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1、 本本 科科 毕毕 业业 设设 计计 ( (论论 文文) )200 号油号油换热换热器器设计设计Design of 200 # Oil Heat Exchanger 学 院 ：机械工程学院 专业班级 ：过程装备与控制工程 装备 071 学生姓名 ：学 号：指导教师 ： （讲师） 2011 年 06 月毕业设计毕业设计（ （论论文）中文摘要文）中文摘要200 号油换热器设计摘 要：本设计说明书是关于 PN1.3DN500 浮头式换热器的设计，主要是进行了换换热器的结构和强度设计。设计的内容主要是根据已经选定的换热器型式进行设备内各零部件（如接管、折流板、定距管、钩圈、管箱等）的设计，包括：材料的
2、选择、具体尺寸确定、确定具体位置、管板厚度的计算、浮头盖和浮头法兰厚度的计算、开孔补强计算等。最后设计结果可通过 3 张图表现出来。关键词： 浮头式换热器；管板；浮头盖；浮头法兰毕业设计毕业设计（ （论论文）外文摘要文）外文摘要Design of 200 # oil heat exchanger Abstract: The design manual is about the PN1.3DN500 floating head heat exchanger, which included technology calculate of heat exchanger, the structure
3、and intensity of heat exchanger. The Main design is about the structure and intensity of the design. This part is just on the selected type of heat exchanger to design the heat exchangers components and parts ,such as vesting ,baffled plates, the distance control tube, circle hook, tube boxes. This
4、part of design mainly include：the choice of materials，identify specific size, identify specific location, the thickness calculation of tube sheet, the thickness calculation of floating head planting and floating head flange, the opening reinforcement calculation etc. In the end, the final design res
5、ults through three maps to display.Key word: floating head heat exchanger;tube sheet; floating head planting; floating head flange目 录1 绪论 .11.1 换热器的应用 .11.2 换热器的主要分类 .21.3 管壳式换热器特殊结构 .42换热器结构设计与强度计算.42.1 壳体与管箱厚度的确定 .52.2 接管的选取 .62.3 开孔补强计算 .72.4 水压试验 .92.5 换热管 .92.6 管板设计 .112.7 折流板 .162.8 拉杆与定距管 .17
6、2.9 防冲板 .182.10 保温层 .182.11 法兰与垫片 .182.12 钩圈式浮头 .202.13 分程隔板 .262.14 鞍座 .263 换热器的腐蚀、制造与检验 .283.1 换热管的腐蚀 .283.2 换热器的制造与检验 .29结 论 .32致 谢 .33参 考 文 献 .34淮海工学院二一一届本科毕业设计（论文） 第 0 页 共 34 页 2.1 壳体与管箱厚度的确定2.1.1 壳体和管箱材料的选择由于所设计的换热器属于常规容器，并且在工厂中多采用低碳低合金钢制造，故在此综合成本、使用条件等的考虑，选择 Q345R 为壳体与管箱的材料。Q345R 是低碳低合金钢，具有优良
7、的综合力学性能和制造工艺性能，其强度、韧性、耐腐蚀性、低温和高温性能均优于相同含碳量的碳素钢，同时采用低合金钢可以减少容器的厚度，减轻重量，节约钢材。2.1.2 圆筒壳体厚度的计算焊接方式：选为单面焊对接接头，局部无损探伤，故焊接系数；0.85 根据 GB713锅炉与压力容器专用钢板 ，Q345R 钢板的。120.3;2CCmm假设材料的许用应力MPa（厚度为 616mm 时） ， 170t已知条件：管程：水，工作压力 1.0MPa，工作温度 2535；壳程：200号油，工作压力 1.25MPa，工作温度 8040。设计条件的确定设计压力：管程为 1.3MPa，壳程为 1.3 MPa.设计温度
8、：管程为 50，壳程为 90 。Pc=1.3+Pl=1.3 MPa0.76 9.8 0.53.7241.3 5%0.065lapghPMPa壳体计算厚度按下式计算为：； 1.3 5002.262 1700.85 1.32ci tcDmm 设计厚度；22.2624.26dCmm名义厚度14.260.310ndCmm （其中为向上圆整量） ；查其最小厚度为 8mm，则此时厚度满足要求，且经检查，没有变化， t故合适。考虑到后面法兰选取要求壳体最小厚度为 10，因此选 10mm 更合适。2.1.3 管箱厚度计算管箱由两部分组成：短节与封头；且由于前端管箱与后端管箱的形式不同，故此时将前端管箱和后端管
9、箱的厚度计算分开计算。2.1.3.1 前端管箱厚度计算前端管箱为椭圆形管箱，这是因为椭圆形封头的应力分布比较均匀，且其淮海工学院二一一届本科毕业设计（论文） 第 1 页 共 34 页 深度较半球形封头小得多，易于冲压成型。其计算压力 Pc=Pd+Pl此时选用标准椭圆形封头，故，且同上，则封头计1 120.3;2CCmm算厚度为： 1 1.3 5002.252 170 10.5 1.320.5ci htcDmm 1000 9.8 0.549000.00491.3 5%0.065lapghPMPaMPa忽略。设计厚度：22.2524.25d hhCmm名义厚度：（为向上圆整量） ；14.450.3
10、10nhd hCmm 经检查，没有变化，故合适 t查 JB/T47462002钢制压力容器用封头可得封头的型号参数如下：表 2-1 DN500 标准椭圆形封头参数DN(mm )总深度H(mm)内表面积 A()容积(m3) 封头质量（）5001650.3340.02427 短节部分的厚度同封头处厚度，为 10mm。2.1.3.2 后端管箱厚度计算由于是浮头式换热器设计，因此其后端管箱是浮头管箱，又可称外头盖。外头盖的内直径为 600mm，这可在“浮头盖计算”部分看到。选用标准椭圆形封头，故，且同上，则计算厚度为：1 120;2CCmm；（pl忽略） 1 1.3 6002.712 1700.850
11、.5 1.320.5ci htcDmm 设计厚度； 22.7124.71d hhCmm名义厚度（为向上圆整量） ； 14.710.310nhd hCmm 经检查，没有变化，故合适。 t查 JB/T47462002钢制压力容器用封头可得封头的型号参数如下：表 2-2 DN600 标准椭圆形封头参数DN(m m)总深度H(mm)内表面积 A()容积(m3) 封头质量（）6001900.4660.04038短节部分的厚度同封头处厚度，为 10mm。 2.2 接管的选取循环水进口与出口选用无缝钢管尺寸为1686，材料为 16Mn。淮海工学院二一一届本科毕业设计（论文） 第 2 页 共 34 页 200 号油进口与出
