汽水换热器设计目 录
摘 要 I
Abstract II
第1章 引 言 1
1.1课题介绍 1
1.2选题意义 1
1.3国内外发展趋势 2
1.4课题的主要工作 3
第2章 工艺设计 4
2.1原始数据及相关物性参数 4
2.2换热器的热负荷计算 4
2.3平均温差的计算 5
2.4估算传热面 5
2.5换热器结构初步设计 6
2.6传热系数校核计算 6
2.6.1管程换热系数 6
2.6.2壳程换热系数 7
2.7流体阻力计算 9
2.7.1管程压降计算 9
2.7.2壳程压降计算 10
第3章 结构设计 13
3.1概述 13
3.2管程的设计 13
3.2.1管箱设计 13
3.2.2封头结构设计 13
3.2.3管板 14
3.2.4布管 14
3.3壳程设计 15
3.3.1壳程筒体设计 15
3.3.2管子与管板连接 16
3.3.3折流板和拉杆的设计 16
3.3.4进口防冲结构的设计 18
3.4支座的选用 18
3.5接管及接管法兰的设计 18
3.5.1管程进出口的设计 18
3.5.2壳程进出口的设计 19
第4章 强度设计 21
4.1壳程筒体的壁厚设计计算 21
4.2管程管箱筒体的壁厚设计计算 23
4.3封头设计 24
4.4开孔补强计算 26
4.5管板厚度设计 31
4.6换热管稳定许用压应力 42
4.7法兰设计计算 43
第5章 结 论 46
参考文献 47
致 谢 48
第1章 引 言
1.1课题介绍
本设计题目为汽-水换热器设计，由以下几个部分组成的：汽—水换热器的工艺设计、结构设计、强度设计以及应用AutoCAD绘图软件绘制装配图、零件图和部件图。
该换热器是在板式换热器的基础上加装降温与降压器而组成的，利用调节器对高蒸汽或高温水进行一级换热使之降之150℃以下。进入板式换热器进行换热，适用于高温蒸汽及高温水150℃以上。这种装置集板式换热器同时具有降温与降压器的优点。使换热器更加充分地进行热量交换。
汽水混合加热器是一种新型的汽液混合加热装置，与其它换热设备比较，它具有换热效率高、 噪声小、安装简单，成本低廉等特点。因此被广泛应用于生产、生活用水的加热和热水采暖系统中。工作时被加热水通过呈拉阀尔管形的喷管，蒸汽从喷管侧通过管壁 上的许多斜向小孔喷入水中，二者在高速流动中瞬时良好混合，达到加热水的目的。
1.2选题意义
换热器的作用可以是以热量交换为目的。广泛应用于汽车、航空、石油化工、动力、医药、冶金、制冷、轻工、食品、工程机械等行业的一种通用设备。按其传热面的形状和结构进行分类可分为管型、板型和其他形式换热器，换热器在化工生产中的应用是十分广泛的，任何化工生产工艺几乎都离不开它。所以，选择换热器的设计能提高学生对所学知识的综合运用，并为以后的工作打下坚实的基础。能源是当前人类面临的重要问题之一，能源开发及转换利用已成为各国的重要课题，而换热器是能源利用过程中必不可少的设备，几乎一切工业领域都要使用。它的主要功能是保证工艺过程对介质所要求的特定温度，同时提高的能源利用率。
1.3国内外发展趋势
国内方面，各研究机构和高等院校研究成果不断推陈出新，在强化传热元件方面华南理工大学相继开发出表面多孔管、波纹管、纵横管等；天津大学在流路分析法、振动方面研究成果显著；清华大学在板片传热方面有深入研究；西安大学在板翅式换热器研究方面已取得初步成果。这些技术成果为国民经济的快速发展，为中国炼油、化工工业的发展起到了决定作用，也使中国传热技术水平步入国际**水平。在生产中存在的热交换条件千变万化，所需要的换热器必须各式各样，为了符合使用要求，国内、外对换热器技术的开发从传热机理的研究、设备的结构的创新，设计计算的方法改进以及制造工艺水平的提高等方面都进行了长期而大量的工作。直至目前，换热器的基本状况是管壳式换热器，就其数据量或使用场所与管式结构竞争，从空间技术发展起来的热管技术受到极大重视，各式热管换热器已进入工业实用阶段。在换热器设计中采用了电子计算机，不仅可以缩短计算时间，减少人为的差错，而且有可能进行*佳设计。换热器制造工艺上获得了改进，新材料及复合材料已逐渐使用。
随着工业的高速发展，换热器技术将迅速发展。就目前的情况分析，换热器的基本发展趋势是：提高传热效率，提高紧凑性，降低材料消耗，增强承受高温、高压、超低温及耐腐蚀能力。保证互换性及扩大容量的灵活性，通过减少堵塞和便于除垢以减少操作事故，从选用材料，结构设计以及运行操作等各方面增长使用寿命并在广泛的范围内向大型化发展。在换热器制造中，专业化生产的趋势仍将继续。加工中向“多轴化”及“数值控制化”发展。采用新技术、新工艺、新材料，提高机械化、自动化水平。提高劳动生产率，降低制造成本仍是基本发展目标。
对
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