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1、毕业设计（论文）任务书设计（论文）题目： 煤油冷却器的设计 设计（论文）时间： 至 设计（论文）进行地点： 1、 设计（论文）内容： 对换热器的结构进行了详细的设计，传热计算、管、壳程流体阻力计算、管板厚度计算、换热器厚度及内经、管束振动、管壳式换热器零部件结构等等。 2、 设计（论文）的主要技术指标 1处理能力：10万吨/年煤油 2 设备形式：列管式换热器 3 操作条件 (1).煤油：入口温度140，出口温度40 (2).冷却介质：自来水，入口温度30，出口温度40 (3).允许压强降：不大于100kPa 3、 设计（论文）的基本要求 1.字数文体格式要符合要求 。 2.概念清晰，内容正确，
2、条理分明 。 3.要突出自己的想法和观点。 4.材料信息准确来源要有注明。 毕业设计（论文）任务书4、应收集的资料及主要参考文献 1 夏清，姚玉英,陈常贵,等. 化工原理M. 天津：天津大学出版社，2001 2 华南理工大学化工原理教研组. 化工过程及设备设计M. 广州：华南理工大学出版社，1996 3 刁玉玮,王立业. 化工设备机械基础（第五版）M. 大连：大连理工大学出版社, 2000 4 大连理工大学化工原理教研室化工原理课程设计M. 大连：大连理工大学出版社，1996 5 魏崇光，郑晓梅. 化工工程制图M. 北京：化学工业出版社,1998 6 娄爱娟,吴志泉. 化工设计M.上海：华东理
3、工大学出版社，2002 16化工单元过程及设备课程设计，化学工业出版社，2003 5、 进度安排及完成情况序号设计（论文）各阶段任务日 期完成情况1查阅毕业设计相关的资料4月11日 4月17日2确定毕业设计选题及设计步骤4月18日4月24日3计算设计相关数据4月25日5月8日4撰写毕业论文5月9日 6月19日5准备毕业答辩6月20日 6月24日学生签名： 指导教师签名： 系主任签名： 2011 年 月 日 摘 要这篇论文主要介绍的是换热器机械计算等相关的设计过程。本文引用这三年学过的书本知识及相关的技术标准，对换热器的结构、强度进行了系统的阐述。换热器是目前许多工业部门广泛应用的通用工艺设备。
4、其中，换热器是目前应用较为广泛的换热设备。优点：结构简单，制造方便，在相同管束情况下其壳体内径最小，管程分程较方便。缺点：壳程无法进行机械清洗，壳程检查困难，壳体与管子之间无温差补偿元件时会产生较大的温差应力，即温差较大时需采用膨胀节或波纹管等补偿元件以减小温差应力。我设计的换热器内部以换热管和折流板做为基本构件，冷介质、余热介质分别在管程与壳程之间流动，以达到降温或升温的效果。换热器由筒体、管箱、封头、支座、换热管、折流板、管板及接管、法兰等组成。通过强度计算合理选择材料，确保安全运行，提高设备的生产效率，降低设备的制造成本，实现化工单元操作的最佳化。关键词: 换热器 管箱 壳体 管板 封头
5、目 录1 毕业设计任务书- 1 -1.1 题目- 1 -1.2 任务及操作条件- 1 -1.3 列管式换热器的选择与核算- 1 -2 概述- 2 -2.1 换热器概述- 2 -2.2 固定管板式- 3 -2.3设计背景及设计要求- 4 -2.3.1 设计背景- 4 -2.3.2 设计要求- 4 -3 热量设计- 6 -3.1 初选换热器的类型- 6 -3.2 管程安排(流动空间的选择)及流速确定- 6 -3.3 确定物性数据- 7 -3.4 计算总传热系数- 7 -3.4.1 煤油的流量- 7 -3.4.2 热流量- 7 -3.4.3 平均传热温差- 7 -3.4.4 冷却水用量- 8 -3.
6、4.5 总传热系数K- 8 -3.5计算传热面积- 11 -4 机械结构设计- 12 -4.1 管径和管内流速- 12 -4.2 管程数和传热管数- 12 -4.3 平均传热温差校正及壳程数- 12 -4.4 壳程内径及换热管选型汇总- 13 -4.4.1 壳体内径- 13 -4.4.2 换热管的选型汇总- 14 -4.5 折流板- 15 -4.6 接管- 18 -4.6.1 壳程流体进出口时接管- 18 -4.6.2 管程流体进出口时的接管- 18 -4.6.3 接管最小位置- 18 -4.7 壁厚的确定、封头- 19 -4.7.1 壁厚- 19 -4.7.2 椭圆形封头- 19 -4.8管
7、板- 20 -4.8.1 管板结构尺寸- 20 -4.8.2 管板与壳体的连接- 20 -4.8.3 管板厚度- 21 -4.9 换热管- 21 -4.9.1 换热管的规格及尺寸偏差- 21 -4.9.2 传热管排列和分程方法- 21 -4.9.3 横过管束中心线的管数- 22 -4.9.4 布管限定圆- 22 -4.10 分程隔板- 23 -4.10.1 分程隔板尺寸- 23 -4.10.2 管子和分程隔板的连接- 23 -4.11拉杆- 23 -4.11.1 拉杆的直径与数量- 23 -4.11.2 连接与尺寸- 24 -4.12换热管与管板的连接- 25 -4.13. 防冲板或导流筒的选
8、择、鞍式支座的示意图(BI型)- 26 -4.13.1 防冲板或导流筒的选择- 26 -4.14.膨胀节的设定讨论- 26 -4.14.1 管壁温度的估算- 26 -4.14.2 管子拉脱力- 26 -5、换热器核算- 28 -5.1热量核算- 28 -5.1.1 壳程对流传热系数- 28 -5.1.2 管程对流传热系数- 29 -5.1.3 传热系数K- 29 -5.1.4 传热面积S- 30 -5.2流动阻力的计算- 30 -5.2.1管程流动阻力- 30 -5.2.2 壳程流动阻力- 31 -6、管束振动的计算- 33 -6.1换热器的振动- 33 -6.1.1 撞击破坏- 33 -6.
9、1.2 挡板损伤- 33 -6.1.3 接头泄漏- 33 -6.1.4 应力疲劳- 33 -6.1.5 冶金失效- 34 -6.1.6 材料缺陷扩展- 34 -6.2流体诱发换热器管束振动机理- 34 -6.2.1 漩涡脱落诱导振动- 34 -6.2.2 紊流抖振- 35 -6.2.3 流体弹性激振- 36 -6.3管束振动的计算- 36 -7、设计结果表汇- 38 -谢 词- 40 -参考文献- 42 -1 毕业设计任务书1.1 题目煤油冷却器的设计1.2 任务及操作条件1.2.1 处理能力：10万吨/年煤油1.2.2 设备形式：列管式换热器1.2.3 操作条件(1).煤油：入口温度140，
10、出口温度40(2).冷却介质：自来水，入口温度30，出口温度40(3).允许压强降：不大于100kPa(4).煤油定性温度下的物性数据：密度825kg/m3，黏度7.1510-4Pa.s，比热容2.22kJ/(kg.)，导热系数0.14W/(m.)(5).每年按330天计，每天24小时连续运行1.3 列管式换热器的选择与核算1.3.1 传热计算1.3.2 管、壳程流体阻力计算1.3.3 管板厚度计算1.3.4 U形膨胀节计算（浮头式换热器除外）1.3.5 管束振动1.3.6 管壳式换热器零部件结构2 概述2.1 换热器概述换热器是化工、炼油工业中普遍应用的典型的工艺设备。在化工厂，换热器的费用约占总费用的10%20%，在炼油厂约占总费用35%40%。换热器在其他部门如动力、原子能、冶金、食品、交通、环保、家电等也有着广泛的应用。因此，设计和选择得到使用、高效的换热器对降低设备的造价和操作费用具有十分重要的作用。在不同温度的流
