合成气、变换气第一热交换器设计说明书_精品.doc

毕 业 设 计（论 文） 设计(论文)题目：合成气、变换气第一热交换器设计 姓 名 高 佩 学院（系）化学与生物工程学院 专 业 过程装备与控制工程 年 级 指导教师 2012年 6 月 1日  太原科技大学毕业设计（论文）任务书 （由指导教师填写发给学生） 学院（直属系）： 化学与生物工程学院 时间： 2012 年 3月 1 日 学 生 姓 名 指 导 教 师 设计（论文）题目 合成气、变换气第一热交换器设计 主要研 究内容 1.工艺计算； 2.机械设计； 3.零部件设计； 4.autocad绘图。 研究方法 调查法、观察法、文献研究法等 主要技术指标(或研究目标) 通过这次毕业论文的设计，进一步加深对所学的基础理论、基本技能和专业知识的掌握；培养设计计算、数据处理、文件编辑、文字表达、文献查阅、计算机应用、外文应用等基本工作实践能力，加深对autocad绘图软件的使用能力。 主要参考文献 1天津大学化工原理教研室，《化工原理》上册，天津科技出版社，1992年 2 国家技术监督局，《钢制管壳式换热器》（GB151-99），1999年 3 国家医药管理局上海医药设计院，《化工工艺设计手册》（上、下册），化学工业出版社，1987年 说明：一式两份，一份装订入学生毕业设计（论文）内，一份交学院（直属系）目 录 中文摘要 IV Abstract V 第一章 绪 论 1 1.1 合成氨的工艺流程 1 1.2 低温甲醇洗工段工艺流程 2 1.3 第一换热器(3w-505A)的设计说明 2 第二章 控制方案的确定 3 2.1 工艺过程及控制参数的选取 3 2.2 控制方案的设计 3 2.3 各仪表的作用方式 4 第三章 工艺计算 5 3.1 原始数据 5 3.2 类型选择 5 3.3 流体流径的选择 6 3.4 工艺参数的计算 6 3.4.1 确定冷热流体的定性温度 6 3.4.2 定性温度下的物性参数 6 3.4.3 计算热负荷 7 3.4.4 平均温度差 8 3.4.5 初选总传热系数 8 3.4.6 初算所需传热面积 8 3.4.7 换热器结构设计 8 3.4.8 核算总传热系数 9 3.5 核算压强降 11 3.5.1管程压强降 11 3.5.2壳程压强降 11 第四章 机械设计 13 4.1 结构设计 13 4.1.1设计条件 13 4.1.2筒体壁厚 13 4.1.3管箱设计 15 4.1.4管箱法兰 16 4.1.5管箱法兰垫片 17 4.1.6管箱法兰紧固件 17 4.1.7封头的设计 19 4.1.8拉杆设计 20 4.1.9管板设计 21 4.1.10换热管设计 22 4.1.11接管设计 23 4.1.12接管外伸长度 23 4.1.13防冲挡板 24 4.1.14折流板 25 4.1.15吊耳 26 4.1.16焊接结构设计 27 4.1.17设备总质量估算 27 4.1.18支座的设计 29 4.1.19鞍座位置确定 31 4.1.20开孔补强条件 32 4.2 强度校核 33 4.2.1固定管板换热器设计计算 33 4.2.2壳程圆筒计算 34 4.2.3前端管箱封头计算 35 4.2.4后端管箱封头计算 35 4.2.5管箱法兰计算 37 4.2.6开孔补强计算 39 4.2.7延长部分兼作法兰固定式管 40 第五章 技术条件的编制 48 5.1 技术条件的说明 48 5.1.1 钢材 48 5.1.2 焊接 48 5.1.3 热处理 48 5.1.4 无损探伤 48 5.1.5 质量证明书、标志、油漆、包装、运输 48 5.1.6 换热器的尺寸偏差 49 5.2 设备的技术条件 49 5.2.1 换热器的技术条件 49 5.2.2 折流板或支持板技术条件 49 5.2.3 管板技术要求 49 5.2.4 法兰技术条件 50 5.2.5 支座技术条件 50 参考文献 51 致谢 52 附录 53  摘 要 换热器是将热流体的部分热量传递给冷流体，实现化工生产过程中热量交换和传递不可缺少的设备。 本文以固定管板式管式换热器为研究对象，在查阅国内外众多文献的基础上，对换热器的发展、背景、分类和用途进行了探索和研究，以气气换热器的设计过程为主线，结构设计为主体，全面介绍换热器的设计全过程。本文主要以循环水和氯乙烷为介质，按实际设计步骤依次进行工艺计算、结构设计和强度校核，并画出换热器的CAD结构图。主要研究内容如下： （1）对换热器的发展、分类、材料和运用进行阐述，了解换热器的基本构造和基本原理。 （2