[工学]甲苯666冷凝器设计说明书.docVIP

目录 摘要 I Abstract II 绪论 1 1.换热器的概述 1 1.1换热设备的应用 1 1.2.换热器种类 1 2.换热器发展现状 1 2.1 换热器技术的发展趋势 1 2.2我国换热器的研究现状 2 3.研究的主要内容、研究路线 2 第一章 甲苯冷凝器的工艺计算 3 1.1确定物性数据 3 1.2.1热流量 3 1.2.2传热面积 4 1.3工艺结构尺寸 4 1.3.1管径和管内流速 4 1.3.2管程数和传热管数 4 1.3.3管程数和传热管数 4 1.3.4平均传热温差校正及壳程数 5 1.3.5传热管排列 5 1.3.6壳体内径 5 1.3.7折流板 5 1.3.8其他附件 5 1.3.9接管 6 1.4换热器核算 6 1.4.1管内表面传热系数 6 1.4.2壳程表面传热系数 7 1.4.3传热系数 8 1.4.4传热面积裕度 8 1.5换热器内流体的阻力 9 1.5.1管程流体阻力 9 1.5.2壳程阻力 9 1.6工艺计算结果一览表 10 第二章 结构设计与强度计算 12 2.1筒体与管箱的设计 12 2.1.1壳体与管箱厚度的确定 12 2.1.2壳体和管箱材料的选择 13 2.1.3 圆筒壳体和管箱壳体厚度的计算 13 2.1.4水压试验 13 2.1.5封头厚度计算 14 2.2管板与换热管 14 2.2.1管板 14 2.2.2换热管 15 2.3进出口设计 19 2.3.1接管外伸长度 19 2.3.2接管与筒体、管箱壳体的连接 20 2.3.3排气、排液管 23 2.3.4接管最小位置 24 2.4折流板或支持板 25 2.4.1折流板型式 25 2.4.2折流板尺寸 26 2.4.3折流板的布置 26 2.4.4支持板 26 2.4.5折流板质量计算 26 2.5防冲与导流 27 2.6拉杆与定距管 27 2.6.1拉杆的结构和尺寸 27 2.6.2拉杆的位置 28 2.6.3定距管尺寸 28 2.7防短路结构 28 2.8膨胀节 29 2.8.1膨胀节形式 29 2.8.2膨胀节计算 30 2.9保温层 33 2.10法兰与垫片 33 2.11鞍座 33 2.12结构设计结果一览表 34 第三章 构件间连接与焊接结构 36 3.1壳体与管板的连接结构 36 3.2管板与法兰的连接 36 3.3管子与管板的连接 37 3.4管箱短节与封头间的焊接结构 38 3.5筒体与接管间的焊接结构 38 第四章 加工工艺及装配程序 40 4.1概述 40 4.2材料的验收 40 4.3筒体的制造 40 4.3.1筒体的下料 40 4.3.2筒体的成形 40 4.3.3筒节的组对 41 4.3.4筒节的焊接 41 4.4封头的制造 41 4.5管板的制造 41 4.6管束的制造 42 4.7折流板的制造 42 4.8装配 43 4.8.1筒体、法兰的组装与焊接 43 4.8.2管箱的组装、焊接与加工 43 4.8.3管束的组装 43 4.8.4管束、壳体及内件装配 43 4.9油漆、包装 44 4.10换热器在使用中常见故障及处理 44 4.10.1原因 44 4.10.2现象 44 4.10.3处理 44 结论 45 参考文献 46 致谢 47 摘要换热器是化工生产中重要的设备之一，它是一种冷热流体间传递热量的设备，其中管壳式换热器应用最为广泛。本换热器为单壳程、四管程的卧式固定管板式换热器，管程介质为甲苯，壳程介质为50%的乙二醇溶液。 固定管板式换热器是由两端管板和壳体连接而成，因此它具有结构简单和造价低廉的优点。 本次设计主要分为两个部分，一部分是热传递工艺计算，另一部分为强度计算。其中固定管板的设计较为复杂，也是至关重要的环节。而本设计中，管板的延长部分还兼做了法兰。为减少热应力。通常在固定管板式换热器中设置柔性原件来吸收热膨胀差。但本设计中对温差应力进行研究后，不必安装柔性原件来减少热应力。 换热器作为换热设备随处可见，在工业中应用非常普遍，特别是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。关键词：换热器；冷凝器；折流板；管板；法兰Abstract The heat exchanger is one of the important chemical production equipment, it is the equipment of the transfer of heat between a hot and cold fluids, The shell and tube heat exchanger is most widely used. This design is a fixed tube sheet heat exchanger of one