浮头式换热器设计毕业论文
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4.8.1设计条件27
4.8.2封头壁厚计算27
4.8.3法兰厚度计算27
4.9钩圈计算30
4.9.1设计条件30
4.9.2结果31
4.10前端筒体法兰计算31
4.10.1设计条件31
4.10.2螺栓设计33
4.10.3法兰力矩计算34
4.10.4应力校核35
4.11后端筒体法兰计算35
4.11.1设计条件35
（2）低合金钢：在碳钢中加入少量的Cr，Mo等元素，以增加高温时的强度，并作为耐腐蚀性钢在高温高压的氢介质环境中使用。机械性能和组织均有足够的稳定性，无热脆现象，冷加工性和焊接性良好。
2．不锈钢
（1）马氏体系不锈钢：
如2Cr13钢，它的主要性能和Cr13钢（半马氏体型）相同，对铁离子，亚硫酸气体，硫化氢和环烷酸等均耐腐蚀，但对染料水溶液，混合气体（H2，N2，NH3）等的耐腐蚀性低。由于含碳量高，故强度和硬度较Cr13钢稍高，而耐腐蚀和耐热性则稍有降低。马低体系组织由于热处理有淬硬性，焊接时由于热影响产生变形应力容易开裂。
浮头式换热器设计毕业论文
1概述1
1.1换热器的用途1
1.2换热器的基本要求1
1.3换热器的材料1
1.3.1换热器用的材料1
1.3.2换热器的防腐蚀3
1.4换热器的分类3
1.4.1“管式”换热器4
1.4.2管壳式换热器4
1.4.3“板面式”换热器5
2热力计算7
2.1设计方案7
2.1.1选择换热器的类型7
1.3.
换热器用的材料，可分为金属材料和非金属材料，而金属材料又可分为黑色金属和有色金属。
1.黑色金属及其合金[1]
（1）碳钢：
价格低，强度较高，对碱性介质的化学腐蚀比较稳定，对酸很容易被腐蚀，在无耐腐蚀性要求的环境中应用是合理的。如一般换热器用的普通无缝钢管，其常用的材料为10和20号碳钢。碳钢按除氧的程序又可分为沸腾钢，半镇静钢和镇静钢等。
1.2换热器的基本要求
在工业生产中，常常需要把低温流体加热或者把高温流体冷却，把液体汽化成蒸汽或者把蒸汽冷凝成液体，这些过程均可以通过换热器来完成。
随着我国工业的发展，不同型式和种类的换热器发展很快，新结构、新种类换热器不断涌现。换热设备有加热器、冷却器、蒸发器、再沸器、冷凝器等。为了适应发展的需要，我国对某些种类的换热器已经建立了标准，形成了系列。完善的换热器在设计或选型时应满足以下基本要求：
4.3.1计算条件20
4.3.2厚度及重量计算21
4.3.3压力试验时应力校核21
4.3.4压力及应力计算21
4.4前端管箱封头计算22
4.4.1设计条件22
4.4.2厚度设计22
4.4.3压力计算22
4.4.4水压实验22
4.5后端管箱筒体计算23
4.5.1设计条件23
4.5.2厚度及重量计算23
（2）铁素体系不锈钢：
含Cr在15%以上的钢。它对氧化性酸，尤其是硝酸，有很好的耐腐蚀性。在碱性溶液，无氯盐水，苯和洗涤剂中也有良好的耐腐蚀性，切削性良好。但厚板焊接容易脆裂，且焊后有晶间腐蚀的倾向，不宜于厚度较大或低温使用部件。
3.6.2总管数和管程数17
3.6.3确定壳体径17
3.6.4管口的计算18
3.6.5其它附件18
4强度设计与校核19
4.1设计计算条件19
4.2浮头式换热器筒体计算19
4.2.1计算条件19
4.2.2厚度及重量计算19
4.2.3压力试验时应力校核20
4.2.4压力及应力计算20
4.3前端管箱筒体计算:20
3.3浮头式换热器的结构设计14
3.3.1换热管的设计14
3.3.3折流板的结构设计14
3.3.4管、壳程进、出口的设计15
3.4换热器管子与管板常用连接15
3.4.1胀接法15
3.4.2熔焊法16
3.4.3爆炸焊接方式16
3.4.4管子与管板的连接16
3.6工艺结构尺寸17
3.6.1选管子规格17
4.5.3压力试验时应力校核23
4.5.4压力及应力计算24
4.6后端管箱封头计算24
4.6.1设计条件24
4.6.2厚度及重量计算24
4.6.3压力计算25
4.6.4压力试验时应力校核25
4.7接管及其法兰的计算25
4.7.1筒体wenku.baidu.com料及出料接管计算25
4.7.2管箱进料及出料接管计算26
4.8浮头计算26
4.11.2螺栓设计36
4.11.3法兰力矩计算37
4.11.4应力校核38
4.12前端管箱法兰计算39
4.12.1设计条件39
4.12.2螺栓设计40
4.12.3法兰力矩计算41
4.12.4应力校核42
4.13后端管箱法兰计算43
4.13.1设计条件:43
4.13.2螺栓设计44
4.13.3法兰力矩计算45
4.13.4应力校核46
4.14浮头式换热器管板计算47
4.14.1固定式管板计算47
4.14.2浮头式管板计算52
4.14.3拉脱力计算及校核53
4.15开孔补强计算53
4.16支座选用53
结论55
参考文献57
致谢59
1 概述
1.1换热器的
换热器是一种实现物料之间热量传递的节能设备，又称热交换器。换热设备是化工、炼油工业中普遍应用的典型的工艺设备，用来实现热量的传递，是热量由高温流体传递给低温流体，换热器的应用广泛，它还广泛应用与石油、化工、冶金、电力、轻工、食品等部门。它的主要功能是保证工艺过程对介质所要求的特定温度，同时也是提高能源利用率的主要设备之一。
（1）实现所规定的工艺条件
（2）强度足够及结构可靠
（3）便于制造、操作与维修
（4） 经济上合理
1.3换热器的材料
在进行换热器设计时，对换热器各种零，部件的材料，应根据设备操作压力，操作温度，流体的腐蚀性能以及对材料的制造工艺性能等的要求来选取。当然，最后还要考虑材料的经济合理性。一般为了满足设备操作压力和操作温度，即从设备的强度和刚度的角度来考虑，是比较容易达到的，但对于材料的耐腐蚀性能，有时往往成为一个复杂的问题。如在这方面考虑不周，选材不妥，不仅会影响换热器的使用寿命，而且也大大提高设备的成本。至于材料的制造工艺性能，是与换热器的具体结构有着密切关系。
2.1.2流体流入空间的选择7
2.1.3计算热负荷及柴油的出口温度7
2.1.4计算逆流时的对数平均温度差△tm7
2.2估算传热面积8
2.2.1计算热负荷8
2.2.2初算传热面积8
2.3换热器校核8
2.3.1总传热系数K的计算8
2.3.2核算压力降10
3结构设计13
3.1工艺设计参数13
3.2结构特点13
4.8.2封头壁厚计算27
4.8.3法兰厚度计算27
4.9钩圈计算30
4.9.1设计条件30
4.9.2结果31
4.10前端筒体法兰计算31
4.10.1设计条件31
4.10.2螺栓设计33
4.10.3法兰力矩计算34
4.10.4应力校核35
4.11后端筒体法兰计算35
4.11.1设计条件35
（2）低合金钢：在碳钢中加入少量的Cr，Mo等元素，以增加高温时的强度，并作为耐腐蚀性钢在高温高压的氢介质环境中使用。机械性能和组织均有足够的稳定性，无热脆现象，冷加工性和焊接性良好。
2．不锈钢
（1）马氏体系不锈钢：
如2Cr13钢，它的主要性能和Cr13钢（半马氏体型）相同，对铁离子，亚硫酸气体，硫化氢和环烷酸等均耐腐蚀，但对染料水溶液，混合气体（H2，N2，NH3）等的耐腐蚀性低。由于含碳量高，故强度和硬度较Cr13钢稍高，而耐腐蚀和耐热性则稍有降低。马低体系组织由于热处理有淬硬性，焊接时由于热影响产生变形应力容易开裂。
浮头式换热器设计毕业论文
1概述1
1.1换热器的用途1
1.2换热器的基本要求1
1.3换热器的材料1
1.3.1换热器用的材料1
1.3.2换热器的防腐蚀3
1.4换热器的分类3
1.4.1“管式”换热器4
1.4.2管壳式换热器4
1.4.3“板面式”换热器5
2热力计算7
2.1设计方案7
2.1.1选择换热器的类型7
1.3.
换热器用的材料，可分为金属材料和非金属材料，而金属材料又可分为黑色金属和有色金属。
1.黑色金属及其合金[1]
（1）碳钢：
价格低，强度较高，对碱性介质的化学腐蚀比较稳定，对酸很容易被腐蚀，在无耐腐蚀性要求的环境中应用是合理的。如一般换热器用的普通无缝钢管，其常用的材料为10和20号碳钢。碳钢按除氧的程序又可分为沸腾钢，半镇静钢和镇静钢等。
1.2换热器的基本要求
在工业生产中，常常需要把低温流体加热或者把高温流体冷却，把液体汽化成蒸汽或者把蒸汽冷凝成液体，这些过程均可以通过换热器来完成。
随着我国工业的发展，不同型式和种类的换热器发展很快，新结构、新种类换热器不断涌现。换热设备有加热器、冷却器、蒸发器、再沸器、冷凝器等。为了适应发展的需要，我国对某些种类的换热器已经建立了标准，形成了系列。完善的换热器在设计或选型时应满足以下基本要求：
4.3.1计算条件20
4.3.2厚度及重量计算21
4.3.3压力试验时应力校核21
4.3.4压力及应力计算21
4.4前端管箱封头计算22
4.4.1设计条件22
4.4.2厚度设计22
4.4.3压力计算22
4.4.4水压实验22
4.5后端管箱筒体计算23
4.5.1设计条件23
4.5.2厚度及重量计算23
（2）铁素体系不锈钢：
含Cr在15%以上的钢。它对氧化性酸，尤其是硝酸，有很好的耐腐蚀性。在碱性溶液，无氯盐水，苯和洗涤剂中也有良好的耐腐蚀性，切削性良好。但厚板焊接容易脆裂，且焊后有晶间腐蚀的倾向，不宜于厚度较大或低温使用部件。
3.6.2总管数和管程数17
3.6.3确定壳体径17
3.6.4管口的计算18
3.6.5其它附件18
4强度设计与校核19
4.1设计计算条件19
4.2浮头式换热器筒体计算19
4.2.1计算条件19
4.2.2厚度及重量计算19
4.2.3压力试验时应力校核20
4.2.4压力及应力计算20
4.3前端管箱筒体计算:20
3.3浮头式换热器的结构设计14
3.3.1换热管的设计14
3.3.3折流板的结构设计14
3.3.4管、壳程进、出口的设计15
3.4换热器管子与管板常用连接15
3.4.1胀接法15
3.4.2熔焊法16
3.4.3爆炸焊接方式16
3.4.4管子与管板的连接16
3.6工艺结构尺寸17
3.6.1选管子规格17
4.5.3压力试验时应力校核23
4.5.4压力及应力计算24
4.6后端管箱封头计算24
4.6.1设计条件24
4.6.2厚度及重量计算24
4.6.3压力计算25
4.6.4压力试验时应力校核25
4.7接管及其法兰的计算25
4.7.1筒体wenku.baidu.com料及出料接管计算25
4.7.2管箱进料及出料接管计算26
4.8浮头计算26
4.11.2螺栓设计36
4.11.3法兰力矩计算37
4.11.4应力校核38
4.12前端管箱法兰计算39
4.12.1设计条件39
4.12.2螺栓设计40
4.12.3法兰力矩计算41
4.12.4应力校核42
4.13后端管箱法兰计算43
4.13.1设计条件:43
4.13.2螺栓设计44
4.13.3法兰力矩计算45
4.13.4应力校核46
4.14浮头式换热器管板计算47
4.14.1固定式管板计算47
4.14.2浮头式管板计算52
4.14.3拉脱力计算及校核53
4.15开孔补强计算53
4.16支座选用53
结论55
参考文献57
致谢59
1 概述
1.1换热器的
换热器是一种实现物料之间热量传递的节能设备，又称热交换器。换热设备是化工、炼油工业中普遍应用的典型的工艺设备，用来实现热量的传递，是热量由高温流体传递给低温流体，换热器的应用广泛，它还广泛应用与石油、化工、冶金、电力、轻工、食品等部门。它的主要功能是保证工艺过程对介质所要求的特定温度，同时也是提高能源利用率的主要设备之一。
（1）实现所规定的工艺条件
（2）强度足够及结构可靠
（3）便于制造、操作与维修
（4） 经济上合理
1.3换热器的材料
在进行换热器设计时，对换热器各种零，部件的材料，应根据设备操作压力，操作温度，流体的腐蚀性能以及对材料的制造工艺性能等的要求来选取。当然，最后还要考虑材料的经济合理性。一般为了满足设备操作压力和操作温度，即从设备的强度和刚度的角度来考虑，是比较容易达到的，但对于材料的耐腐蚀性能，有时往往成为一个复杂的问题。如在这方面考虑不周，选材不妥，不仅会影响换热器的使用寿命，而且也大大提高设备的成本。至于材料的制造工艺性能，是与换热器的具体结构有着密切关系。
2.1.2流体流入空间的选择7
2.1.3计算热负荷及柴油的出口温度7
2.1.4计算逆流时的对数平均温度差△tm7
2.2估算传热面积8
2.2.1计算热负荷8
2.2.2初算传热面积8
2.3换热器校核8
2.3.1总传热系数K的计算8
2.3.2核算压力降10
3结构设计13
3.1工艺设计参数13
3.2结构特点13