U形管换热器机械CAD图纸设计.doc

目录 引言 1 一 文献综述 2 1.1换热器在化工生产中的应用 2 1.2换热器的分类及其特点 2 1.3 U形管式换热器 4 1.4管壳式换热器的研究现状 5 1.5本文设计的主要内容 6 二 计算说明书 7 1.1 原始数据 7 1.2 定性温度及物性参数 7 1.3 传热量与冷水流量 8 1.4 有效平均温差 8 1.5 管程换热系数计算 9 1.6 壳程换热系数计算 10 1.7传热系数计算 11 1.8管壁温度计算 11 1.9管程压降计算 12 1.1 壳程压降计算 13 2.1换热管材料、规格的选择及功能的确定 14 2.2 管子的排列方式 14 2.3 确定壳体直径 15 2.4 筒体壁厚确定 15 2.5 液压试验 16 2.6 壳程标准椭圆形封头厚度的计算 16 2.7 管程标准椭圆形封头厚度的计算 18 2.8 法兰的选择 19 2.8.1 设备法兰的选择 19 2.8.2 接管法兰的选择 19 2.9 管板的设计 20 2.10 管箱短节壁厚的确定 22 2.11拉杆和定距管的确定 23 2.12 折流板的选择 23 2.12.1选型 23 2.12.2折流板尺寸 24 2.12.3换热管无支撑跨距或折流板间距 24 2.12.4 折流板厚度 24 2.12.5 折流板直径 24 2.13 接管及开孔补强 24 2.13.1 管箱接管开孔补强的计算 25 2.14 分程隔板厚度选取 26 2.15支座的选择及应力校核 27 2.15.1支座的选择 27 2.15.2、鞍座的应力校核 28 三 英文文献 32 四 英文翻译 43 致谢 52 内容摘要 换热器作为传热设备随处可见，在工业中应用非常普遍，特别是在耗能用量十分大的领域。随着节能技术的飞速发展，换热器的种类开发越来越多。适用于不同介质、工况、温度和压力的换热器，其结构和型式也不相同。按传热原理和实现热交换的方法，换热器可分为间壁式、混合式及蓄热式3类，其中间壁式换热器应用最普遍。间壁式换热器在各工业部门中的使用极其广泛，担负着多种换热任务，由于它们的使用条件和要求差别很大，如容量、温度、压力和工作介质的性质等，涉及的范围极广，因此换热器的结构型式也多种多样。间壁式换热器，从作为换热面的间壁形式看，主要分为管式和板式两大类。 U形管式换热器是管壳式换热器的一种，由管板、壳体、管束等零部件组成，重量较轻。在同一直径情况下换热面积最大，结构简单、紧凑，在高温、高压下金属耗量最小。U形管式换热器的典型结构是只有一块管板，管束由多根U形管组成，管的两端固定在同一块管板上，管子可以自由伸缩。当壳体与U形管换热管有温差时，不会产生热应力。其主要缺点是U形管具有一定的弯曲半径，故管板的利用率较差，管内不易清洗，U形管更换困难。 本设计主要完成的是水蒸气—冷凝水的热量交换，设计压力为管1.6MPa，壳程压力为0.75MPa，管程冷却水进，出口温度分别为38oC和97oC，壳程水蒸气气进出口温度分别为205.1oC和95oC，传热面积134㎡，采用25x2.5x3000的无缝钢管换热，筒体DN=900。通过设计计算提高换热器的热效率和减少能源消耗，达到更高效，更节能的原则。 关键词：换热器; U形管; 法兰; 水蒸气; 冷凝水 Abstract Heat exchanger which can be seen as a heat transfer equipment .It is very common in industrial applications , especially in the energy field of a very large amount. With the rapid development of energy-saving technologies, types which in heat exchanger are developed more and more . They are applicabling to different media, working conditions, temperature and pressure of the heat exchanger, structure and not the same type. By heat transfer and the realization of the principle of heat exchange methods,Heat exchanger can be divided into partitions-type, mixed type and Regenerative 3