浮头式换热器毕业设计
浮头式换热器设计【毕业作品】
浮头式换热器设计摘要：本次设计的题目是浮头式换热器。
浮头式换热器是管壳式换热器的换热器系列中的一种，它的特点是两端管板只是一端与外壳固定，另一端可相对壳体滑移，称为浮头式。
浮头由浮动管板钩圈和浮头端盖组成。
它不会因为管束之间的差胀而产生温差热效应，同时还具有拆卸方便、易清洗的优点，另外与其他类型的管壳式换热器一样，能在高温、高压下工作，所以在化工工业方面应用广泛。
本设计中的浮头式换热器主要参照GB151在给定的设计条件下进行工艺设计，然后对筒体、管束、浮头端进行详细的机械结构设计、计算和校核，对于换热器的一些零部件则根据设计参数查找标准。
对于具体的设计步骤与准则在设计说明书中有详细的说明。
关键字:换热器；浮头；管板；钩圈The design of floating-head heat exchangerAbstract:The topic of my study is the design of floating-head heat exchanger. The floating-head heat exchanger is a special type of tube and shell heat exchanger. It is special for its floating head. One of its tube sheet is fixed，while another can float in the shell，so called floating head. The floating head floating tube sheet hook and loop and floating head cover. It is not because of the differential expansion between the tubes and the temperature difference between the thermal effects, but also has to facilitate the demolition, the advantages of easy to clean, but in addition it can work in high temperature and high pressure same as the other tube and shell heat exchanger, so widely used in the chemical industry. The design of the floating head heat exchanger major reference GB151,first make process design in a given design conditions, and then on the cylinder, tube, floating head end, a detailed mechanical structural design, calculation and check, for some of the heat exchanger components according to the design parameters. The specific design steps and design criterion is described in design specification.Keywords:heat exchanger; floating head; tube plate; hook and loop前言换热器是实现热量传递的一种设备，在工业生产中起着重要的作用，在各个化工相关领域得到了广泛的应用。
浮头式换热器的设计
浮头式换热器的设计一、结构设计1.管束：由多根管子组成，一般采用导热性能好、抗腐蚀性强的材料，如不锈钢、铜合金等。
2.壳体：壳体通常由圆筒形成，材料通常选用碳钢、不锈钢等。
3.浮头：浮头可以移动，其作用是分离进出口两种介质，便于维修和清洗。
浮头由盖板、支撑节、密封垫片等部分组成，密封垫片既保证了浮头与壳体之间的密封性，又使浮头能够自由上下移动。
4.支撑件：支撑件用于支撑管束，保证其在壳体内的稳定性和均衡分布。
5.端面密封件：端面密封件用于保证管束与壳体之间的密封，常见的有O形圈、金属防喷卡环等。
6.进出口管道：进出口管道用于引入和排出介质，尺寸和位置需根据实际需要进行设计。
二、工作原理具体过程如下：1.高温介质进入换热器的壳体，通过管堂进入管束内部，经过管束与壳体之间的热量传递，从而使介质温度降低。
2.低温介质进入壳体，在管束外部流动，通过壳体与管束之间的传热，使介质温度升高。
3.热量通过管束和壳体之间的传导、对流和辐射传给低温介质，完成热量传递过程。
三、选型在设计浮头式换热器时，需要根据实际工艺条件和要求进行选型。
首先，确定所需换热功率和介质的工艺参数，如温度、流量等。
然后，根据换热器的结构和材料要求，选择合适的规格和型号。
关键的选型参数包括管子的直径、管程壳程的流通方式、壳程与管程之间的布置方式和导热面积。
此外，还要考虑换热器的可靠性、耐腐蚀性和维修便利性等因素，以确保换热器在运行期间的稳定性和长期效益。
四、运行维护1.定期清洗：定期清洗管束和壳体的内表面，清除污垢和沉积物，以保证换热效果。
2.定期检查：定期检查管束和壳体的密封状况，确保密封件的完整性和可靠性。
3.检修：在必要时，对浮头、支撑件和端面密封件进行检修或更换，以保证其正常运行。
4.防腐保温：根据介质的特性和工艺要求，对换热器进行防腐处理和保温处理，延长使用寿命。
总结：浮头式换热器是一种常见的热交换设备，其结构设计合理、工作原理清晰。
浮头式换热器毕业设计说明书论文
学位论文原创性声明
本人郑重声明：所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。除了文中特别加以标注引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。
2）附件：按照任务书、开题报告、外文译文、译文原文（复印件）次序装订
指导教师评阅书
指导教师评价：
一、撰写（设计）过程
1、学生在论文（设计）过程中的治学态度、工作精神
□ 优 □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格
2、学生掌握专业知识、技能的扎实程度
□ 优 □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格
3、学生综合运用所学知识和专业技能分析和解决问题的能力
作者签名：日期： 年 月 日
学位论文版权使用授权书
本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。
3、论文（设计说明书）所体现的整体水平
□ 优 □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格
建议成绩：□优□良□中□及格□不及格
（在所选等级前的□内画“√”）
指导教师：（签名）单位：（盖章）
年 月 日
评阅教师评阅书
评阅教师评价：
一、论文（设计）质量
1、论文（设计）的整体结构是否符合撰写规范？
□ 优 □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格
作 者 签 名：日 期：
指导教师签名：日 期：
使用授权说明
浮头式换热器的设计
一．设计内容（1）设计计算列管式换热器的热负荷，传热面积，换热管，壳体，管板，隔板及等。
（2）绘制列管式换热器的装配图。
（3）编写课程设计说明书确定设计方案1.选择换热器类型两流体温度变化情况：热流体(混合物料）进口温度170.25℃，出口温度85℃；冷流体（冷水）进口温度35℃，出口温度43℃，该换热器用循环冷却水冷却，因两流体的温度之差较大，（>50℃）因此初步确定选用浮头式换热器。
2.流程的安排为使混合物料通过壳壁面向空气散热，提高冷却效果，应使冷却水走管程，混合物料走壳程。
确定物性数据定性温度：对于水等低粘度流体，其定性温度可取流体进出口温度的平均值。
故管程冷水的定性温度为T=(T1+T2)/2=(35+43）/2=39(℃)混合物料的定性温度T=(T1+T2)/2=(85.00+170.35）/2=127.68(℃)壳程混合物料在127.68℃下的有关物性数据如下密度ρo=847.25㎏/m3定压比热容c po=2.13K J/(㎏·℃)热导率 k o=0.108W/(m·℃）黏度μo=0.301×10-3Pa·s估算换热面积1.热流量依据公式Q=Wh*Cph(T1-T2)计算可得：Wh=23.3943*(92.14*0.0457+106.17*0.0256+0.380+0.157+0.256)+1 04.14*0.106)=2390㎏/hQ=2390/3600*2.13*1000*(170.35-85.00)=1.207*10^5W2.平均传热温差先按纯逆流计算，依据下式得：△t m’=△t1-△t2ln(△t1/△t2)=(127.35-50)/ln(127.35/50)=82.73℃3.计算R与PR=（T1-T2）/(t2-t1)=(170.35-85)/(43-35)=10.67P=(t2-t1)/(T1-t1)=(43-35)/(170.35-35)=0.059查表￠△t=0.83△t m=￠△t△t m’=0.83×82.73=68.67（℃）由于平均传热温差校正系数大于0.8，同时壳程流体流量较大，故取单壳程合适。
浮头式换热器毕业设计
浮头式换热器毕业设计毕业设计（论文）专业：过程装备与控制工程题目：BJS1200浮头式冷凝器设计作者姓名：导师及职称：导师所在单位：二〇一三年六月十六日本科毕业设计（论文）任务书2012 届机械与汽车工程学院过程装备与控制工程专业学生姓名：Ⅰ毕业设计（论文）题目中文：BJS1200浮头式冷凝器设计英文：The design ofBJS1200 floating head condenserⅡ原始资料1. 马小明、钱颂文、朱冬生等. 管壳式换热器[M]，北京：中国石化出版社，2010.2. 董其伍、张垚。
换热器 [M]，北京：化学工业出版社，2008.3.GB_151-1999_管壳式换热器Ⅲ毕业设计（论文）任务内容1、课题研究的意义换热器是国民经济和工业生产领域中应用十分广泛的热量交换设备。
随着现代新工艺、新技术、新材料的不断开发和能源问题的日趋严重，世界各国已普遍把石油化工深度加工和能源综合利用摆到十分重要的位置。
换热器因而面临着新的挑战。
换热器的性能对产品质量、能量利用率以及系统运行的经济性和可靠性起着重要的作用，有时甚至是决定性的作用。
目前在发达的工业国家热回收率已达 96%。
换热设备在现代装置中约占设备总重的 30%左右，其中管壳式换热器仍然占绝对的优势，约 70%。
其余 30%为各类高效紧凑式换热器、新型热管热泵和蓄热器等设备，其中板式、螺旋板式、板翅式以及各类高效传热元件的发展十分迅速。
在继续提高设备热效率的同时，促进换热设备的结构紧凑性，产品系列化、标准化和专业化，并朝大型化的方向发展。
浮头式换热器是管壳式换热器系列中的一种，换热管束包括换热管、管板、折流板、支持板、拉杆、定距管等。
换热管可为普通光管，也可为带翅片的翅片管，翅片管有单金属整体轧制翅片管、双金属轧制翅片管、绕片式翅片管、叠片式翅片管等，材料有碳钢、低合金钢、不锈钢、铜材、铝材、钛材等。
壳体一般为圆筒形，也可为方形。
管箱有椭圆封头管箱、球形封头管箱和平盖管箱等。
浮头式换热器设计 (1)
目录一、引言1.1列管式换热器设计任务书 (2)1.2设计题目的目的、意义、内容、主要任务 (3)二、正文2.1确定设计方案 (4)2.2确定物性数据 (4)2.3估算传热面积 (5)2.4工艺结构尺寸 (6)2.4.1管径和管内流速 (6)2.4.2管程数和传热管数 (6)2.4.3 平均温差校正及壳程数 (6)2.4.4 传热管排列和分程方法 (7)2.4.5壳体直径 (7)2.4.6折流板 (7)2.4.7接管 (7)2.5换热器核算 (8)2.5.1.传热面积校核 (8)2.5.2换热器内压降的核算 (10)三、结论 (12)四、参考文献 (13)一、引言1.1 列管式换热器设计任务书1.1.1.设计题目：1，3-丁二烯气体换热器设计1.1.2.设计任务及操作条件1．设计任务：工作能力（进料量q=120000+51×1000=171000㎏/h）2．操作条件：1，3-丁二烯气体的压力：6.9MPa 进口110℃，出口60℃循环冷却水的压力：0.4MPa进口30℃，出口40℃1.1.3.设备型式：浮头式换热器1.1.4.物性参数1，3-丁二烯气体在定性温度（85℃）下的有关物性数据如下：密度ρ1=527㎏/m3定压比热容c p1=2.756kJ/（㎏·℃）热导率λ1=0.0999W/（m·℃）粘度μ1=9.108×10-5Pa·s循环水在定性温度（34℃）下的物性数据如下：密度ρ2=994.4kg/m3定压比热容c p2=4.08kJ/（kg·℃）热导率λ2=0.624W/（m·℃）粘度μ2=0.725×10-3Pa·s1.1.5.设计内容：1.设计方案的选择及流程说明2．工艺计算3．主要设备工艺尺寸（1）冷凝器结构尺寸的确定（2）传热面积，两侧流体压降校核（3）接管尺寸的确定4．换热器设备图和说明书1.2设计题目的目的、意义、内容、主要任务1.2.1. 课程设计的目的:(1) 使学生掌握化工设计的基本程序与方法；(2) 结合设计课题培养学生查阅有关技术资料及物性参数的能力；(3) 通过查阅技术资料，选用设计计算公式，搜集数据，分析工艺参数与结构尺寸间的相互影响，增强学生分析问题、解决问题的能力；(4) 对学生进行化工工程设计的基本训练，使学生了解一般化工工程设计的基本内容与要求；(5) 通过编写设计说明书，提高学生文字表达能力，掌握撰写技术文件的有关要求；(6) 了解一般化工设备图基本要求，对学生进行绘图基本技能训练1.2.2. 课程设计内容:(1) 设计方案简介：对给定或选定的工艺流程，主要设备的型式进行简要的论述。
浮头式换热器毕业设计
浮头式换热器毕业设计浮头式换热器毕业设计近年来，随着工业的快速发展和能源的日益紧缺，节能减排成为了各行各业的共同追求。
在众多的节能技术中，换热器作为一种重要的设备，扮演着至关重要的角色。
而浮头式换热器作为一种常用的换热设备，其设计和优化也成为了研究的热点之一。
浮头式换热器是一种常用于化工、石油、制药等领域的换热设备。
它由固定在壳体内的管束和可以上下浮动的浮头组成。
在换热过程中，热媒在管束内流动，而被换热介质则在壳体内流动，通过管壳两侧的传热界面进行热量的传递。
浮头式换热器的设计和优化旨在提高换热效率、降低能耗和减少设备的占地面积。
在浮头式换热器的设计中，流体力学和传热学是两个重要的研究方向。
流体力学研究主要关注流体在管束和壳体内的流动规律，以及流体的压降和速度分布等参数。
传热学研究则关注热媒和被换热介质之间的热量传递过程，包括传热系数、传热面积和传热效率等指标。
通过对流体力学和传热学的研究，可以优化换热器的结构和参数，提高其性能和效率。
在浮头式换热器的设计过程中，需要考虑多个因素。
首先是换热器的尺寸和形状。
尺寸和形状的选择直接影响到换热器的传热和流体力学性能。
一般来说，较大的尺寸和复杂的形状可以增加传热面积，提高传热效率，但也会增加设备的成本和能耗。
因此，在设计过程中需要综合考虑各种因素，找到最佳的尺寸和形状。
其次是换热器的材料选择。
换热器的材料需要具有良好的传热性能和耐腐蚀性能。
常用的材料包括不锈钢、铜、铝等。
不同的材料有不同的特点和适用范围，需要根据具体的工艺要求和工作环境选择合适的材料。
此外，还需要考虑材料的成本和可持续性，以及对环境的影响。
最后是换热器的操作和维护。
换热器的操作和维护对于其性能和寿命都有重要影响。
在操作过程中，需要合理控制流体的流量和温度，以及维持换热器的清洁和正常运行。
在维护过程中，需要定期清洗和检查换热器的管束和壳体，以防止堵塞和腐蚀等问题。
总之，浮头式换热器作为一种重要的换热设备，在工业生产中发挥着重要作用。
换热器毕业设计论文（共五篇）
换热器毕业设计论文（共五篇）第一篇：换热器毕业设计论文河南机电高等专科学校毕业设计说明书第1章浮头式换热器是管壳式换热器系列中的一种，它的特点是两端管板只有一端与外壳固定死，另一端可相对壳体滑移，称为浮头。
浮头式换热器由于管束的膨胀不受壳体的约束，因此不会因管束之间的差胀而产生温差热应力，另外浮头式换热器的优点还在于拆卸方便，易清洗，在化工工业中应用非常广泛。
本文对浮头式换热器进行了整体的设计，按照设计要求，在结构的选取上，即壳侧两程，管侧四程。
首先，通过换热计算确定换热面积与管子的根数初步选定结构,然后按照设计的要求以及一系列国际标准进行结构设计，设计的前半部分是工艺计算部分，主要设根据设计传热系数、压强校核、壳程压降、管程压降的计算；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（如壳体、折流板、管箱固定管板、分程隔板、拉杆、进出口管、浮头箱、浮头、支座、法兰、补强圈）的设计。
换热器是国民经济和工业生产领域中应用十分广泛的热量交换设备。
随着现代新工艺、新技术、新材料的不断开发和能源问题的日趋严重，世界各国已普遍把石油化工深度加工和能源综合利用摆到十分重要的位置。
换热器因而面临着新的挑战。
换热器的性能对产品质量、能量利用率以及系统运行的经济性和可靠性起着重要的作用，有时甚至是决定性的作用。
目前在发达的工业国家热回收率已达96%。
换热设备在现代装置中约占设备总重30%左右，其中管壳式换热器仍然占绝对的优势，约70%。
其余30%为各类高效紧凑式换热器、新型热管热泵和蓄热器等设备。
其中板式、螺旋板式、板翅式以及各类高效传热元件的发展十分迅速。
在继续提高设备热效率的同时，促进换热设备的结构紧凑性，产品系列化、标准化和专业化，并朝大型化的方向发展。
浮头式换热器是管壳式换热器系列中的一种。
换热管束包括换热管、管板、折流板、支持板、拉杆、定距管等。
换热管可为普通光管，也可为带翅片的翅片管，翅片管有单金属整体轧制翅片管、双金属轧制翅片管、绕片式翅片管、叠片式翅片管等，材料有碳钢、低合金钢、不锈钢、铜材、铝材、钛材等。
浮头式换热器
浮头式冷却器E-1401设计摘要该毕业设计题目为浮头式冷却器（即浮头式换热器）E-1401设计，源于工程实际。
浮头式换热器是管壳式换热器中的一类，其管板一端固定在壳体与前端管箱之间，另一端（即浮头）可以在壳体中自由移动。
由于管束的热膨胀不受壳体的约束，因此浮头式换热器不会产生较大的温差热应力，这样便避免了对换热器结构的损害。
此外，浮头式换热器还便于拆卸、易于清洗，适用于壳体和管束温差较大或壳程介质易结垢的场合。
因此在石油化工以及其他相关行业中得到了广泛的应用。
该设计主要进行了换热器结构的研究和各处强度的校核。
根据所提供的设计条件，以及GB150-2011《压力容器》、GB151-1999《管壳式换热器》、《固定式压力容器安全技术监察规程》等标准确定出换热器各个零部件（管箱、封头、法兰、开孔接管、折流板、钩圈等）的具体方案，包括各处材料的选择，各零部件的基本结构，壁厚计算及强度校核，开孔补强计算，管板、法兰以及浮头钩圈的强度计算等。
本设计历时3个月，共完成说明书一份，A1图纸5张，外文翻译一份。
关键词：换热器浮头设计Floating cooler E-1401 designSummaryThe graduation project titled Floating cooler ( ie, floating head heat exchanger ) E-1401 design , from engineering practice . Floating head heat exchanger shell and tube heat exchanger is in a class of its tube plate fixed at one end between the housing and the front tube box , the other end ( ie, floating head ) can move freely in the housing. Due to thermal expansion of the bundle is not bound by the housing , the floating head heat exchanger and therefore no large temperature difference between the thermal stress , thus avoiding damage to the structure of the heat exchanger . In addition, floating head heat exchanger is also easy to disassemble , easy to clean , suitable for large temperature difference between the shell and tube bundle or medium shell easy to scale the occasion. So it has been widely used in the petrochemical and other related industries.The design is mainly studied the intensity of the heat exchanger and around the structure checked. Determine the various components of the heat exchanger according to the design conditions provided and GB150-2011 " pressure vessel ", GB151-1999 " shell and tube heat exchangers ", " Safety Technology Supervision Stationary Pressure Vessels " and other standards ( tube box , head, flange , opening over, baffles, circle hooks , etc. ) of the specific program , including the selection of materials throughout , the basic structure of the various parts , wall thickness calculation and strength check , opening reinforcement calculations, tube sheets , flanges and strength calculation Floating circle hook .Keywords : Heat exchanger floating head design1.前言随着时代的发展、科技的进步，石油化工及相关产业在人类的生活中扮演的角色越来越不可替代。
浮头式换热器结构设计及应力分析
1绪论换热器是将热流体的部分热量传递给冷流体的设备，又称热交换器。
是化工,石油,动力,食品及其它许多工业部门的通用设备,在生产中占有重要地位。
在化工生产中应用更加广泛，可作为加热器、冷却器、冷凝器、蒸发器和再沸器等使用为[1] 。
1.1换热器的发展历史二十世纪20年代出现板式换热器，并应用于食品工业。
以板代管制成的换热器，结构紧凑，传热效果好，因此陆续发展为多种形式。
30年代初，瑞典首次制成螺旋板换热器。
接着英国用钎焊法制造出一种由铜及其合金材料制成的板翅式换热器，用于飞机发动机的散热。
30年代末，瑞典又制造出第一台板壳式换热器，用于纸浆工厂。
在此期间，为了解决强腐蚀性介质的换热问题，人们对新型材料制成的换热器开始注意。
60年代左右，由于空间技术和尖端科学的迅速发展，迫切需要各种高效能紧凑型的换热器，再加上冲压、钎焊和密封等技术的发展，换热器制造工艺得到进一步完善，从而推动了紧凑型板面式换热器的蓬勃发展和广泛应用。
此外，自60年代开始，为了适应高温和高压条件下的换热和节能的需要，典型的管壳式换热器也得到了进一步的发展。
70年代中期，为了强化传热，在研究和发展热管的基础上又创制出热管式换热器。
近年来，随着科学技术的发展和社会生产力发展的需要，新型高效的换热器如雨后春笋般的发展。
如螺旋折流板换热器，此外，还有折流杆式换热器、空心环管壳式换热器、管子自支承式换热器、纵流管束换热器、块式换热器、整体翅片式换热器、毛细板式换热器等等。
但传统的板片式及管壳式换热器在化工生产中仍有广泛应用。
1.2换热器在化工及石油化工生产中的作用目前在大型化工及石油化工装置中，采用各种换热器的组合，就能充分合理地利用各种等级的能量，使产品的单位能耗降低，从而降低产品的成本以获得好的经济效益。
因而，在大型化工及石油化工生产过程中，换热器得到越来1越广泛的应用。
在工厂建设投资中，换热器所占比例也有明显提高，成为最重要的单元设备之一[2]。
浮头式换热器毕业设计
浮头式换热器毕业设计(总73页)--本页仅作为文档封面，使用时请直接删除即可----内页可以根据需求调整合适字体及大小--摘要换热器是化工、动力、冶金、能源、航天等各种工程领域中普遍使用的基本设备，虽然使用历史已久，但是仍然处于不断改进和发展之中。
本换热器是用来实现焦化厂中的贫油和富油之间的热交换器，从而实现贫油的热能再利用。
考虑到工艺需求以及价格，采用了浮头式换热器。
换热器的设计可以分为工艺计算和机械设计两个部分，在工艺设计部分，根据给定的设计参数假设传热系数，计算换热器的换热面积以及初步确定换热器型号、换热管、管程和壳程数、折流板间距和数目以及内径等工艺尺寸，然后进行热力核算和压力降核算，确定面积裕度和换热器压力降均在合理范围之内，否则，要重新设定传热系数，重复上述过程，直至通过核算。
机械设计部分分为两步，第一步：根据第一部分已设计出的工艺尺寸设计筒体、管箱、接管、折流板以及各部分之间的连接等结构和尺寸；第二步：依据GB150、GB151的规定进行强度校核，其中主要包括对管板、壳体与换热管进行的强度校核，校核通过后根据所设计结构参数绘制图纸。
通过复算与校核，使所设计的换热器能够满足生产工艺的要求。
关键词：浮头式换热器工艺计算机械设计强度校核目录绪论.............................................................................................. 错误!未定义书签。
1 我国焦化厂粗苯生产技术生产现状................................. 错误!未定义书签。
2 我国焦化厂粗苯生产技术发展趋势................................. 错误!未定义书签。
1 换热器......................................................................................... 错误!未定义书签。
浮头式换热器毕业设计
浮头式换热器的设计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。
最后绘制一张装配图，三张零部件图。
关键词：浮头式换热器；设计；校核；Floating Head Heat Exchanger DesignAbstractThis design manual is about the floating head heat exchanger design, mainly for the heat exchanger process calculation, heat exchanger design of the structure and strength.Heat exchanger is the chemical, oil refining, power, food, light industry, atomic energy, pharmaceutical, machinery, and other widely used in many industrial sectors as a general-purpose device. The past 23 years, chemical, petroleum, light industry and other process industries have been developing rapidly. Therefore, the required small size, light weight, large capacity heat exchanger heat transfer equipment. In the design process, I try to use a relatively new national standard, so not only meet the design requirements, but also to structural optimization, cost reduction, mainly to improve economic efficiency, and strive to make the products meet the actual needs of production for the market competition. Meanwhile, in order to make this design smoothly carried out, I read a lot before in the design of the books and English literature, and to do a certain amount of foreign language translation workThe first part of the design is mainly the principle of heat exchanger, a detailed description of the structure, which for heat exchanger selection, structure design. The latter part is about the design of the structure and strength of the special heat exchanger, which is mainly to design the parts, such as tube-sheet, baffle plate, distance control,floating cover, tube boxes and so on , based on the heat exchanger types selected. The paper include: design and calculation, material selection, determining the specific dimensions , determining the exact location, pipe thickness calculation, the floating head cover and floating head flange thickness calculation, the opening reinforcement calculation. Finally I draw an assembly map, three parts diagram.Key words: Floating Head Heat Exchanger; Design; Check;目录1前言 (1)1.1 换热器的应用及其发展 (1)1.2 换热器的分类及其特点 (3)2 换热器的结构说明 (6)2.1 换热器的选型和选材 (6)2.2 浮头式换热器的结构及特点 (8)2.3 管程结构 (9)2.4 壳程结构 (16)2.5 管板设计 (24)2.6 膨胀节 (28)2.7 管壳式换热器的振动与防止 (29)3 计算部分.......................................... 错误！未定义书签。
浮头式换热器
一：设计任务和设计条件1.设计题目：浮头式换热器的设计．2.设计条件：(1)灭菌后的牛奶：处理量：4200千克/小时，进口温度：60℃出口温度：10℃压力0.7Mpa(2)冷却水：进口温度：0℃出口温度：10℃，以上设计还要求选用一台合适的离心泵，完成相应的生产任务。
管路布置如图（参考图），已知泵进口段管长L进=5米，泵出口段管长L出=15米。
（均不包括局部阻力损失。
局部阻力：底阀1个，标准90°弯头3个，球心阀1个）3.设计任务：用水将高温灭菌后的牛奶冷却。
(1)根据设计条件选择合适的换热器型号，并核算换热面积，压力降是否满足要求，并设计管道与壳体的连接，管板与壳体的连接，折流板等。
(2)绘制浮头式换热器的装配图。
(3)编写课程设计说明书。
二．设计方案简介在食品工业中的加热、冷却、冷冻、蒸发和干燥的单元操作中，经常见到食品物料与加热介质活冷却介质的热交换。
这就需要用到进行热交换的设备---换热器。
换热器（热交换器）是将热流体的部分热量传递给冷流体的设备，换热器按传热方式的不同可分为混合式、蓄热式和间壁式三类。
换热器可作为加热器、冷却器、冷凝器、蒸发器和再沸器等，应用甚为广泛。
1.选择换热器的类型两流体温度变化情况:①热流体（牛奶）进口温度60℃出口温度10℃；②冷流体（盐水）进口温度0℃，出口温度10℃，由两流体的温差来看，由于两流体温差（60+10）/2-（0+10）/2=30℃<50℃,估计换热器的管壁温度和壳体壁温度不会很大，但冬季操作时，进口温度会发生变化，考虑到该换热器用循环冷却水冷却，冬季操作时，其进口温度会降低，估计该换热器的管壁温度和壳体温度之差增大，同时便于污垢清洗及检修。
因此初步确定选用浮头式换热器。
2．管程安排及流动空间的选择：从两物流的操作压力看，应使走牛奶管程，冷却水走壳程，其原因如下：不易清洗和易结垢的液体宜在管程，因管内清洗方便。
因为牛奶在高温下容易结垢，所以应使牛奶走管程，冷却水走壳程。
毕业设计浮头式换热器设计
毕业设计浮头式换热器设计摘要随着⽯油化⼯⾏业的迅速发展，换热器在⽯化⾏业设备中占据着重要的部分和地位。
换热器是⼀种实现物料之间能量传递的设备，本设计主要是针对的浮头式换热器，浮头式换热器属于管壳式换热器的⼀种，是利⽤间壁使⾼温流体和低温流体进⾏对流传热从⽽实现物料间的热量传递。
在设计的整个过程中，严格按照GB150-1998《钢制压⼒容器》和GB151-1999《管壳式换热器》等标准进⾏设计和计算。
以及对换热器的强度，刚度和稳定性的校核。
本设计包括四个部分：说明部分；计算部分；绘图部分和翻译部分。
说明部分主要阐述了浮头式换热器的⼯艺流程及其在炼油化⼯⽣产中的地位，换热器设备及其发展现状和国内外换热器的最新发展趋势，同时介绍了换热器的结构设计，换热器主要零部件结构的设计及压⼒容器常⽤材料等。
最后对压⼒容器的制造，检验和验收等问题也作了简单的介绍。
计算部分主要针对筒体，封头，和法兰进⾏了详细计算，并对其进⾏了⽔压试验校核，还对换热器的管板，折流板，鞍座等进⾏了相关的设计计算。
除此之外，还参阅相关的设计⼿册及⼤量的⽂献，完成了各个零件图的绘制，还对两万字符的外⽂进⾏了翻译等⼯作。
因此，这是份⽐较具有创新性的毕业设计。
关键词：浮头式换热器；筒体；压⼒试验；校核AbstractWith the oil of the rapid development of the chemical industry, heat exchanger equipment in the petrochemical industry occupies an important part and status. Is a heat exchanger to achieve energy transfer between the materials of the equipment, mainly for the design of the floating head heat exchanger, floating head heat exchangers are shell and tube heat exchanger type is the use ofpartitions so that high-temperature fluid and low-temperature fluid for convective heat transfer in order to achieve the heat transfer between materials.In the design of the whole process, in strict accordance with GB150-1998 "Steel Pressure Vessels" and GB151-1999 "shell and tube heat exchanger" and other standards for the design and calculation. As well as the heat exchanger strength, stiffness and stability of the check.The design includes four parts: that part of it; calculation part; mapping and translation of some parts. Note on some of the main floating head heat exchanger and its application in the process of refining the position of chemical production, heat exchanger and the development of equipment and heat exchangers at home and abroad the latest development trends, at the same time introduced the structure of heat exchanger design, heat exchanger design of the structure of the main components and pressure vessels commonly used materials. Finally, pressure vessel manufacturing, testing and acceptance of other issues also made a brief introduction. Calculated for some of the main cylinder, head, and carried out a detailed calculation of the flange, and its hydraulic test checking, but also on the heat exchanger tube sheet, baffle, such as a saddle-related design calculation. In addition, see the related design manuals and a lot of literature, completed the mapping of various parts, but also on the20,000 foreign-language characters for the translation work. Therefore, it is a comparison of graduates with innovative design.Key words:Floating head heat exchanger; cylinder; pressure test; check⽬录1前⾔ (1)1.1管壳式换热器的分类 (1)1.2管壳式换热器的结构 (2)1.2.1管束 (2)1.2.2壳程 (3)1.2.3管⼦的排列⽅式 (3)1.2.4管板 (3)1.2.5折流板与折流杆 (3)1.3管壳式换热器相关分析 (4)1.3.1传热系数 (4)1.3.2平均温差 (4)1.3.3流体流速 (4)1.3.4流体压降 (4)1.3.5振动 (4)1.3.6其他 (4)1.4提⾼管壳式换热器传热能⼒的措施 (5) 1.5管壳式换热器⼯作原理 (6)1.6管壳式换热器的发展 (7)1.6.1板式⽀承结构的发展 (7)1.6.2杆式⽀承结构的发展 (7)1.6.3空⼼环⽀承结构 (8)1.6.4管式⾃⽀承 (9)1.7管壳式换热器特点 (10)1.8管壳式与其他换热器的⽐较 (11)1.9腐蚀与防护 (14)1.9.1换热器腐蚀的原因 (14)1.9.2管壳式换热器的防腐蚀措施 (16)1.10换热器设计软件简介 (19)1.10.1HTFS (20)1.10.2 HTRI (21)1.10.3 ASPEN PLUS B—JAC (22)1.11结语 (23)2设计部分 (24)2.1浮头式换热器筒体的计算： (24)2.1.1计算条件 (24)2.1.2厚度的计算 (24)2.2前后端管箱封头的计算 (25)2.2.1设计条件 (25)2.2.2厚度计算 (25)2.2.3压⼒试验应⼒校核 (26)2.2.4压⼒试验应⼒校核 (27)2.3带法兰⽆折边球形封头及法兰计算 (27) 2.3.1设计条件 (27)2.3.2厚度计算 (28)2.4管⼦排列⽅式的设计 (31)2.5开孔补强的计算 (31)2.5.1筒体开孔所需的补强⾯积要求 (32)2.5.2在有效补强范围内作为补强的截⾯积 (32)2.5.3选择补强圈补强 (33)2.6外头盖法兰厚度计算 (33)2.6.1设计条件 (33)2.6.2厚度计算 (34)2.7管板的厚度计算 (38)2.7.1设计条件 (38)2.7.2计算各参数 (39)2.7.3厚度计算 (41)2.7.4校核换热管轴向⼒ (42)3 致谢 (45)4 参考⽂献 (46)1 前⾔换热器是⼀种实现物料之间热量传递的节能设备，在⽯油、化⼯、冶⾦、电⼒、轻⼯、⾷品等⾏业应⽤普遍。
毕业论文-浮头釜式再沸器设计
1前言换热器在目前化工、石油、食品、冶金等行业已成为必不可少的重要设备，是用于将热流体的部分热量传递给冷流体的设备，又称热交换器。
换热器为工业生产领域至关重要的一环，它的性能对于产品质量、能量利用率以及工艺流程的经济性可靠性起着重要的作用。
节能减排成为我国“十二五”期间重要战略举措，高效节能换热器的研究值得我们共同关注。
随着制造技术、材料技术的飞速发展以及传热理论研究的不断进步，换热器的种类越来越多，衍生出适用于不同介质、不同工况、不同压力和温度下的各种换热器，结构型式也大有不同，其中管壳式换热器由于结构较为简单，操作可靠性高，且能在高温、高压下使用，成为目前应用最为广泛的类型。
再沸器属于管壳式换热器的一种，被广泛地用于石油化工装置上，如炼油厂气体精馏装置塔底再沸器、天然气净化厂脱硫装置再生塔底再沸器。
再沸器与精馏塔合用是石油化工企业常见的组合工艺装置，再沸器安装在精馏塔底部，通过再沸器加热塔底( 蒸馏釜) 的液体，使其部分汽化并成为上升蒸汽，为精馏塔的精馏段、提馏段以及塔板汽液两相传热传质提供所需的热量。
目前常用的再沸器为釜式再沸器和虹吸式再沸器。
釜式再沸器是主要由一个可抽出的管束和一个扩大部分的壳体组成，壳程扩大部分空间作为气液分离的空间。
优点是可靠性高，维护和清洗方便，操作弹性大，可在真空下操作，缺点是换热系数小，壳体容积大，占地面积大，造价高，物料停留时间长易结垢，造价较高。
釜式再沸器的最佳应用场合是低压、窄沸点范围以及小温差或大温差条件下的洁净流体，对于近临界压力的条件，尽管壳体较大，造价高，但性能较为可靠[6]。
管壳式换热器主要有固定端管板式，U型管式和浮头式，采用浮头式设计是考虑到拆卸方便，清洗方便，适用于管子和壳体间温差较大工况的优点。
由于釜式再沸器的结构的特殊性，整台设备需精心设计，做到既满足工艺要求，又能方便操作检修，还要保证设备的安全稳定运行。
本文介绍了釜式再沸器的结构和工作原理，然后通过给定的设计参数，确定了再沸器设计过程和主要零部件的设计方法。
浮头式换热器设计毕业论文
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：
不锈钢除了用于管壳式换热器以外，它是板式换热器中板片的主要材料，同时也用于螺旋板和板壳式换热器中。目前新型传热元件的热管，它所使用的管子，一般也以不锈钢作为它的材质。
（4）耐热钢：
这类钢按用途分为抗氧化钢，热强钢及汽阀钢；按组织分为铁素体钢，马氏体钢；按使用加工方法分为热轧，锻制及热处理。
（5）低温用钢：
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。
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
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3.3 换热管.........................................................................................................126 3.3.1 换热管的排列方式........................................................................126 3.3.2 布管限定圆.....................................................................................127 3.3.3 分程隔板形式选定.........................................................................128 3.3.4 排管.................................................................................................128 3.3.5 换热管束的分程...............................................................................130 3.3.6 换热管与管板的连接.....................................................................130
2 焦化厂贫富油换热装置工艺计算..........................................................................99 2.1 主要设计参数及技术指标...........................................................................99 2.2 热力计算..................................................................................................................................................................................99 2.2.2 初步选定换热器类型以及尺寸.....................................................100 2.2.3 估算换热面积.................................................................................100 2.2.4 初选换热器的型号.........................................................................101 2.3 热力核算.....................................................................................................103 2.3.1 传热系数的计算...............................................................................103 2.3.2 管外给热系数.................................................................................105 2.3.3 传热面积核算.................................................................................106 2.4 换热器的内压降核算.................................................................................108 2.5 换热器壁温计算......................................................................................... 111 2.5.1 换热管壁温计算............................................................................ 111 2.5.2 圆筒壁温的计算............................................................................112
3.1 壳体与管箱厚度的确定.............................................................................114 3.1.1 壳体和管箱材料的选择.................................................................114 3.1.2 圆筒壳体厚度的计算以及校核.....................................................114 3.1.3 管箱厚度计算.................................................................................115
关键词：浮头式换热器 工艺计算 机械设计 强度校核
目录
绪 论..........................................................................................................................89 1 我国焦化厂粗苯生产技术生产现状..............................................................89 2 我国焦化厂粗苯生产技术发展趋势..............................................................90
1 换热器......................................................................................................................92 1.1 概述...............................................................................................................92 1.2 工作流体特性...............................................................................................92 1.3 传热的一般概念...........................................................................................92 1.4 换热器的分类..............................................................................................93 1.4.1 根据传热方式分类..........................................................................93 1.4.2 根据生产中的使用目的分类...........................................................94 1.4.3 详细分类...........................................................................................94 1.5 几种换热器的特点及使用...........................................................................95 1.5.1 管壳式换热器...................................................................................95 1.5.2 板式换热器......................................................................................96 1.6 换热器在化学工业中的应用.......................................................................96 1.7 选择换热器类型...........................................................................................98