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　　1、南华大学机械工程学院毕业设计（论文）浮头式换热器设计摘要： 本次设计的题目是浮头式换热器。浮头式换热器是管壳式换热器的换热器系列中的一种，它的特点是两端管板只是一端与外壳固定，另一端可相对壳体滑移，称为浮头式。浮头由浮动管板钩圈和浮头端盖组成。它不会因为管束之间的差胀而产生温差热效应，同时还具有拆卸方便、易清洗的优点，另外与其他类型的管壳式换热器一样，能在高温、高压下工作，所以在化工工业方面应用广泛。本设计中的浮头式换热器主要参照GB151在给定的设计条件下进行工艺设计，然后对筒体、管束、浮头端进行详细的机械结构设计、计算和校核，对于换热器的一些零部件则根据设计参数查找标准。对于具体的设计步骤

　　2、与准则在设计说明书中有详细的说明。关键字:换热器；浮头；管板；钩圈The design of floating-head heat exchangerAbstract: The topic of my study is the design of floating-head heat exchanger. The floating-head heat exchanger is a special type of tube and shell heat exchanger. It is special for its floating head. One of its tube sheet is

　　3、 fixed， while another can float in the shell， so called floating head. The floating head floating tube sheet hook and loop and floating head cover. It is not because of the differential expansion between the tubes and the temperature difference between the thermal effects, but also has to facilitate

　　4、 the demolition, the advantages of easy to clean, but in addition it can work in high temperature and high pressure same as the other tube and shell heat exchanger, so widely used in the chemical industry. The design of the floating head heat exchanger major reference GB151,first make process design

　　5、 in a given design conditions, and then on the cylinder, tube, floating head end, a detailed mechanical structural design, calculation and check, for some of the heat exchanger components according to the design parameters. The specific design steps and design criterion is described in design specif

　　6、ication.Keywords: heat exchanger; floating head; tube plate; hook and loop前 言 换热器是实现热量传递的一种设备，在工业生产中起着重要的作用，在各个化工相关领域得到了广泛的应用。 在工业生产中，人们通过换热器来将热量从一温度较高的物料传递到另一温度较低的物料。例如，在合成氨的生产中，通过废热锅炉来降温以实现控制温度的目的；在精馏塔结构中设置冷凝器；用换热器来实现飞机发动机的散热等等。这都是换热器在工业生产中的应用。 换热器按结构形式分成好几种，其中管壳式换热器应用*为广泛。本次设计的是浮头式换热器，是管壳式换热器的一种，

　　7、和其他管壳式换热器一样，能适应高温、高压的工作环境，同时，还容易清洁，但造价比较贵。在设计的过程中，我根据设计说明书，翻阅了相关资料，查了相关的国家标准，从工艺计算、结构设计以及强度校核等方面设计出了符合条件的浮头式换热器，并绘制了图纸。 本次设计是对我大学四年学习成果的检验，但因为本人水平有限、知识比较匮乏，设计中难免有错误以及不当之处，希望各位老师、同学能给予指正。 1. 概述1.1 研究的目的和意义在化工、炼油、制药等工业生产中，绝大部分的工艺过程都有加热、冷却和冷凝的过程，这些被总称为换热过程，而使这些换热过程得以实现的设备称为换热设备,作为通用工艺设备被广泛应用于化工、炼油、动力、原

　　8、子能和其他许多工业部门。据统计，在化工厂，换热设备的投资约占总投资的10%20%；在石油炼厂中，约占全部工艺设备投资的35%40%。可以看出在提高传热效率的同时，促进换热设备的结构紧凑性以及产品的系列化、标准化与专业化不仅可以对现有生产技术进行提高，还能节约企业生产成本。1.2 国内外的研究现状以及发展趋势 上个世纪70年代初发生世界性能源危机，有力地促进了传热强化技术的发展。当今换热器技术的发展以CFD（计算流体力学技术）、模型化技术、强化传热技术等形成一个高技术体系。*近十几年，强化传热技术受到了工业界的广泛重视，得到了十分迅速的发展，国内外先后推出了板式、螺旋板式、板翅式等高效的传热设备

　　9、 早期，我国换热器的制造技术远远落后于国外，由于工艺以及技术的限制，当时的换热器只能采用简单的结构，不但传热面积小，而且体积大、笨重。近年来，借着国内经济迅猛发展良好机遇，的国内的换热器制造技术已经有了长足的发展，各种类型和种类的换热器发展猛烈，使用新结构、新材料的换热器不断涌现，但与国外有不小的差距，特别是在新型高效换热器领域。 未来，国内市场需求将会有以下特点：产品质量水平应有更高的要求，特别是在环保与节能方面，更是发展的重点方向；产品的性价比应该更高；产品的多样化与系列化；产品**的需求；生产厂家的大型化与集团化。 在国外二十世纪20年代出现了板式换热器，一出现就应用在了食品行业。板式

　　10、换热器的结构紧凑、传热效果好，后来被发展出了多种结构形式。30年代初，瑞典制成了螺旋板换热器，接着英国用钎焊法制成了由铜及其合金材料制造的板翅式换热器，并应用于飞机发动机散热。30年代末，瑞典又**制成了板壳式换热器，并应用于纸浆工厂。同时，腐蚀问题渐渐被人们重视，越来越多的人注意到了新材料的应用。到了60年代，随着制造工艺的进一步完善，紧凑型板面式换热器得到了蓬勃的发展和广泛的应用，同时为了满足在高温、高压条件下的工艺要求，典型管壳式换热器也得到了进一步发展，增加了强化传热。70年代，逐渐向体积减小、重量减小、消耗减少、适应性增强方面发展。 在国外市场，现如今，虽然板式换热器发展迅速，市场竞

　　11、争力不断上升，但管壳式换热器仍占住着主导地位。随着动力、石油化工工业的发展，换热设备也渐渐向着高温、高压、大型化方向发展。1.3本次设计研究的主要内容 本次设计的是浮头式换热器，是管壳式换热器的一种，具有高度的可靠性和广泛的适应性，在现如今的各种换热器中占住着主导地位。 该换热器设计参考的前提是常减压装置中的工艺条件，根据装置工艺条件选择具体的流量、温度、压力等参数。浮头式换热器的主要优点是管束可以抽出，以方便清洗管、壳程；介质间温差不受限制；可在高温、高压下工作，一般温度小于等于450，压力小于等于6.4MPa；可用于结垢比较严重的场合；可用于管程易腐蚀场合。但结构复杂，成本高，制造安装要求高。浮头式换热器是由管箱、筒体、管板、封头、折流板、换热管等零部件组成，根据换热管材料、尺寸、管数、管程压力

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