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说明书1份，共60页，约21000字左右

 

CAD版本本图纸，共7张

 

摘  要

 

本设计说明书是关于浮头式换热器的设计，主要是进行了换热器的工艺计算、换热器的结构和强度设计。

换热器是化工、炼油、动力、食品、轻工、原子能、制药、机械及其它许多工业部门广泛使用的一种通用设备。近二三十年来，化工、石油、轻工等过程工业得到了迅猛发展。因此，要求提供尺寸小，重量轻、换热能力大的换热设备。在设计过程中，我尽量采用较新的国家标准，做到既满足设计要求，又使结构优化，降低成本，以提高经济效益为主，力争使产品符合生产实际需要，适合市场激烈的竞争。同时为了使本次设计能够进行顺利，我在设计前参阅了许多有关书籍和英文文献，并做了一定量的外文翻译工作。

设计的前半部分主要是对换热器的原理、结构进行的详细的描述，从而进行换热器的选型，结构设计分析。设计的后半部分则是关于结构和强度的设计，主要是根据已经选定的换热器型式进行设备内各零部件的设计，如管板、折流板、定距管、钩圈、管箱等。包括：设计计算、材料的选择、具体尺寸确定、确定具体位置、管板厚度的计算、浮头盖和浮头法兰厚度的计算、开孔补强计算等。

  

关键词：浮头式换热器 设计 校核

 

 

目  录

 

绪论 1

第一章 换热器的组成 2

1.1何为换热器 2

1.2换热器的应用 2

1.3换热器分类 2

1.3.1 按材料分类 3

1.3.2 按传热种类分类 3

1.3.3按结构分类 3

1.3.4按强化传热元件分类 3

1.3.5按传热原理分类 3

1.4换热器的结构和使用 3

1.4.1浮头式换热器 4

1.4.2固定管板式换热器 5

1.4.3U形管换热器 6

1.4.4填料函式换热器 7

1.4.5釜式重沸器 7

1.5设计的思想 8

1.5.1首先设计必须满足生产需要 8

1.5.2设计必须安全可靠 8

1.5.3设计必须经济合理 9

1.6设计的特点 9

第二章 主要设计参数的确定 10

2.1设计压力 10

2.2设计温度 10

2.3焊接接头系数 10

2.4厚度附加量C 11

第三章 主要构件材质的选择 12

3.1 材料选用的一般原则 12

3.1.1 材料的使用性能原则 12

3.1.2 材料的加工工艺性能原则 12

3.1.3 材料的经济性原则 13

3.2壳体、管箱、封头 13

3.3法兰 13

3.4换热管 13

3.5管板 14

3.6接管 14

3.7支持板 14

3.8拉杆、定距管 14

3.9鞍座 14

第四章 换热器各部分零件结构型式的选择 15

4.1换热器结构型式的选择 15

4.2前端管箱、壳体和后端管箱结构型式的确定 15

4.2.1前端管箱 15

4.2.2壳体 16

4.2.3后端管箱 16

4.3管束分程和分程隔板的布置 16

4.3.1管束分程 16

4.3.2分程隔板的布置 16

4.4换热管 17

4.4.1换热管的长度 17

4.4.2规格及尺寸偏差 17

4.5布管 17

4.5.1换热管中心距 18

4.5.2最大排管圆的确定 18

4.5.3在管板上排管并确定换热管数量 18

4.6管子与管板的连接 19

4.7管板与壳体的连接 20

4.8折流板选择 21

4.9拉杆、定距管、防冲板、挡板的选择 21

4.9.1拉杆的选择 21

4.9.2定距管的选择 22

4.9.3防冲板的选择 22

4.9.4挡板的选择 22

4.10法兰的选择 22

4.10.1接管法兰的选择 22

4.10.2管箱法兰的选择 23

4.10.3外头盖法兰的选择 24

4.10.4外头盖侧法兰的选择 24

4.10.5浮头法兰的选择 25

4.11排液口和排气口的选择 25

4.12支座的选择 26

第五章 设计计算 29

5.1换热面积的校核 29

5.2强度计算 29

5.2.1管箱设计 29

5.2.2壳体设计 30

5.2.3外头盖设计 31

5.2.4浮头盖设计 31

5.2.5管板计算 32

5.2.6钩圈设计 35

5.2.7法兰强度校核（管箱法兰） 36

5.2.8接管开孔补强选择与校核 40

5.2.9支座强度校核 43

第六章 制造、检验和验收 48

6.1总则 48

6.2浮头式换热器的制造 48

6.2.1封头和管箱 48

6.2.2折流板 48

6.2.3管束的组装 49

6.2.4换热器的组装 49

6.3浮头式换热器的检验与验收 49

结  论 51

参考文献 52

致 谢 53