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1、毕业设计说明书I目 录摘 要ABSTRACT1 绪 论1.1 本设计的研究背景和意义11.1.1 本设计的研究背景11.1.2 本设计的研究意义11.2 换热器在生产中的作用和地位11.3 换热器的分类21.4 换热器的发展及国内外研究现状5毕业设计说明书II1.5 换热器的发展动向61.6 三维造型技术的应用61.7 本设计的研究内容及方法81.7.1 本设计的研究内容81.7.2 本设计的研究方法92 蛇管式换热器整体结构设计2.1 管径及介质进入蛇管内外的选择92.2 冷热流体物性数据的确定92.3 传热面积的计算92.4 蛇管长度及组数的确定毕业设计说明书III102.5 管间距 h
2、和内、外圈间距 t 的确定112.6 筒体直径及材料、蛇管圈数及高度的确定112.7 封头尺寸及材料的确定122.8 吊耳尺寸的确定132.9 支座尺寸的确定132.10 筒体法兰尺寸的确定143 换热器零部件的强度校核3.1 筒体壁厚计算及校核153.1.1 筒体壁厚计算153.1.2 筒体壁厚校核毕业设计说明书IV153.2 封头壁厚计算及校核163.2.1 封头壁厚计算163.2.2 封头壁厚校核163.3 支座的选择及校核163.3.1 支座的选择163.3.2 支座的校核163.4 筒体开孔补强的计算174 蛇管式换热器三维造型设计4.1 换热器蛇管的建模18毕业设计说明书V4.2
3、换热器筒体的建模184.3 换热器封头的建模184.4 换热器筒体法兰的建模194.5 换热器装配体的生成204.5.1 换热器的装配模式204.5.2 换热器筒体、接管、接管法兰的装配204.5.3 筒体、法兰、支座的装配214.5.4 封头与法兰的装配224.5.5 蛇管的装配22毕业设计说明书VI4.5.6 换热器的总体装配图生成235 总 结25谢 辞26参考文献27摘 要换热器是广泛应用于石油化工、动力、冶金、轻工、制冷等行业的一种通用设备，因其在化工行业的重要性，换热设备的研究受到世界各国政府及研究机构的高度重视。其性能的好坏不但直接影响到各部门生产的顺利进行和对产品质量的控制，并
4、且可能造成其自身的高能耗、低效率及可靠性差等诸多问题。本设计完成了蛇管式换热器的选型、总体结构设计等内容，运用三维绘图软件Solidedge 对换热器的各个零部件建立三维参数化模型，并对换热器的部分零部件进行了校核。关键词：蛇管式换热器；结构设计；三维造型；强度校核 毕业设计说明书VIIStructure Design and Solid Modeling of Coil Heat Exchanger ABSTRACTAs a general equipment, the heat exchanger is widely applyed in petrochemical, power, met
5、allurgy, light industry, refrigretion and so on. Because of its importance in the chemical industry, the heat exchanger equipment research is highly valued by the various countries government and the research institutions. Besides the important effects on the trouble-free operation and product quali
6、ty control, its performance has been influenced by its energy consume and reliability.Completed the design of the coil heat exchanger selection,the overall structural design, and utilizating three dimensional cartography software Solidedge to established three-dimensional parametric model and part o
7、f heat exchanger components to check.毕业设计说明书VIIIKey Words: coil heat exchanger; structural design; solid modeling;strength check毕业设计说明书11 绪 论1.1 本设计的研究背景和意义1.1.1 本设计的研究背景换热器是广泛应用于石油化工、动力、冶金、轻工、制冷等行业的一种通用设备。随着全球能源危机、环境危机、资源危机的加剧，对于高效节能换热设备的需求迫在眉睫，因此换热设备的研究备受世界各国政府及科研机构的高度重视。在我国机械的设计大多数还局限于传统的静态的、经验的设
8、计方法，随着生产的发展，需要更快、更好的完成产品的设计，而传统设计已不能适应市场对新型化工设备的需求以及复杂化、高效化的发展趋势。蛇管式换热器是一种简单的换热设备，它属于管壳式换热器的一种，其传热面是由弯曲成平板或圆柱形的蛇形管子来充当。其简单的结构，紧凑的空间，且能承受一定的高压，加之制造的方便性，在很多场合应用广泛。由于蛇管式换热器本身的结构特点，传统的设计计算工作量大，效率低下，不能在设计的过程中边设计边改进，容易造成产品设计已完成但不符合要求的结果，导致了资源能源的浪费。1.1.2 本设计的研究意义本设计根据给定参数的蛇管式换热器的要求，查阅相关的设计手册，完成了沉浸式蛇管式换热器各个零部件的结构尺寸设计，并对壳体、支撑部件进行强度的校核。通过实体造型给出了零部件的三维图形表示，使结构设计的表达更加直观，整个过程中可以边设
