乙烯冷却设备设计-固定管板式换热器【含全套11张CAD图纸】【答辩毕业资料】

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摘    要
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。
本次设计的题目是乙二醇塔底进料换热器的设计，课题预期达到的目标为：
换热器面积的计算（实际换热面积：92.6mm2），管程壳程压力降的计算（小于等于0.4MPa），工艺结构尺寸的计算：管程数（1管程），换热管的确定（内径：19mm 数量：500根），壳体内径（600mm），壳程数（1壳程）的计算，折流板的选型（形式：弓形折流板，数量：13）等。
换热器的强度计算：对筒体、管箱厚度的计算和校核，对壳体及管箱各处开孔补强，对延长部分兼做法兰的计算及强度核算。经水压试验、压力校核后显示结果全部合格。
换热器的结构设计：折流板、法兰（甲型平焊法兰）、换热管、支座（鞍式支座）、垫片（石棉橡胶板垫片）的规格及选型。
完善设计图纸及设计说明书。

关键词：换热器；工艺；结构；强度

Abstract
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 topic is naphtha condenser design, the goal which the topic anticipated achieved:
The craft design of heat exchanger:the heat transfer area computation(actual heat transfer area:322.2mm2);tube side pressure drop computation(≤0.4MPa);the craft structure size computation:number of tube passes(2 tube passes),the number of heat exchange tube(inside diameter:19mm,number:900),the inside diameter of shell(1000mm), number of shell passes(1 shell passes),the lectotype of baffle board(form:segmental baffle,number:13)etc
The strength calculation of heat exchanger:the computation and check of cylinder thinckness  and channel thinckness,the shell and the reinforcement for opening supplements the intensity,the extension part concurrently makes the flange the computation and the intensity calculation. Examinatation part carried on the hydraulic pressure test, the pressure examination and so on, in which all results has been all qualified
The structural design of the heat exchanger:The specification and lectotype of baffle plate、flange(type A manhole weded flange)、heat exchange tube、suppot(saddle support)、gasket(paronite gasket)
Consummates the design paper and the design instruction booklet

Keywords: heat exchanger; craft;structure; intensity

目    录
摘    要 I
Abstract II
第1章 引言 1
1.1 换热器的用途 1
1.2换热器的分类 1
1.3 换热器的发展趋势 1
第2章 固定管板式换热器的工艺计算 3
2.1 估算换热面积 3
2.1.1 选择换热器的类型 3
2.1.2 流程安排 3
2.1.3 确定物性数据 3
2.1.4 估算传热面积 4
2.2 工艺结构尺寸 5
2.2.1 管径和管内流速 5
2.2.2 管程数和传热管数 5
2.2.4 传热管排列和分程方法 7
2.2.5 壳体内径 8
2.2.6 折流板 8
2.2.7其他附件 9
2.2.8 接管 9
2.3 换热器核算 10
2.3.1 热流量核算 10
2.3.2 壁温核算 13
2.3.3 换热器内流体的流动阻力 15
2.4 换热器的主要结构尺寸和计算结果 17
第3章 强度计算 19
3.1 筒体壁厚计算 19
3.2 管箱短节、封头厚度的计算 20
3.2.1 管箱短节厚度的计算 20
3.2.2 封头厚度的计算 20
3.3 管箱短节开孔补强的校核 21
3.4壳体接管开孔补强校核 22
3.5 管板设计及校核 23
3.5.1 管板计算的有关参数的确定 23
3.5.2 计算法兰力矩 27
3.5.3管板的计算的相关参数 27
3.5.4 确定和 29
3.5.5 对于其延长部分兼作法兰的管板计算 29
3.5.6 设计条件不同的组合工况 30
第4章 结构设计 36
4.1折流挡板 36
4.2 法兰 36
4.3 换热管 37
4.4 支座 37
4.5 压力容器选材原则 38
4.6 垫片 39
第5章 结论 40
参 考 文 献 41
致    谢 43

第1章 引言
1.1 换热器的用途
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。换热器的应用广泛，日常生活中取暖用的暖气散热片、汽轮机装置中的凝汽器和航天火箭上的油冷却器等，都是换热器。它还广泛应用于化工、石油、动力和原子能等工业部门[1]。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[2]。换热器在节能技术改革中具有的作用表现在两个方面：一是在生产工艺流程中使用着大量的换热器的效率显然可以减少能源的消耗；另一方面，用换热器来回收工业余热，可以显著提高设备的热效率[3]。