计算中，根据温差具体的数值，对膨胀节的需要进行计算。本设计每层管子排列方式采用正三角形排列，这种方法在相同的管板面积上可排较多的管子，且管外表面传热系数大。但由于是双管程结构，所以在分程隔板两边采用矩形排列。最后经检测该台换热器是否满足介质换热的需要。关键词：换热器；U型管式；工艺设计；结构设计；强度计算广东石油化工学院专科毕业设计：U型管换热器设计IIABSTRACTTheheatexchangeristhetechniquesequipmentwidelyusedinmanyindustrialdepartments.Inthedesignitusesthefixedtubeplatetypeoftheheatinterchangerstructure,becauseoftheoperatingconditionandthemediumcharacteristic.Thisequipmentissuitablewhenthetemperaturedifferenceisnotbig,theshellregulationfluidisclean,orthefraze,disassemblingorcleaningfortheheatexchangerisnoteasy.Intheprocessofthedesign,thetechnologicaldesign,thestructuraldesign(materialshaping)andthestrengthcalculationmustaccordingtotheGB151-1999SteelSystemShellTypeHeatinterchanger,finallyitcompletestheseminar.Inthestrengthcalculation,itmustbecomputedfortherequireofthepartofinflatesaccordingtothedifferenceconcretevalueotthetemperature.Inthedesignthewayofeachpipearrangementusestheequilateraltrianglearrangement,thismethodmayarrangemanypipesinthesametubeplatearea,alsothetubeoutsidesurfaceheattransfercoefficientisbig.Butbecausethestructureistwobarrelregulation,itusestherectangulararrangementatthebothsidesofthepartitionboard.Finallyitbedifinedthattheheatinterchangerwhethersatisfiestheneedofthemediumheattransfer.Keywords:heatexchanger；fixedtubeplate；technologicaldesign;structuraldesign；strengthcalculation目录III目录摘要.....................................................................................................................IABSTRACT.........................................................................................................II前言..................................................................................................................1第一章绪论.....................................................................................................21．1换热器的应用及其发展.....................................................................21．2换热器的分类及其特点.....................................................................51．3U型管式换热器的设计......................................................................7第二章换热器的工艺计算................................................................................82．1设计条件............................................................................................82．2确定物性数据....................................................................................82．3符号说明............................................................................................82．4流体走向的确定................................................................................92．5估算传热面积，初选换热器的规格...................................................92．6换热管的排列和管心距.....................................................................102．7折流板...............................................................................................112.8接管.....................................................................................................112．9压强降的核算...................................................................................122．10总传热系数的核算..........................................................................13第三章换热器的结构设计...............................................................................163.1筒体.....................................................................................................163.2管箱材料.............................................................................................163.3管箱法兰............................................................................................173.4接管材料.............................................................................................183.5接管法兰............................................................................................193.7管板....................................................................................................203.8材料.....................................................................................................213.9换热管..............................