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说明书1份，共46页，约10000字左右

 

CAD版本本图纸，共8张



 

 

摘要

  冷凝器是使用范围很广的一种化工设备，属于换热器的一种。本设计任务主要是根据已知条件选择采用固定管板式换热器的设计,固定管板式换热器的优点是锻件使用少，造价低；传热面积比浮头式换热器大20%到30％且旁路渗流小。 

  本台换热器主要完成的是水蒸气-水之间的热量交换,首先根据给出的设计温度和设计压力来确定设备的结构形式以及壳程和管程的材料，然后根据物料性质和传热面积来确定换热管的材料，尺寸，根数。，设计压力为管程2.31MPa，壳程0.935MPa，工作温度管程50℃，壳程130℃，设计温度管程80℃，壳程140℃，传热面积为256 ，采用Φ25×2.5×3000的无缝钢管换热，则可计算出622根换热管，D=1200mm的圆筒根据换热管的根数确定换热管的排列，并根据换热管的排列和长度来确定筒体直径以及折流板的选择。通过对容器的内径和内外压的计算来确定壳体和封头的厚度并进行强度校核。然后是对换热器各部件的零部件的强度设计，有法兰的选择和设计计算与校核，钩圈及浮头法兰的设计计算与校核和管子拉脱力的计算。还包括管板的结构设计、防冲挡板、滑道结构的设计以及支座设计。结构设计中的标准件可以参照国家标准根据设计条件直接选取；非标准件，设计完结构后必须进行相应的应力校核。

  管板与换热管的连接方式为焊接，因管板上的应力较多，且内外温度有一定的差值，因此，对管板强度的校核是一个重点，也是一个难点..

 

关键词： 换热器； 强度设计； 结构设计

 

 

目　录

　　第一章传统工艺计算 2

　　1.1 工艺计算 2 

　　　1.1.1 介质原始数据 2

　　　1.1.2 介质定性温度及物性参数 2

1.2 传热量与水蒸汽流量计算 3

1.3 有效平均温差计算 4

1.4 管程换热系数计算 5

1.5 管程结构初步设计 6

1.6 壳程换热系数计算 7

1.7 总传热系数计算 8

1.8 管壁温度计算 8

1.9 管程压力降计算 9

1.10 壳程压力降计算 10

   第二章强度计算 12

2.1 结构设计说明书 12

  2.1.1 换热管材料及规格的选择和根数的确定 12

     2.1.2 布管方式的选择 12

     2.1.3 筒体内径的确定 12

     2.1.4 筒体壁厚的确定 13

      2.1.5 封头形式的确定 13

      2.1.6 管箱短节壁厚计算 14

      2.1.7 容器法兰的选择 14

      2.1.8 管板尺寸的确定及强度计算 15

      2.1.9 是否安装膨胀节的判定 27

      2.1.10 各管孔接管及其法兰的选择 27

      2.1.11 设备法兰的选择 30

      2.1.12 拉杆和定距管的确定 32

      2.1.13 开孔补强计算 33

    2.2 筒体管箱耐压试验的应力校核计算 35

      2.2.1 筒体核算 35

      2.2.2 支座的选择及应力校核 35

      2.2.3 耳座的应力校核 36

    参考文献 39

    致 谢 40