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　　沈阳化工大学 本科毕业设计 题 目： 固定管板式换热器设计 院 系： 能源与动力工程学院 专 业： 热能与动力工程 毕业设计任务书 热能与动力工程专业 班 学生： 毕业设计（论文）题目： 固定管板式冷却器设计 毕业设计（论文）内容： 文献综述 CAD 软件制图 英文翻译 毕业实习 毕业设计（论文）专题部分： 起止时间： 2020 年 3 月 2020 年 6 月 指导教师： 签字 年 月 日 教研主任： 签字 年 月 日 学院院长： 签字 年 月 日 毕业设计开题报告 论文题目 : 固定管板式换热器的设计 学生姓名 : 专业班级 : 学号 : 指导教师 : 2020 年 3 月 1 日 1. 选题的目的和意义 换热器为石油化工、食品、原子能及其它化工部门所广泛使用的一种工艺设备。一般情况换热器约占石油化工装置设备总重量的 40%。 近年来 ,随着制造技术的进步 ,强化转热元件的开发 ,使得新型高效换热研究有了较大的发展 ,根据不同的工艺条件与换热工况制造了不同结构形式的新型换热器 ,并已在化工、炼油、石油化工、制冷和制药各行业得到应用与推广，取得了较大的经济效益。 本 次设计的换热器是固定管板式换热器，主要完成冷却水一煤油间的热量交换。管程工作压力为 ，壳程工作压力为 。设计温度壳程是 75℃，管程为 35℃。管程内介质是自来水，壳程内为煤油。选用石棉作保温材料，厚度为 100mm。 根据任务书中流体进、出口的温度计算传热负荷，确定，选定换热器形式，选取换热器的材料，确定主要结构尺寸，满足强度、刚度和稳定性等要求，根据设计压力确定壁厚，使换热器有足够的腐蚀裕度。 结构设计的一般顺序为 : ，选择管箱短节、分程隔板、的材料尺寸及管箱深度。 设计，选择合适的材料，计算结构尺寸。 ，选择封头形式，分别计算所受内压和外压。 ，确定连接形式，计算*小厚度。 ，确定拉杆的结构形式、直径和数量、布置及定管距结构尺寸。 ，选择折流板形式、尺寸及板间距。 。 ，对上述步骤确定的结构尺寸形式进行强度校核，如不满足要求需重新进行结构设计、再校核，直至符合要求。 *后通过设计计算提高换热器的传热效率和减少能源消耗，达到更高效，更节能的目的。 1. 查阅中外文 期刊文献、整理成文献综述、翻译一篇英文资料、写出开题报告。 时间 :第 1 周一第 4 周 2. 进行换热器传热计算、设计计算和强度校核，用 Auto CAD 对换热器本体图及主要零部件图进行初步绘制。 时间 :第 5 周一第 7 周 3. 确定结构、正式计算。（ 5 月 4 日 —5 月 6 日中期检查 ） 时间 :第 8 周一第 11 周 ，初步进行结构设计，为出图做准备。时间 :第 12 周一第 14 周 5. 计算说明书及图纸全部整理完毕，将电子版上交给指导教师。进一步修改图纸，准备答辩。 时间 :第 15 周一第 16 周 。时间 :第 17 周一第 18 周 一、文献综述 二、传热工艺计算 三 、强度计算 参考文献 致谢 附录一 英文文献及翻译 附录二 实习报告 指导教师意见 指导教师签字 : 年 月 日 沈阳化工大学学士学位论文 摘要 内容摘要 换热器是进行热交换操作的通用工艺设备，被广泛应用于各个工业部门，尤其在石油、化工生产中应用更为广泛。以炼油厂为例，换热器占设备总金属消耗量的 20%左右。它既是工艺流程中的重要装备，同时又是企业减少能源消耗、降低生产成本的主要手段。由于世界性的能源危机， 为了降低能耗，工业生产中对换热器的需求量越来越多，对换热器的质量要求也越来越高。换热器分类方式多样，按照其工作原理可分为：直接接触式换热器、蓄能式换热器和间壁式换热器三大类，其中间壁式换热器用量*大，据统计，这类换热器占总用量的 99%。间壁式换热器又可分为管壳式和板壳式换热器两类，其中管壳式换热器在长期的操作过程中积累了丰富的经验，其设计资料比较齐全，在许多国家都有了系列化标准，工业生产中有高度的可靠性并具有广泛的适应性 本课题设计一个固定管板式换热器，相对于其他几种换热器，它具有以下优点：结构简单，加工方 便，造价低；在相同壳体直径内排管*多，结构紧凑，可以使用各种材质的换热管；处理介质包括有相变和无相变各种介质的换热过程。根据 GB《管壳式换热器》、GB《钢制压力容器》进行设计，主要包括以下四个部分：文献综述、传热工艺计算、强度校核 错误 !未找到引用源。 CAD制图。 **，文献综述：查阅与课题相关中外期刊，编写文献综述。第二，传热工艺计算：根据所给数据查的相关物性参数并计算有效平均沈阳化工大学学士学位论文 摘要 温差；由 DittusBoetler 公式计算管程换热系数；同理，有相关公式计算壳程换热系数并初 定换热器结构；再计算总传热系数；根据相关公式计算管程压降与壳程压降并进行校核。第三，强度校核：选择换热器材料、规格，排列方式；确定筒体壁厚、管箱短节壁厚与管程封头壁厚并进行应力校核与液压实验；选择设备法兰与接管法兰；设计管板的厚度并对危险工况下的管板应力、壳程法兰应力、管子应力、壳程圆筒轴向应力、拉脱力进行校核；拉杆与定距管的确定；折流板、防冲板、分程隔板的选择；接管的选择与是否需开口补强的确定；鞍座的选择及应力校核。第四，运用 AutoCAD 软件进行绘图设计，图纸包括装配图和拉杆、左右管板、左右管箱等零件图 。 换热器既可以是一种单独的设备，也可是某一工艺设备的组成部分。它的主要功能是保证工艺过程对介质所要求的特定温度，同时也是提高能源利用率的主要设备之一。通过这次设计使我更深入的了解了影响传热过程的各种因素，并通过改变它们使之符合设计要求。同时，也因 CAD 作图中所遇的各种困难与错误，并在逐步的克服与改正过程中知道换热器某一部分的具体构造以及为什麽这样。 关键字： 换热器；换热管；固定管板 沈阳化工大学学士学位论文 Abstract Abstract Heat exchanger for heat exchange operation is a mon sectors, especially in the petroleum, chemical production more widely used .In the refinery, for example, the total heat consumption of metal equipment accounted for about 20%. It is an important process equipment , is also the panies to reduce energy consumption, the primary means of reducing production costs. As a worldwide energy crisis, in order to reduce energy consumption, industrial production, the demand for more and more heat exchanger, the heat exchanger quality requirements are also exchanger classification diverse, according to its working principle can be divided into: direct contact heat exchangers, heat exchanger accumulator and recuperative heat exchanger three categories, including the largest amount of recuperative heat exchanger , according to statistics, such heat exchanger 99% of the total amount .Recuperative heat exchanger can be divided into a shell and tube and shell heat exchanger types, including shell and tube heat exchanger in the longterm operation has accumulated rich experience in the design data more plete, in many countries have a standard series, industrial production has high reliability and wide range of adaptability. Design of this project a fixed tube heat exchanger, heat exchanger relative to other types , it has the following advantages: simple structure, 沈阳化工大学学士学位论文 Abstract easy processing, low cost, within the same shell diameter discharge pipe up, pact structure, you can use the kind of material tubes, treatment media including phase transition and no phase change heat transfer process a variety of media. According to GB ‘shell and tube heat exchangers’, GB ‘Steel Pressure Vessels’ for design, including the following four sections: literature review, heat transfer process calculation, strength check CAD drawings. First, the literature review : Review and issues related to foreign journals, writing literature review .Second, the heat transfer process calculation : According to the data related to the investigation and calculation of effective physical parameters of mean temperature difference, Calculated by the DittusBoetler tube heat transfer coefficient, Similarly, relevant formula shell heat

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