毕业论文-固定管板式换热器毕业设计.pdfVIP

前 言 毕业设计是完成教学计划实现专业培养目标的一个重要的教学环节；是教学计划中综 合性最强的实践性教学环节。它对提高学生综合运用专业知识分析和解决实际问题的能力 以及培养学生的工作作风、工作态度和处理问题等方面具有很重要的意义。 本次毕业设计的题目是液固两相流降温问题，针对此问题设计了三组换热器。固定管 板式换热器是国能换热器厂生产的主要设备之一，主要用于冷凝器，余热利用的换热器等， 并且设计的原始资料及数据均来源于工厂中正在设计的设备。 这次设计中的主要内容为:换热器的热力计算、工艺计算、换热器的结构与强度设计。 其中，热力计算和工艺计算主要是确定换热器的换热面积、换热器的选型、压降计算、壁 温计算等；而结构与强度设计则主要包括：管板厚度计算、换热管的分布、折流板的选型、 开孔补强计算以及各种零部件的材料选择等。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 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，并做了一定的摘要。 因为换热器设计是属于压力容器设计范畴，与我所学的课程有紧密的联系，所以这次 设计对我的设计能力有了很大的提高。它不仅使我贯通几年里所学习的专业基础知识和专 业理论知识，还培养和提高我们群体合作、相互配合的工作能力。换热器在设计过程中为 技术分析与产品开发可以为设计者提供一个广阔的思维想象空间，还能激发设计者的创新 意识。在设计过程中，我们可以很好地将所学的知识加以应用，在自己的脑海中巩固，这 是我选择这个课题的初衷，而事实上我也达到了预期的目的。 由于水平有限，在设计过程中一定存在许多疏漏和不够合理之处，恳请各位老师和同 学批评指正。特此致谢！ 1 目 录 摘 要 1 ABSTRACT2 前 言 3 1 换热器概述 7 1.1 换热器的应用 7 1.2 换热器的主要分类7 1.2.1 换热器的分类及特点7 1.2.2 管壳式换热器的分类及特点8 1.3 管壳式换热器特殊结构13 1.4 换热管简介 13 2 工艺计算 15 2.1 设计条件 15 2.2 第一级 热力计算 15 2.2.1 估算换热量 16 2.2.2 计算换热器换热面积16 2.2.3 总传热系数的计算17 2.2.4 校核换热面积：20 2.3 压力降的计算 21 2.3.1 管程压力降21 2.3.2 壳程的压力降22 2 2.4 换热器壁温计算 24 2.4.1 换热管壁温计算24 2.4.2 圆筒壁温的计算25 3 换热器结构设计与强度校核27 3.1 壳体与管箱厚度的确定27 3.1.1 壳体和管箱材料的选择27 3.1.2 圆筒壳体厚度的计算27 3.1.3 管箱厚度计算28 3.2 开孔补强计算 29 3.2.1 壳体上开孔补强计算29 3.2.2 前端管箱开孔补强计算31 3.2.3 排污口和排气孔开孔补强计算34 3.3 水压试验 34 3.4 换热管 35 3.4.1 换热管的排列方式35 3.4.2 布管限定圆35 3.4.3 排管36 3.4.4 换热管束的分程37 3.4.5 换热管与管板的连接37 3.5 管板设计 37 3.5.1 管板与壳体的连接37 3.5.2 管板计算38 3.5.3.换热管的轴向应力 42 3.5.4. 换热管与管板连接拉脱力43 3.5.5 管板重量计算43