固定管板式换热器(毕业设计)

工程学院

毕业设计（论文）

2013 届

题目固定管板式换热器设计

专业设备维修技术

学生向阳

学号 2010232247

小组成员侯磊、立东、颖超

指导教师蔡香丽、薛风

完成日期

工程学院教务处印制

新疆工程学院

毕业论文（设计）任务书

班级化设备10-6班专业设备维修技术向阳日期 2013.3.4

1、论文（设计）题目：固定管板式换热器设计

2、论文（设计）要求：

（1）学生应在教师指导下按时完成所规定的容和工作量，最好是独立完成。（2）选题有一定的理论意义与实践价值，必须与所学专业相关。

（3）主题明确，思路清晰。

（4）文献工作扎实，能够较为全面地反映论文研究领域的成果及其最新进展。（5）格式规，严格按系部制定的论文格式模板调整格式。

（6）所有学生必须在5月15日之前交论文初稿。

3、论文（设计）日期：任务下达日期2013.3.4

完成日期 2013.4.10

4、指导教师签字：

新疆工程学院

毕业论文（设计）成绩评定

报告

毕业论文答辩及综合成绩

固定管板式换热器

2010232247向阳

(工程学院, 乌鲁木齐 830091)

摘要：本设计以安全为前提，并尽可能保证其质量、经济合理性以及实用性等技术指标。本说明书在编写过程中语言力求简洁明了，对来源于实践中的结构和方案在使用时作了详细的分析和校核，对借鉴的理论、公式、方案以及结论都注明了出处，以便查询。

本设计过程主要分五部分容：1.工艺流程；2.工艺设计及计算；3.机械设计及计算；4.技术条件的编制。

绪论中详述了本换热器在工艺流程中的地位以及该换热器的特点、合理选型，并对该换热器在实用中的发展状况作了简要的分析。工艺设计及计算主要是通过介质的物性参数以及它们所处的工作状况进行了设备轮廓尺寸的计算，即换热器筒体的径等；通过热负荷的计算得到了设备的换热面积以及排管数等参数。机械设计及计算主要解决的是结构和强度两个问题，其思路大致如下：在设计条件的规下，从材料的选择和结构的设计入手，辅以合理的强度计算与校核得到设备所需的结构。

关键词：工艺流程，工艺计算，机械计算，技术要求

目录

第一章工艺流程设计及控制说明 0

1.1工艺流程文字说明 0

1.1.1 尿素生产工艺概述 0

1.1.2反应机理 0

1.1.3 具体说明 (1)

1.2 部分设备性能一览表 (3)

1.3部分机器性能一览表 (4)

1.4调节阀阀门一览表 (4)

1.4.1 尿素合成及一段分解 (4)

1.4.2 一段循环 (5)

1.4.4二段循环 (5)

第二章单体设备－一分加热器设计 (6)

2.1一分加热器概述及结构特点 (6)

2.1.1设备在化工工艺中的地位 (6)

2.1.2 结构特点 (6)

第三章化工工艺设计及计算 (7)

3.1设计方案 (7)

3.2确定物性数据 (7)

3.3估计传热面积 (8)

3.3.1 热流量 (8)

3.3.2 平均传热温差 (8)

3.3.3 传热面积 (8)

3.3.4 冷却水用量 (8)

3.4工艺结构尺寸 (9)

3.4.1管径和管流速 (9)

3.4.2管程数和传输管数 (9)

3.4.3平均传热温差校正及壳程数 (9)

3.4.4壳体径 (10)

3.4.5折流板 (10)

3.4.6接管 (10)

3.5换热器核算 (11)

3.5.1热流量核算 (11)

3.5.2 管表面传热系数 (11)

3.5.3污垢热阻和管壁热阻 (12)

3.5.4传热系数 (12)

3.5.5平均温差 (13)

3.5.6换热器流体的流动阻力 (13)

第四章结构设计 (15)

4.1 设计条件的确定 (15)

4.1.1 设计压力 (15)

4.1.2 设计温度 (15)

4.2 筒体壁厚的结构设计 (16)

4.2.1 圆筒材料 (16)

4.2.2 圆筒壁厚 (16)

4.3 封头的结构设计 (16)

4.3.1 封头厚度的计算 (16)

4.3.3 封头与管板的连接 (17)

4.4管板的结构设计 (18)

4.4.1管板厚度的计算 (18)

4.4.1管板结构设计 (19)

4.4.3管板与换热管的连接 (20)

4.4.4管板与壳体的连接 (21)

4.5折流板的结构设计 (21)

4.5.5折流板厚度 (22)

4.6 拉杆的结构设计 (22)

4.6.1拉杆的结构形式 (22)

4.6.2 拉杆的数量和直径 (22)

4.6.3 拉杆的尺寸 (22)

4.6.4 拉杆的布置 (23)

4.7换热管的结构设计 (23)

4.7.1 换热管的规格 (23)

4.7.2尺寸公差 (23)

4.7.3换热管的中心距 (23)

4.7.4换热管的排列图 (24)

4.8 填料密封的结构设计 (24)

4.9 吊耳和吊环螺钉的结构设计 (25)

4.9.1吊耳的结构设计 (25)

4.10壳程和管程进出料口法兰的选择 (26)

4.10.1接管法兰的结构设计 (26)

4.10.2双头螺柱的结构设计 (27)

4.11管箱法兰和壳体法兰以及垫片设计 (27)

4.11.1 法兰的选择 (27)

4.11.2 垫片的选择 (29)

4.12主螺栓的结构设计 (29)

4.12.1主螺栓结构如下如所示 (29)

4.13 管箱圆筒的结构设计 (30)

4.14支座的结构设计 (30)

4.14.1支座的选型 (30)

4.14.2鞍座的安装位置 (34)

4.15进出口接管位置以及外审长度 (34)

4.15.1接管外审长度 (34)

4.15.2接管位置 (35)