毕业设计（论文）-固定管板式换热器设计说明书.docVIP

湖南化工职业技术学院 第1页 设计条件 1.操作压力介质 清洁液体 2.操作压力 壳程0.2MPa 管程0.8MPa 3.操作温度（入口/出口） 壳程27/50℃ 管程90/52℃ 4.程数 壳程1 管程1 5.换热管 外径25mm 总长6000mm 6壳程圆筒 内直径800mm 固定管板换热器设计 设计者： （湖南化工职业技术学院装备0812班） ［摘要］ 主要设计的是固定管板换热器，针对换热器中所需要的材料，标准零件,结构尺寸大小，作了详细的分析，从而使换热器达到工艺要求。对材料，标准零件,结构尺寸的要求,主要从四个方面考虑：安全性能要求 （强度、韧性、刚度、耐蚀性、密封性）；工艺性要求（生产效率、能耗）；使用性要求（结构、安装、维修、制造）；经济性要求，并运用AutoCAD制图，,绘制出固定管板换热器总装配图。 ［关键词］ 固定换热器 法兰 壳体 管板 换热管 折流板 三.设计概述 3.1.热传递的概念及意义 1.热量传递的概念 热量传递是指由于温度差引起的能量转移在自然界中凡是有温差存在时，就必然从高温处传递到低温处，因此传热是自然界和工程技术领域中极普遍的一种传递现象。 化学工业与的关系化学工业与传热的关系密切。这是因为化工生产中的很多过程和单元操作，多需要进行加热和冷却如：化学反应通常要在一定的温度进行，为了达到并保持一定温度，就需要向反应器输入或输出热量又如在蒸发、蒸馏、干燥等单元操作中，都要向这些设备输入或输出热量。此外，化工设备的保温，生产过程中热能的合理利用以及废热的回收利用等都涉及到传热的问题，由此可见；传热过程普遍的存在于化工生产中，且具有极其重要的作用。无论是在能源，宇航，化工，动力，冶金，机械，建筑等工业部门，还是在农业，环境等部门中都涉及到许多有关传热的问题。 3.2.换热器的作用及运用情况 在化工生产中为了实现物料之间能量传递过程需要一种传热设备。这种设备统称为换热器。在化工生产中，为了工艺流程的需要，往往进行着各种不同的换热过程：如加热、冷却、蒸发和冷凝。换热器就是用来进行这些热传递过程的设备，通过这种设备，以便使热量从温度较高的流体传递温度较的流体，以满足工艺上的需要。它是化工炼油，动力，原子能和其他许多工业部门广泛应用的一种通用工艺设备，对于迅速发展的化工炼油等工业生产来说，换热器尤为重要。换热器在化工生产中，有时作为一个单独的化工设备，有时作为某一工艺设备的组成部分，因此换热器在化工生产中应用是十分广泛的。任何化工生产中，无论是国内还是国外，它在生产中都占有主导地位。 它包括:固定管板式换热器、U?型管壳式换热器、带膨胀节式换热器、浮头式换热器、分段式换热器、套管式换热器等。管壳式换热器的核心，其中换热管作为导热元件，决定换热器的热力性能。另一个对换热器热力性能有较大影响的基本元件是折流板（或折流杆）。管箱和壳体主要决定管壳式换热器的承压能力及操作运行的安全可靠性。 1）工作原理： 管壳式换热器和螺旋板式换热器、板式换热器一样属于间壁式换热器，其换热管内构成的流体通道称为管程，换热管外构成的流体通道称为壳程。管程和壳程分别通过两不同温度的流体时，温度较高的流体通过换热管壁将热量传递给温度较低的流体，温度较高的流体被冷却，温度较低的流体被加热，进而实现两流体换热工艺目的。 2）主要技术特性： 一般管壳式换热器与其它类型的换热器比较有以下主要技术特性： 1、耐高温高压，坚固可靠耐用； 2、制造应用历史悠久，制造工艺及操作维检技术成熟； 3、选材广泛，适用范围大。 换热器设计要求 序号 特别要求 1 对事故工况的校核 2 对管箱隔板强度的校核 3 各部件吊耳安装位置的校核 4 浮头式和U形管束固定管板外径延伸，使管板兼作试压法兰时的强度校核 5 管板的刚度校核 6 风载荷和地震载荷的校核 7 进出口接管承受管线载荷的校核 8 叠装换热器中，底下那台换热器的校核 9 鞍式支座的校核 10 外表油漆干膜厚度的检测 11 封头热压成形时，终压温度的检测 12 壳体直线度的检测 13 氢工况的判别及材料要求 1、换热器管材料选择及论证 论证：从换热管需要承受压力或其他载荷、钢管应该有足够的强度，考虑材料的焊接和冷热加工性能，换热器的使用功能和制造工艺，材料的来源与价格等综合原因 根据工作介质清洁流体和操作条件 选用:碳素钢10（GB81