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F360U 型管式 换热器 设计 CAD

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F360U型管式换热器设计摘要本次设计课题为F360U型管式换热器，管式换热器的组成部分有：壳体、管体和管子，管箱，折流板，接管，支座等零件和其他附件。本次设计的U型管换热器为单壳程双管程，将管体的两端均匀的固定在一个管板上，让管体可以自由的收缩，使它具有高的热补偿性和较低的热应力；此次设计中采用的是双管程，双管程的好处有，它的流动速比较快，其中流动过程变长，管程承受压力能力高，有较好的传热性；同时应为管体可以轻松取出，大大的降低了它的清洁和维修难度，使得它的制造成本变低。其中管的排列比较密集，在管的规格相同的情况下，它的生产制造也比较简单。在使用时管程受热为430，承受压力是1.2MPa，采用的介质是烟道气；使用时壳程受热为90，所受压力是1.15MPa,采用的介质是水；它的换热面积360。 其中主要过程有主体的结构设计，材料的选择和零部件的设计，强度计算和校核，加工工艺等。换热器的设计需要注意：管体的排布形式及尺寸、圆筒、管板的材料选择和厚度加工以及防冲板等等。 关键词 ：U型管换热器；壳程；管壳；强度计算；零件设计ABSTRACTThe design of the use of dual-tube process, the advantages of the two-pipe process, its faster flow, which the flow of the long process, the pressure to withstand high capacity, a better heat transfer and pipe, tube box, baffle plate, take over, support and other parts and other accessories. The design of the U-tube heat exchanger for the single shell double pipe, the pipe body at both ends of the uniform fixed on a tube board, so that the tube can be freely contracted, so that it has high heat compensation and low thermal stress, the pipe is used in two-pipe process, its advantages are, the flow rate is faster, the process is long, high pressure capacity, a better heat transfer; At the same time, the tube can be easily removed, greatly reducing the difficulty of its cleaning and maintenance, making it lower manufacturing costs. The arrangement of the pipe is more dense, in the case of the same specification, its production and manufacture is relatively simple. In use, the tube is heated to 430 , the pressure is 1.2MPa, the medium used is flue gas, when the shell is heated to 90 , the pressure is 1.15MPa, the medium used is water, and its heat exchange area of 360 square meters. The main process has the main structure design, material selection and parts design, strength calculation and check, processing technology. The design of heat exchanger needs attention: the arrangement form and size of the tube body, the material selection and thickness processing of the tube plate and the punching board etc. Key words: U-Tube heat exchanger, shell process, pipe process, medium structure design, parts目 录1 绪论22 结构设计4 2.1材料选择4 2.2 结构设计5. 2.3 零部件结构设计53 强度计算与校核9 3.1 管箱筒体计算9 3.2壳体设计10 3.3管板设计10 3.4 法兰强度计算与校核16 3.5开孔补强计算184加工工艺20 4.1 换热器的制造20 4.2换热器的安装205安全与防腐蚀22 5.1换热器的安全检测22 5.2换热器的防腐蚀22总结23致谢24参考文献25沈阳化工大学科亚学院学士学位论文 综述201 绪论随着科技的进步和人类的发展，能源已经成为了人类生活发展不可缺少的部分能源的转化率，利用率都直接影响着生产制造的成本和收益，这使得换热器成为了当前热门的学习研究科目。在能源的使用中换热器是十分重要的部分，极大部分的工业生产制造都要使用到换热器，例如石油化工、冶炼金属、动力交通、航空航天，药物制造，集体供热等等应用十分广泛。这使得换热器成为了热门研究学习项目。 科技技术高速发展，出现了各种新能源的利用和开发，换热器在工业发展和生产制造中尤为重要，工厂企业在追求节能高效中换热器是十分关键的设备，可以节省资金。换热器的合理的设计形态以及不不同的结构都极大地促进了生产效率，从而使生产成本变低，与此同时还节约了能源，还可以合理利用高低温的热能回收还能带来额外经济收益。换热器最早是20世纪初被应用于食品加工行业，它采用的是代管制作，结构比较紧密，有和好的传热能力。1930年末，第一个壳式冷却器，研发于瑞典出纸浆厂。前期在工业水平不是很高的情况下，热量没有引起太多关注，只是一个普通部分，早期的换热器，体型庞大笨重，它的传热面积小效率也不高。随着工业发展，换热器的应用领域增加，出现了各式各样的换热器用于不同领域。换热器也需要做出改进，利用新型材料，提高换热器的使用时间及使用寿命，制造出性能更加优秀的换热器，优化换热器结构，降低换热器的生产成本，优化结构使他的维修，清洁，生产都很方便，让换热器走进更多行业，追求高效率的利用能源。加大换热器的研究，让更多的人能了解换热器。在分类方面，换热器可以分为很多种类，若按照换热器的用途则可以将换热器划分为：预热型换热器、冷却型换热器、蒸发型换热器等。根据换热器制造用的材料可以将换热器划分为：金属换型热器、塑料型换热器、玻璃型换热器等。按照使用时温度情况可以分为：温度平稳的热交换换热器，热流规模和热交换部分的温度保持稳定；温度不平稳的热交换换热器，热流以及温度都能随着时间的变动而变化。根据换热器中的的热流体介质和冷流体介质的流动方向划分种类可分为：顺流式换热器、错流式换热器。依据它的使用原理可以分为：接触式换热器，蓄能式换热器，间壁式换热器，其中间壁式换热器是使用隔板阻挡冷热流体绝，通过过间壁进行能量传送，因此它也叫做表面式换热器，这种换热器使用最为广泛。U型管式换热器的应用比较广泛，U型管换热器的使用历史也很悠久一番面是它的耐用性好，另一方面它的结构也相对简单，损坏时维修，清洁都十分便利，拆卸安装也很方便。，制造成本也在可接受范围内，是工业界的宠儿。长时间的工作经验积累和设计的大量资料使得换热器高速发展，各种新型材料，新结构的换热器不断被制作出来，应用于更多行业。 近年来能源的节约使用和回收利用是人们十分关注的一个点，在发达国家中热量的回收率达到95%，并且冷却换热器的投资建设所用资金在整个石油炼厂中占据总投资的34%到38%，在如此重的占比之下，换热器的发展研究迫在眉睫，同样的压力压也伴随着机遇，换热器研究发展行业前景光明，有很多就业的机会，在抓住机会，努力研究学习，争取在高效节能的当下，使换热器大放光彩。当中使用最多的是管壳式冷却器，接近70%。其它的则是各种高效率的紧密式冷却器、以及蓄热器等等，其中包含板式、板翅式等。换热器的进步也使他进入了更多行业，与我们生比较接近的有集中供热，纸张制造，药物生产，和交通运输等行业都有换热器的身影。当今工业发展聚集化，大型化，为了追求更高的收益和效率，换热器也应当跟随工业一起进步发展。 2 结构设计2.1 材料选择 换热器是用于工业生产的重要部分，根据应用领域的要求，换热器零部件的材料选用都有较高的要求，由于工作中换热器操作的环境，承受较高的压力，在高温下运行，管体中的流体有些还具有腐蚀性，所以在材料的选择方面要求，材料具有较高的强度，要有耐腐蚀性，考虑到加固稳点，还要有好的焊接性，材料的选择十分重要，采用性能优良的材料可以提高换热器的工作效率，使其有较长的工作寿命，同时选择材料还要考虑经济，不能占用太多的资金份额。换热器的主体及零部件材料的选择需要有以下条件：。由于工作中换热器操作的环境，承受较高的压力，在高温下运行，管体中的流体有些还具有腐蚀性，所以在材料的选择方面要求，材料具有较高的强度，要有耐腐蚀性，考虑到加固稳点，还要有好的焊接性，反复选择合适的材料，选出其中较为合适的材料，在高温高压以及存在腐蚀介质的情况下，可以安全的进行机器运转即可。选择得材料好要有足够好的塑性，在进行大程度形变时，不断，不开裂，在进行拉伸，延展时，可以轻松加工，不能选择加工难度太大的材料。换热器在一个生产建设群的投资里占了很大比重，在整个设备中，换热器的数量也较多，所以在选择材料时，在确保其性能良好的情况下，尽可能的选择价格相对较低的材料，减小花费资金，可以有效地提高生产效率，带来给多的经济收益。2.2 结构设计大部分换热器的工作环境都是在高温高压及接触具有腐蚀性的流体，在结构设计上，要选择合适的结构，在方便生产时，也要考虑他的维修，清理难度。即使是相同类型的换热器由于其工作环境的不同，在不同的压力，不同温度及不同介质的工作环境中，换热器的结构也要做出调整，来服务生产，结构的优化可以提高换热效率，带来很好的收益，不会浪费更多能源。U型管换热器的结构组成比较简单，只有一块管板，没有斧头，不像其他换热器所用部件不多，制造成本比其他换热器低，同时管束的可以自由取出，大大降低了U型管换热器的维修检测和清洁工作。U型管换热器在介质使用方面，要考虑管内清洁的问题，介质流体要尽量选用那些不易沉淀和造成堵塞的介质，以免使机器故障，增加清洁难度。由于工作环境影响U型管式换热器，要在高压的情况下工作，所以弯管出的厚度要适当增加，弯管后部则可以减小一些厚度，补偿压强。为了尽可能的提高换热器的换热效率，我们还要在换热器中添加一些折流板和隔板之类的装置，增加流程，增大换热接触面积，达到高效率的进项换热 U型管换热器图2.3 零部件机构设计2.3.1 换热管由于换热管的工作环境，在高压力和高温度下工作，同时还是直接接触介质流体进行换热，所以在材料选择方面，要考虑他的抗腐蚀能力，要有一定的柔韧性，同时强度也要达标，它是换热器内部工作元件，损坏是不易直观看到，所以制作的要严格，以免造成损失。一般的我们经常使用10号钢，20号钢，来制作换热管。10号钢的加工性很好，有比较好的韧性，对加工工艺要求不高，可用于垫片，管子和器皿等工件的制作，没有回火脆性。20号钢的强度很高，应用于刹车片，拉轴杆以传动齿轮等零件的制造。可用于制造管子，法兰，垫片等紧固件，具有良好的加工性能，韧性也好，可用于很多工件制作，应用广泛。它的焊接性能也比较好。2.3.2 管板依据课程设计中课程所受压力，初步估算管板厚度大于50，这事我们应党采用锻件。管板是在机器运行中直接和物料及流体介质接触，所以要有好的抗腐蚀能力，在压力方面，在抗压试验中16Mn还可以，同时抗腐蚀能力也好。16Mn钢是345MPa级的低合金结构钢。他有着良好的加工性，强度和韧性都比较好。具有好的焊接性能，在进行大的形变时不易发生断裂，有好的延展性，拉伸性，中温（450）及低温（-45以上）材料的加工性能逗比Q234-A，12，20等碳钢好的多，综合性能很好，可用于管板的制作。锻造工艺性能及其他性能：最高锻温度可达1220，锻造完成时温度为800，锻后以900进行正火在冷却操作，同时还没有无回火脆性；焊接要求：要有好的可焊接性能，在进行焊接之前要进行预热100150，焊后，电弧焊需600650回火，电渣焊焊后需900930正火，600650焊接后进行回火来消除应力；。使用温度：-40465。主要用于大、中、小型钢材锻件，例如制作作管板、法兰，工厂中高压设备中的一些可焊接锻件，筒体、顶部、底部都可以用它来制作。2.3.3 筒体 常见的筒体材料有20号钢、16MnR、Q235B。好的材料性能让16MnR以及340Mpa成为了换热器制造的常用钢材钢板。16MnR以及340Mpa有比较好的可塑性，加工不困难成为了换热器制造的常用钢材钢板，硬度，柔韧度也达标，之中存在的杂质磷、硫的含量相对比较低。与此同时他还有很好的延展性，在进行大程度形变时，不易发生断裂韧性很好可以进行多种工艺加工。好的材料性能让，让他们成为了换热器制造的常用钢材钢板，很多工件都是由他制成。在进行圆筒及封头的钢板选用要应符合规定，估算圆筒直径DN大于300，所以圆筒不用钢管制造，选用钢板弯卷成形。本设计壳程设计压力为2.75Mpa，Q235B没有达到足够的强度要求，16MnR成为了换热器制造的常用钢材钢板，使用时间较长，人们对它有深入了解。主要性能如下：切削加工冷冲压性能良好，加工温度较宽含量相对比较低。与此同时他还有很好的延展性，在进行大程度形变时，不易发生断裂韧性很好可以进行多种工艺加工。开始的热冲压加热温度9001000，最终终压力温度650750，加工完之后，可以不用再次进行热处理。同时他还有比较良好的焊接性能，焊接前可以不进行预热过程，若果是板的厚度大于37mm的情况下才需要进行预热100150。同时在板的厚度大于33mm时使用电弧焊焊后600650在进行回火，使用电渣焊焊接后900930还要进行正火再以450550进行高温回火消除多余应力。 应为多方面的因素，16MnR的材料性能比较适合用作筒体的制造。 2.3.4 法兰法兰的材料选取一般和管壳一样，需要承受较大的压力以及考虑到固定焊接，金属选取要选要考虑焊接是否方便，还要有一定的强度，受压能力好。在众多的金属合成材料中16 Mn、的各项属性都是比较突出，适合用于制造，而且他的价格优惠，金属工艺加工加工性能好，可以采用它制作主体和零部件。由于法兰是换热器的不重要元件之一，对材料要求较高，要有良好的可塑性，焊接性。低碳合成金属钢材的优点有：a.低碳合成金属钢材比较强的强度；b低碳合成金属钢材有较高的韧性；c低碳合成金属钢材有优良的塑性，金属加工性；d低碳合成金属钢材还有一定的耐腐蚀度。焊接是要提前预热，同时在焊接结束时还要进行回火。它的用途有；应用于大、中、小型金属锻件，如作管板的制作、法兰制作，化工工业，金属冶炼，筒体、顶部、底部都可以用它制作。2.3.5 折流板及旁路挡板折流板是用于，分隔流体，增加流程，增加换热效率。折流板和旁路挡板制造选用的材料是Q235B。Q235-B的性能优良，强度高，应用广泛，可用于焊接件，紧固件，零件制作等2.3.6 定局管以及拉杆 拉杆是用来增加换热器的稳定性，需要有较高的强度和优良的可焊接性，选择Q235B可满足要求。定距管的选择是10号钢，10号钢拥有足够的强度和很好的焊接性都是加固换热器优秀选择。 2.3.7 支座支座作为换热器组成部件的重要部分之一，支座的焊接性需要良好，能紧固的固定换热器。支座制作选用的材料是低合金高强度钢16MnR或碳素结构钢Q235 AF。2.3.8 换热管长度及规格换热管的长度：，齿距tp=2mm。换热管齿顶圆直径dof=24.8mm热管齿根圆直径dr=22mm热管内径di=18mm 翅化比=1.8换热管中心距为S=32mm。管子的排布通常头以下几种，其中正三角形排布最为稳定。管子与管板的连接要留足够的空间，连接桥要有好的强度和一定宽度，管间还要留下通道方便清洁。外管一般是内管的直径的2倍，管子的外径为24，管子的中心距为30。布管限定圆布管限定圆直径DL=Di-2b3=800-2x4=792mm布管限定圆直径，取b3=42.3.9 传热面积 传热面积S 所以N=S/=170/3.140.0256=361因为换热管是U型管，根据换热管排列形式和壳体的大小，所以取换热管跟数为182跟。 校核：管板厚度为87mm,焊接长度为1.5mm,所以l=l1-l2=6-0.087-0.0015=5.9115m S=3.140.0255.9115360=167m3 强度计算与校核3.1 管箱筒体计算用液柱静压力以及设计药理可以确定计算压力液柱静压力 少于设计压力的5%（5%），故液柱静压力可忽略不计，则设计厚度，筒体计算厚度按GB1501998计算 式中： 计算压力，； 筒体的内直径，； 设计温度下筒体材料的许用应力，； 焊接接头系数；取=0.85； 由公式5-1得： 设计厚度 对于管箱用材，钢板负偏差=0，由于法连结构和开孔的需要，其名义上的厚度向上圆整=14。再由公式5-1得： 设计厚度 同理，前端封头筒体名义厚度取10mm,检查=10，没有变化，故取名义厚度为10合适。 S换热管中心距，取S=32；管束中心排上一排的管子数， ；换热管外径，取=25。3.2 壳体厚度根据GB150-1998，公式5-1： 有：因所选用材料为低合金钢16MnR，在设计温度200下的应用应力，焊接接头系数取，为计算压力为2.45MPa，则：得设计厚度： 管箱采用的材料，钢板存在的负偏差=0，名义上的厚度圆整之后在取12。取圆筒厚度为10。有效厚度 设计温度下圆筒的计算压力： ，所以符合要求。 式中：壳程操作压力，MPa；壳体内径,mm；设计的温度下的受到的许用应力,MPa；焊缝系数；C1材料的厚度负偏差,mm；C2钢板的腐蚀裕量,mm。 壳体总长度由换热管长度确定。已知换热管长度为6000mm，考虑壳程出口接管的安装位置，取壳体长度L=5580mm。3.3 管板计算由于要在布置管子的区域里面，隔板槽与拉杆结构则要受到压力，这压力没有被换管支承到的面积为，；管板布管区面； 对于单管程换热器：三角形排列 正方形排列 a一根换热管管壁金属的横截面积，；C系数，按和 固定端管板垫片压紧力作用中心圆直径，按GB151-1998第九章，mm；管板布管区当量直径，； 换热管外径，；设计温度时，管板材料的弹性模量，；设计换热器温度时，换热器换热管材料所受的的弹性模量，；系数，按按和；管束模数，；管束无量纲刚度，； L换热管的有效换热长度，；换热管和其中管板的胀接长度或者设计焊脚的高度， n换热管管子数；无量纲压力， ；当量压力组合，；管板设计压力，；壳程设计压力，；管程设计压力，；换热管与管板拉脱力，；许用拉脱力，；S换热管中心距，；系数，管板的计算厚度，；换热管管壁厚度，；管板的刚度存在的消弱系数，可取为值；管板的强度存在的消弱系数，可取为=0.3值；系数，；换热管的轴向应力，；换热管稳定许用应力； 设计换热器的温度时间，管板材料受到的许用应力，；设计换热器的温度时间，换热管材料收到的许用应力，。、计算。管板布管区面积： 管板布管区当量直径： 取N=60则垫片基本密封宽度： 所以垫片有效密封宽度： 上式中：D垫片接触的外径，D=865。 管束模数：L换热管有效长度，初步取L=5913钢材的弹性模量 200度时= 因为管板材料选16MnR， 管束无量纲刚度 因为换热管用10号钢，得系数 换热管回转半径 为换热管受压失稳当量长度取、 、 c中的大值，所以又，则 因为 所以符合要求 、确定管板的设计压力本设计采用方案：管板的设计压力 、计算，并按和管板的材料用16MnR，假设管板的厚度为87， C=0.42、=4.6、管板计算厚度管板计算厚度 管板计算厚度加上腐蚀富裕量和槽的宽度，小于管板的假设厚度87，所以假设的管板厚度符合要求。 管板的名义厚度由计算厚度、腐蚀裕量和槽宽组成。这既是管板名义上的厚度为80。、换热器中换热管所受的轴向应力通常我们有三种方式可以计算得出换热管所受的轴向应力：只存在壳程设计压力，管程不存在设计压力=0；只存在管程设计压力，壳程存在计压力=0；壳程所受的设计压力和管程所受的设计压力同时相互的作用。浮头式换热器：管子应力： 式中：计算结果应满足：当时，； 当时，。下面按三种工况分别计算：=2.45，=0，则 因为，所以，则此计算符合要求。=0，=2.45 因为，又，所以，则此计算符合要求。=2.45，=2.45 因为，所以则此计算符合要求。、换热管与管板的拉脱应力 计算结果应满足换热管当量外径；为换热管有效长=5913。时，由公式5-28得：所以符合要求。当时， 所以满足要求。当时， 所以满足要求。综上所述，管板的各参数都符合强度要求。3.4 法兰强度计算与校核根据设计条件，法兰材料16Mn在计算压力，设计温度下由GB150 、。对于所选的法兰是窄面法兰按下述规定计算：当满足的时后，的数值等于垫片接触的平均直径；当时，等于垫片接触的外径减去2b。因为，所以。m=2.00，y=11MPa。垫片压紧力 螺栓载荷 螺栓材料用，则许用应力、。 d为螺栓小径：，则由公式5-33得： 操作情况下法兰的受力： 力矩： 预紧情况下螺栓法兰的受力： 力臂： 力矩： 操作状态： 预紧状态： 法兰厚度：操作状态： 预紧状态： 法兰的厚度取其中与数值较大的， 厚度最少夜宴是的两倍，即，2，所以73.6mm由于管程介质的影响，法兰材料的取2。 则法兰的名义厚度向上圆整为80，又因为，所以法兰厚度符合要求。所以综上计算都符合要求。3.5开孔补强计算我了将应力减小到，某一个可承受应力，我们可以对壳体进行加厚一点，这就是开孔。这种操作要满足，开孔金属遭到削弱的补强要小于等于金属的有效的补强面。在设计当中凸形封头的开孔直径；满足有效补强面积法开孔补强计算的计算要求，所以能使用等面积法来计算开孔补强。椭圆形封头的中心区域进行开孔，因此封头的计算可以确定。式中.强度削弱系数 ，接管有效厚度为。开孔所需补强面积 外侧有效高度 取小值，故。内侧有效高度按式，取小值，故。封头多余金属面积：封头有效厚度，封头多余面积 接管多余金属面积：接管设计厚度 接管区焊缝面积有效补强面积：所需另行补强面积拟采用补强圈补强。补强圈设计：外径，内径。因为,补强圈在有效补强范围内。补强圈厚度为：其中钢板负偏差并经圆整，取补强圈名义厚度为9mm。为便于生产制造时材料的准备，补强圈厚度也可取为封头厚度，即。 3.6鞍座强度校核根据公称直径，取鞍座包角为，则，所以因为所以鞍座符合要求。4 加工工艺4.1 换热器的制造在工业的发展史中，管壳式换热器应用领域广，使用时间悠长，在长期的发展中，它的结构有了优化，结构不断完善，使用效率也有极大地提高。4.1.1 筒体制造由于折流板与换热器壳体斌不是完全靠近，当中存在间隙，间隙对对换热效率有很大的影响，英雌筒体的制作要求更加精密，装配中也要小心，以免损坏。筒体的制造中其弧度要求比较精确，精确的部件可以提高工作的效率，所以筒体一般是长时间的工作经验和认真的老师傅。4.1.2 封头和管箱制造在封头与管箱的制作中通常用的是一个整体，而不用加强的，应为封头和管箱都很薄，比管壳薄。管程接触腐蚀介质，分头和管箱要采用防腐蚀措施，增加使用寿命。换热器的制作中最重要的是处理好各个接头，与焊接的部位，提高使用安全性，保证密封完好。在固定和加固时，要避免损伤接头，弯管之处，降低认为损伤，造成财产损失4.1.3 管子制造完整的管子才可以用作直管的制作，不可出现裂缝，要保证关管子的密闭性，不会泄露等。U型管则可以用管子拼接。直管一律采用整根管子而不允许有接缝，U型管可以拼接，换热器安装有两种，一种为混凝土，一种为砖砌的马鞍型安置出，两者安装时都要取水平，安装螺栓要紧固。4.2正确安装换热器换热器在进行安装前，必须严格检查其各个部件的完好度及是否合格，认真检查安装固定的螺母，确定其安全稳定,确保其使用时安全可靠，要按照规定进行组装和使用，不可随意安装，取放零部件要放在正确的地方，如管束等要轻拿轻放，安装完成工具也要归类收好。 换热器在安装时要先找平，在进行固定，焊死在地面固定。保证管束可以正常在管箱内，没有倾斜或者受力不均匀，这样做可减小能量损耗，提高换热效率，在保证水平紧固的安装好之后，这样才可以将其他换热器安置在它上面安置其他换热器，在安装时要检查好管束是否完好，密封是否完好，换热器挪动换热器，和调动是时，要将管束取出安放在安全位置，避免损坏，在移动是不要将受力点放在弯管，接口处，避免损坏，低速转移。为了方便换热器的维修和清理，换热器的两端留要留一定的空，留的空间能轻松取出管体即可，同时换热器上面要留大点的空间，方便箱盖的拆装。周围也要留一定空间，可以拆装壳体即可。还要注意安装位置是否有阻碍生产制造。安装时要按照要求和正确的尺寸进行安装，不能随意安装，以免造成更大的财产损失。 换热器工作中其内外压不是相同，为防止其出现内部开裂，对于管程和管壳在使用前都要严格的进行多次水压试验，保证绝大部分运行都不会出现故障。 （1）对换热器的壳程部分进行压力及气密试验。检查其密封是否完好（2）对换热器的管程也进行压力和气密试验，保证其密封完好。5.2换热器的防腐蚀（1）换热器的制造材料采用耐腐蚀材料：其优点是换热器使用寿命长，缺点有，这样的材料造价高，使用面不大，会占据资金的大部分等补偿失。（2）使用电化学保护法：阴极保护法，是使用外部直流电源，使金属表面为阴极，这种方法耗电太大，价格昂贵，一般不会使用；阳极保护法，设备外部连接电源阳极，可以在金属表面制造一层钝化膜，这种方法可延长换热器使用寿命，但钝化膜的保护时间有限。因此，牺牲阴阳极来减小换热器的腐蚀速度的保护法很难实现，代价太大。（3）在换热器中添加缓腐蚀剂：但是要注意的有添加物不可影响产品质量，不可严重危害自然环境，以免不小心泄漏时造成很难补救的后果。（4）在换热器上涂防腐蚀层：避免了金属表面直接和腐蚀介质的接触，阻隔两者，可以节约成本，使用的比较多，很多应用于防气态腐蚀。总结本次设计我学习研究了换热器，对它的概念，发展历程，应用领域都有了初步的认知，了解简单换热器的结构，工作原理，对其零部件的生产，和材料选择，以及要考虑的成本，及利益，让我对机械制造有了比较成熟的认知。了解到了换热器的应用和其发展前景，对于生产制造有了一定了解，通过这次针对性的探讨研究让我对机械行业有了更对认知，让我体会到了设计的艰难和劳累，对尺寸和数据的处理，每一各都要认真对待，精确的记录数据，以免对后续设计带来麻烦，从换热器零部件的材料选择，和各个部分的结构设计，以及需要注意的事项，让我体会到了一种成就感，自主设计制作，制作时经常会遇到不知道，在期间我通过查阅大量资料和前人的经验总结，设计基础，还有老师的指导以及帮助，找到了如何正确的去完成任务，进过反复的修改和阅读以及资料对比，最终完成了设计在设计中我发现自己的专业没有学习过一些知识，通过这次设计我了解了自己的不足之处，缺乏对所学知识的正确应用 ，在绘图和软件使用上也有些生疏了，这次设计让我发现了自己的不足之处，认识了自己学识的浅薄，知道了机械行业的发展，对于之后的工作方向也有了大致了解，此次设计让我学会了你更加耐心认真的去做每件事，以及更好的和他人相处，我会努力改正，让自己能从容的去处理，叫我所用于实践，积累经验，让自己变得更好。 参考文献1 秦叔经，叶文邦.化工设备设计全书-换热器 .北京：化学工业出版社，20032 工程材料实用手册编辑委员会.工程材料实用手册 .北京：中国标准出版社，20023 朱有庭.化工设备设计手册 .北京：化学工业出版社，20054 钱颂文.换热器设计手册 .北京：化学工业出版社，20025 朱振华，邵泽波.过程装备制造技术 .北京：化学工业出版社，20166 华南理工大学化工原理教研组.化工过程及设备设计 .广州：华南理工 大学出版社，19867 赵惠清，蔡纪宁.化工制图 .北京：化学工业出版社，20158 谭蔚.化工设备设计基础 .天津：天津大学出版社，20169 潘继红等.管壳式换热器的分析与计算M. 北京: 科学出版社，199610 兰州石油机械研究所. 换热器（上册M). 北京：中国石化出版社， 199211 化工设备技术全书编委会. 换热器设计M. 上海：上海科学技术出版社，198812 Condensation heat transfer in ultra compact mini channel heat exchangers. Zhen Zhang,Yoav Peles. Journal of Thermal Science and Engineering Applications . 201613 Application of a genetic algorithm to optimize the refrigerant circuit offin-and-tube heat exchangers for maximum heat transferor shortest tube. WU Z G,DING G L,WANG K J,et al. International Journal of ThermalSciences . 201514 钱颂文. 吴家声.马晓明. 孙萍. U形管换热器管束固有频率研究M.华南理工大学学报 1997年02期15 邓先和. 空心环管壳式换热器工业应用概况M. 广东：化工进展，广州 1997年05期16 隋建华. 郑召梅 管壳式换热器传热性能的检测与校核计算M.石油工业技术监督. 山东：石油工业技术监督，广饶 2005年08期致谢时间转瞬即逝，四年学习时间就要结束了， 在毕业论文将要完成之际，回忆当初，和同学室友们一起军训，一起踢球，就像是昨天才过去一样，在即将面临着分离的时候，有点不舍，我十分感谢四年来一直与我学习的同学和老师们，和一起成长的伙伴们，他们让我学会了更好的待人处事，我很感谢他们，也会一直记得我们一起度过的大学生活。我要特别感谢这两年来在学习和生活方面支持鼓励我的老师和同学们。他们在我困惑有困难时都认真的帮助我，让我十分感动，感谢他们一直陪伴我成长。另一方面，我十分感谢我的指导老师XXX老师，老师对我们和蔼可亲，在做毕老师对我们提出的疑问会耐心帮我们解答，帮助我们解决学困难，面对我们的提问，他会抽出休息时间帮助我们解答。让我在学习和论文写作中有了很多方便，老师一步步指导我们，帮助我们，对我们耐心的指导，每当有压力或遇到困难时老师都很支持我们，让我们有动力，耐心，更加认真的去对待学业，在选题，和论文写作，最终快要完成之际，没一步，老师都带给了我很多帮助，给了我们得多建议，让我在写作中，省下喝多时间，少走了很多弯路，老师的认真指导让我避免了很多错误，对我的设计过程带来了很多好处，让我们清晰的抓住重点，鼓励我们多看资料。在老师的指导下我们按步骤耿穗老师学习，让我们都能开心的毕业。在老师耐心认证真的指导下我终于完成了换热器的设计。进过长时间的论文写作和资料查询，以及老师的帮助学习，我学习到了很多知识，了解了很多机械领域的知识及生产应用，大量的知识拓宽了我对机械行业的认知了解。通过长时间的学习和老师及小组成员的交流 我也学到了很多。再次感谢我的老师们，你们让我们有了更多的用处，让我们学到了很多知识，对我们的就业生活都有很大帮助，谢谢你们。我也将参加工作将我们学习到的知识应用实践，我会记着你们的教导，认真，积极的工作，希望能在机械行业有好的发展，去学习更多的知识，制造出更好东西，实现人生价值。即将毕业，同时选择了与自己所学相近的制造业，老师的指导和经验会伴随着我成长。衷心的感谢各位师长，百忙之中抽出时间，评阅我的论文，指导和参加我的论文答辩，十分感谢各位师长！本文在写作中反复修改，推敲，阅读了一些量资料，学识浅薄，本文有欠缺之处，还请老师和各位专家教授多多指教! 23设计课题任务书学院： 专业： 指导教师学生姓名课题名称F360U型管式换热器设计内容及任务 拟设计一单壳程双管程U型管式换热器，用于热量回收。给定设计参数如下：管程介质：烟道气 壳程介质：水管程设计压力：1.25MPa 壳程设计压力：1.15MPa管程设计温度：430 壳程设计温度：90 腐蚀余量：自定 换热面积：360m2 需完成的主要内容如下：1、绪论2、主体结构设计3、材料选择及零部件结构设计4、强度计算与校核5、加工工艺、装配程序、安全防腐等6、绘制装配图及零部件图7、翻译外文文献拟达到的要求或技术指标1、首先需在互联网、图书馆、工厂广泛查阅相关科技资料2、进行结构、材料及装置选择论证时，要求资料详实，数据充分3、进行强度校核时，要求计算准确，分析详细，公式的字母含义应标明4、查阅15篇以上与题目相关的文献，其中近三年的文献不少于5篇，鼓励引用一定的外文文献；按要求格式独立撰写不少于12000字的设计说明书；写出不少于400字的中文摘要，关键词的个数一般取5个左右；鼓励翻译一篇本专业外文文献5、完成不少于3张零号图纸的结构设计图、装配图和零件图，其中应包含一张以上用计算机绘制的具有中等难度的1号图纸，同时至少有折合4号图幅以上的图纸用手工绘制，并要求图面整洁，视图齐全，布局合理，线条、文字及尺寸标注等均应符合有关标准规定进度安排起止日期工作内容备注2月26日3月9日3月12日3月23日3月26日6月28日5月29日6月1日毕业设计调研集中实习毕业设计毕业答辩主要参考资料1 秦叔经，叶文邦.化工设备设计全书-换热器.北京：化学工业出版社，20032 工程材料实用手册编辑委员会.工程材料实用手册.北京：中国标准出版社，20023 朱有庭.化工设备设计手册.北京：化学工业出版社，20054 钱颂文.换热器设计手册.北京：化学工业出版社，20025 朱振华，邵泽波.过程装备制造技术.北京：化学工业出版社，20116 华南理工大学化工原理教研组.化工过程及设备设计.广州：华南理工 大学出版社，19867 赵惠清，蔡纪宁.化工制图 .北京：化学工业出版社，20158 谭蔚.化工设备设计基础.天津：天津大学出版社，2014教研室意见本课题符合专业人才培养要求，设计任务饱满，同意下达任务书 R本课题不符合专业人才培养要求，不同意下达任务书教研室主任（签章）：年 月 日设计开题报告题目 F360U型管式换热器设计学生姓名班级学号专业一、设计现状与发展趋势 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。 近年来，随着我国石化、钢铁等行业的快速发展，换热器的需求水平大幅上涨，但国内企业的供给能力有