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管壳式换热器的课程
xxxxxxxxx 大 学
课程设计说明书
设计题目： 管壳式换热器的设计
学院、系： 化学工程与工艺学院（精细化工专业 ）
专业班级： 精细2012班
学生姓名： xxxxxxxxxxxx
指导教师： xxxxxxxxxxxxx
成 绩： ________________________
2015年 07 月 08
目录
2015年 07 月 08 1
目录 2
一、课程设计题目 5
二、课程设计内容 5
1．管壳式换热器的结构设计 5
2. 壳体及封头壁厚计算及其强度、稳定性校核 5
3. 筒体水压试验应力校核 5
4. 鞍座的选择 6
5. 换热器各主要组成部分选材，参数确定。 6
6. 编写设计说明书一份 6
7. 绘制1号装配图一张。 6
三、设计条件 6
（1）气体工作压力 6
（2）壳、管壁温差50℃，tt＞ts 6
（3）由工艺计算求得换热面积为105m2。 6
（4）壳体与封头材料在低合金高强度钢中间选用，并查出其参数，接管及其他数据根据表7-15、7-16选用。 6
（5）壳体与支座双面对接焊接，壳体焊接接头系数Φ=0.85 6
（6）图纸：参考图7-52，注意：尺寸需根据自己的设计的尺寸标注。 6
四、基本要求 7
五、说明书的内容 7
1.符号说明 7
2.前言 7
3.材料选择 7
4.绘制结构草图 7
5.壳体、封头壁厚设计 8
6.标准化零、部件选择及补强计算： 8
7.结束语：对自己所做的设计进行小结与评价，经验与收获。 8
8.主要参考资料。 8
六、主要参考资料 8
管壳式换热器的结构设计 9
1 前言 10
1.1概述 10
1.1.1换热器的类型 10
1.1.2换热器 10
1.2设计的目的与意义 11
1.3管壳式换热器的发展史 11
1.7提高管壳式换热器传热能力的措施 12
1.8 设计思路、方法 12
1.8.1换热器管形的设计 12
1.8.2 换热器管径的设计 13
1.8.3换热管排列方式的设计 13
1.8.4 管、壳程分程设计 13
1.8.5折流板的结构设计 13
1.8.6管、壳程进、出口的设计 14
1.9 选材方法 14
1.9.1 管壳式换热器的选型 14
1.9.2 流径的选择 17
1.9.3材质的选择 18
1.9.4 管程结构 18
2 壳体直径的确定与壳体壁厚的计算 19
2.1 管径 19
2.2 管子数n 20
2.3 管子排列方式，管间距的确定 20
2.4换热器壳体直径的确定 20
2.5 换热器壳体壁厚计算及校核 20
3 换热器封头的选择及校核 22
4 容器法兰的选择 22
5 管板 23
5.1管板结构尺寸 23
5.2管板与壳体的连接 24
5.3管板与管子的连接 24
5.4管板厚度 24
6 管子拉脱力的计算 25
7 计算是否安装膨胀节 26
8 防冲板 27
9 折流板设计 28
9.1折流板的选择 28
9.2折流板的布置 31
10 开孔补强 31
10、1 壳体接管开孔补强 31
1、确定壳体和接管的计算厚度及开孔直径 31
2、确定壳体和接管实际厚度，开孔有效补强面积及外侧有效补强高度h 32
3、计算需要补强的金属面积和可以作为补强的金属面积 32
4、计算Ae 32
5、比较，， 32
10.2 管箱接管开孔补强 33
1、确定壳体和接管的计算厚度及开孔直径 33
2、确定管箱和接管实际厚度，开孔有效补强面积及外侧有效补强高度h 34
3、计算需要补强的金属面积和可以作为补强的金属面积 34
4、计算Ae 34
5、比较，， 35
11 接管最小位置 35
12.鞍座 36
1.壳体质量 36
2.封头质量 36
3.管箱质量 36
4.附件质量 36
5.管子质量 37
6.强度校核 37
符号说明 38
参考文献 39
一、课程设计题目
管壳式换热器的设计
二、课程设计内容
1．管壳式换热器的结构设计
包括：管子数n，管子排列方式，管间距的确定，壳体尺寸计算，换热器封头选择，容器法兰的选择，管箱的选择，鞍座的选择，接管选择等等。
2. 壳体及封头壁厚计算及其强度、稳定性校核
（1）根据设计压力初定壁厚；
（2）确定管板结构、尺寸及拉脱力、温差应力；
（3）计算是否安装膨胀节；
（4）确定壳体的壁厚、封头的选择及壁厚，并进行强度和稳定性校核。
3. 筒体水压试验应力校核
4. 鞍座的选择
5. 换热器各主要组成部分选材，参数确定。
6. 编写设计说明书一份
7. 绘制1号装配图一张。
三、设计条件
（1）气体工作压力
管程：半水煤气 0.7 MPa
壳程：变换气 0.475 MPa
（2）壳、管壁温差50℃，tt＞ts
壳程介质温度为400
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