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武汉工程大学邮电与信息工程学院 毕业设计

武汉工程大学邮电与信息工程学院

毕业设计（ 论 文）说明书

论文题目学 号学生姓名专业班级指导教师总评成绩Ⅱ浮头式换热器设计 刘成 过程装备与控制工程03班 刘丽芳

2014年 6 月 1 日

BES-900-1.0-165-4.5/25-2 1002050314 10

武汉工程大学邮电与信息工程学院 毕业设计

目录

摘要 ...................................................................... 2 Abstract .................................................................. 3 绪论 ...................................................................... 4 一 换热器的简单介绍 ....................................................... 4 二 换热器的应用 ........................................................... 4 三 管壳式换热器的分类及其特点 ............................................. 4 四 换热器在化学工业中的应用 ............................................... 5 五 换热器的选型 ........................................................... 7 第一章 结构及强度计算 ..................................................... 8 1.1筒体的计算 ............................................................ 8 1.2管箱的结构设计 ........................................................ 9 1.3 浮头盖的设计 ......................................................... 14 1.4管板的计算 ........................................................... 27 1.5外头盖的计算 ......................................................... 32 1.6开孔补强计算 ......................................................... 33 1.7其他零部件设计 ....................................................... 36 第二章 浮头式换热器的制造工艺 ........................................... 41 2.1 总体制造工艺 ......................................................... 41 2.2 管箱、壳体、头盖的制造工艺 ........................................... 41 2.3 换热管的制造工艺 ..................................................... 41 2.4 管板与折流板的制造工艺 ............................................... 41 第三章 浮头式换热器的检验、安装、使用和维修 .............................. 43 3.1换热管的水压试验 ..................................................... 43 3.2安装 ................................................................. 43 3.3使用 ................................................................. 44 3.4维护 ................................................................. 44 设计总结 ................................................................. 45 致谢 ..................................................................... 46 参考文献 ................................................................. 47 附录 ..................................................................... 48

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武汉工程大学邮电与信息工程学院 毕业设计

摘要

换热器是将热流体的部分热量传递给冷流体的设备，又称热交换器。

换热器的应用广泛，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。换热器既可是一种单独的设备，如加热器、冷却器和凝汽器等；也可是某一工艺设备的组成部分，如氨合成塔内的热交换器。

本设计说明书是关于浮头式换热器的设计，主要是进行了换热器的结构和强度设计。这部分主要是根据设计课题和课题给定条件进行设备内各零部件（如管箱、浮头钩圈、管板、接管、折流板、隔板、定距管等）的设计，包括：材料的选择、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。

材料选用方面：对于主要承压元件选用Q345R为材料。由于介质是空气和水，所以选用20钢为换热管的材料。材料的选用和制造成本紧密相连，所以应该在保证设计要求的前提下尽量降低成本。

关于浮头式换热器设计的各个环节，设计说明书中都有详细的说明。

关键词：换热器；管板；折流板；浮头法兰

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