毕业设;固定管板式换热器设计说明书计

毕业设;固定管板式换热器设计说明书计

The final revision was on November 23, 2020

本科毕业设计说明书

固定管板式换热器的整体设计

ON THE OVERRALL DESIGN OF FIXED TABE PLATE

HEAT EXCHANGER

学院（部）：机械工程学院

专业班级：过控09—2班

学生姓名：王宁

指导老师：伍广教授

2013年 06 月 08 日

固定管板式换热器设计

摘要

换热设备在炼油、石油化工以及在其他工业中使用广泛，它适用于冷却、冷凝、加热、蒸发和废热回收等各个方面。固定管板式换热器是管壳式换热器的一种典型结构，也是目前应用比较广泛的一种换热器。这类换热器具有结构简单、紧凑、可靠性高、适应性广的特点,并且生产成本低、选用的材料范围广、换热表面的清洗比较方便。固定管板式换热器能承受较高的操作压力和温度，因此在高温高压和大型换热器中，其占有绝对优势。

本次设计主要是针对用于煤化工工业中用于变换气和半水煤气的换热用换热器。此次设计的换热器不仅达到了降低变换气温度的作用，同时还吸收了变换气放出的废热，用于加热半水煤气。再设计中进行对物料及热量衡算，并对换热器整体机构进行计算和对换热器的基本附件进行选择和设计。最后绘出非标零件图和装配图。

关键词：流量，换热面积，结构设计，换热管，管板，封头，壳体

ON THE OVERRALL DESIGN OF FIXED TABE PLATE

HEAT EXCHANGER

ABSTRACT

Heat exchanger in oil refining, petrochemical, and widely used in other industries, it is suitable for cooling, heating, evaporation and condensation, heat recovery, and various other aspects. Fixed tube plate heat exchanger is a typical structure of the shell and tube heat exchanger and a wide range of heat exchanger. This type of heat exchanger has the characteristics of a simple structure, compact, high reliability and wide adaptability , and low cost of the production, wide choice of used materials, more convenient of cleaning heat exchanger the surface . Fixed tube plate heat exchanger can withstands the higher operating pressure and temperature, so it has the absolute advantage in the possession of high temperature and high pressure heat exchangers and large.

This design is mainly used for heat exchange of heat exchanger used in gas and water gas for coal chemical industry. Heat exchanger of the design not only can reduce the air temperature change effect, it also absorbs the waste heat released for heating ventilation, semi water gas. In the design of the material and heat balance, the basic accessories heat exchanger and whole body were calculated and the heat exchanger selection and design. Finally I draw the non-standard parts drawing and assembly drawing.

KEYWARDS：discharge, the heat exchange area,structural design, heat exchange tube, tube sheet, heads, housings

目录

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1 绪论

化工设备简介

化工生产离不开化工设备，化工设备是化工生产必不可少的物质技术基础，是生产力的主要因素，是化工产品质量保证体系的重要组成部分。然而在化工设备中化工容器占据着举足轻重的地位，由于化工生产中，介质通常具有较高的压力，化工容器一般有筒体、封头、支座、法兰及各种容器开孔接管所组成，通常为压力容器，因为压力容器是化工设备的主体，对其化工生产过程极其重要，国家对其每一步都有具的标准对其进行规范，如：中国《压力容器安全技术监察规程》、GB150—2011《钢制压力容器》、GB151—2012《管壳式换热器》等。在其中能根据不通的操作环境选出不同的材料，查出计其允许的工作压力，工作温度等。

换热器概述

换热器简单说是具有不同温度的两种或两种以上流体之间传递热量的设备。在工业生产过程中，进行着各种不同的热交换过程，其主要作用是使热量由温度较高的流体向温度较低的流体传递，使流体温度达到工艺的指标，以满足生产过程的需要。此外，换热设备也是回收余热，废热，特别是低品位热能的有效装置。

换热设备在炼油、石油化工以及在其他工业中使用广泛，它适用于冷却、冷凝、加热、蒸发和废热回收等各个方面。

对同一种形式的换热器，由于各种条件不同，往往采用的结构亦不相同。在工程设计中，除尽量选用定型系列产品外，也常按其特定的条件进行设计，以满足工艺上的需要（得到适合工况下最合理最有效也最经济的便于生产制造的换热器等等）〔1〕。

板式换热器

板式换热器是一种高效紧凑型热交换设备。它具有传热效率高，阻力损失小，结构紧凑，拆装方便，操作灵活等优点。目前广泛应用于冶金、机械、电力、石油、化工、制药、纺织、造纸、食品、城镇小区集中供热等各个行业和领域〔1〕。

管壳式换热器的分类

根据管壳式换热器的结构特点，常将其分为固定管板式、浮头式、U型管式、填料函式、滑动管板式、双管式等〔2〕。

1、固定管板式换热器