(完整版)固定管板式换热器毕业设计论文
固定管板式换热器课设论文
化工原理课程设计（论文）煤油冷却器的设计学院专业年级学号学生姓名指导教师2011年 11月目录一．任务书 (4)1.1题目1.2任务及操作条件1.3列管式换热器的选择及设计要求二．概述 (5)2.1换热器概述2.2固定管板式换热器2.3设计背景及设计要求三．物料数据的确定 (10)3.1试算并初选换热器规格3.2计算总传热系数3.3计算传热面积四．工艺结构尺寸 (13)4.1.管径和管内流速4.2.管程数和传热管数4.3传热管排列和分程方法4.4壳体内径4.5折流板4.6接管4.7拉杆和定距管4.8管板厚度4.9封头4.10缓冲挡板4.11放气孔、排液孔4.12膨胀节4.13胀接4.14密封垫圈五．换热器核算 (20)5.1壳程对流传热系数5.2管程对流系数5.3传热系数K5.4传热面积5.5计算压强降六．工艺计算结果汇总表 (25)七．后记 (26)参考文献 (27)煤油冷却器的设计一．化工原理课程设计任务书1.1设计题目：煤油冷却器的设计1.2设计任务及操作条件1.处理能力 19.6*104 吨/年煤油2.设备型式列管式换热器3.操作条件a 煤油：入口温度145℃，出口温度 35℃b 冷却介质：自来水，入口温度 30℃，出口温度 40℃c 允许压强降：不大于105 pad 煤油定性温度下的物性数据：密度为825kg/m3 ，粘度为7.15*10-4 pa*s，比热容为2.22kJ/（kg *℃），导热系数为0.14w/（m*℃）e 每年按330天计，每天24小时连续运行1.3换热器的选择及设计要求列管式换热器的形式主要依据换热器管程与壳程流体的温度差来确定。
由于两流体的温差大于50 C，故选用带补偿圈的固定管板式换热器。
这类换热器结构简单、价格低廉，但管外清洗困难，宜处理壳方流体较清洁及不易结垢的物料。
因水的对流传热系数一般较大，并易结垢，故选择冷却水走换热器的管程，煤油走壳程。
列管式换热器的工艺设计主要包括以下内容：（1）根据任务要求，确定设计方案（2）进行工艺计算（3）选择适宜的结构方案，进行结构设计（4）进行流体阻力核算（5）绘制流程图及设备图纸，写说明书二．概述2.1换热器概述换热器是许多工业生产中常用的设备,尤其是石油、化工生产应用更为广泛。
固定管板式换热器毕业设计
绪论 (3)第一章工艺计算 (8)1.1初步估算传热面积 (9)1.1.1热流量计算 (9)1.1.2冷却水用量计算 (9)1.1.3平均传热温差计算 (9)1.1.4初算传热面积 (9)1.2工艺结构及尺寸计算 (10)1.2.1换热管参数计算 (10)1.2.2壳程参数计算 (12)1.2.3折流板选择及参数计算 (13)1.2.4接管参数计算 (14)1.3换热器核算 (14)1.3.1传热面积校核 (14)1.3.2管内表面传热系数 (15)1.3.3传热面积校核 (17)1.4换热器内压降的核算 (18)1.4.1管程阻力计算 (18)1.4.2壳程阻力 (18)1.5工艺计算结果汇总 (19)第二章强度计算 (20)2.1换热器壁厚设计计算 (21)2.1.1壳程壁厚设计计算 (21)2.1.2管箱短节壁厚设计校核 (21)2.1.3封头壁厚设计校核 (22)2.1.4左端平盖封头的设计校核 (24)2.2换热管失稳应力分析 (25)2.3补强判别 (25)2.3.1开孔补强计算方法判别 (26)2.3.2开孔所需补强面积 (26)2.4密封装置选型及设计 (29)2.4.1垫片选型与设计 (29)2.4.2压力容器法兰设计 (30)2.4.3管法兰设计 (33)2.5管板设计及校核 (34)2.5.1管板计算的有关参数的确定 (34)2.5.2计算各参数和系数 (34)2.5.3管板的应力校核及评定 (39)2.6 接管 (41)2.7支座的设计计算及校核 (43)2.7.1选型 (43)2.7.2支座安装位置的确定 (44)2.7.3鞍座主要尺寸的确定 (45)2.7.4鞍式支座的计算及校核 (46)2.7.5鞍座内力的分析 (48)2.8拉杆 (49)2.9定距管 (50)2.10焊接结构设计 (50)2.10.1焊接接头选择 (50)2.10.2 焊接方法选择 (51)2.10.3主要焊接结构 (52)参考文献 (56)致谢 (56)绪论目前压缩机被广泛应用在空分、冶金、化肥、化工、制药、动力站等领域。
(完整版)固定管板式换热器毕业设计论文
优秀论文审核通过未经允许切勿外传新疆工程学院毕业设计（论文）2013 届题目固定管板式换热器设计专业设备维修技术学生姓名韩向阳学号小组成员侯磊、张立东、蒋颖超指导教师蔡香丽、薛风完成日期新疆工程学院教务处印制新疆工程学院毕业论文（设计）任务书班级化设备10-6班专业设备维修技术姓名韩向阳日期 2013.3.4 1、论文（设计）题目：固定管板式换热器设计2、论文（设计）要求：（1）学生应在教师指导下按时完成所规定的内容和工作量，最好是独立完成。
（2）选题有一定的理论意义与实践价值，必须与所学专业相关。
（3）主题明确，思路清晰。
（4）文献工作扎实，能够较为全面地反映论文研究领域内的成果及其最新进展。
（5）格式规范，严格按系部制定的论文格式模板调整格式。
（6）所有学生必须在5月15日之前交论文初稿。
3、论文（设计）日期：任务下达日期 2013.3.4完成日期 2013.4.104、指导教师签字：新疆工程学院毕业论文（设计）成绩评定报告序号评分指标具体要求分数范围得分1 学习态度努力学习，遵守纪律，作风严谨务实，按期完成规定的任务。
0—10分2 能力与质量调研论证能独立查阅文献资料及从事其它形式的调研，能较好地理解课题任务并提出实施方案，有分析整理各类信息并从中获取新知识的能力。
0—15分综合能力论文能运用所学知识和技能，有一定见解和实用价值。
0—25分论文（设计）质量论证、分析逻辑清晰、正确合理，0—20分3 工作量内容充实，工作饱满，符合规定字数要求。
绘图(表)符合要求。
0— 15分4 撰写质量结构严谨，文字通顺，用语符合技术规范，图表清楚，字迹工整，书写格式规范，0— 15分合计0—100分评语：成绩：评阅人（签名）：日期：毕业论文答辩及综合成绩答辩情况自述情况清晰、完整流利简练清晰完整完整熟悉内容基本完整熟悉内容不熟悉内容提出问题回答问题正确基本正确有一般性错误有原则性错误没有回答答辩小组评语及建议成绩：答辩委员会综合成绩：答辩委员会主任签字：年月日固定管板式换热器韩向阳(新疆工程学院, 乌鲁木齐 830091)摘要：本设计以安全为前提，并尽可能保证其质量、经济合理性以及实用性等技术指标。
毕业设计(论文)-U型管式换热器设计(全套图纸).
优质资料U型管式换热器设计摘要本文介绍了U型管换热器的整体结构设计计算。
U型管换热器仅有一个管板，管子两端均固定于同一管板上，管子可以自由伸缩，无热应力，热补偿性能好；管程采用双管程，流程较长，流速较高，传热性能较好，承压能力强，管束可从壳体内抽出，便于检修和清洗，且结构简单，造价便宜。
U型管式换热器的主要结构包括管箱、筒体、封头、换热管、接管、折流板、防冲板和导流筒、防短路结构、支座及管壳程的其他附件等。
本次设计为二类压力容器，设计温度和设计压力都较高，因而设计要求高。
换热器采用双管程，不锈钢换热管制造。
设计中主要进行了换热器的结构设计，强度设计以及零部件的选型和工艺设计。
关键词：U型管换热器，结构，强度，设计计算目录中文摘要 ......................... 错误！未定义书签。
英文摘要 ......................... 错误！未定义书签。
绪论 (1)1管壳式换热器的类型、结构与型号 (2)1.1换热器的零部件名称 (2)1.2换热器的主要组合部件 (3)2换热器材料选择 (4)2.1选材原则 (4)3换热器结构设计 (5)3.1壁厚的确定 (6)3.2管箱圆筒短节设计 (6)3.3壳体圆筒设计 (7)3.4封头设计 (8)3.4.1后封头计算 (9)3.4.2管箱封头计算 (10)3.5换热管设计 (11)3.5.1换热管的规格和尺寸偏差 (11)3.5.2 U形管的尺寸 (12)3.5.3管子的排列型式 (12)3.5.4换热管中心距 (13)3.5.5布管限定圆 (13)3.5.6换热管的排列原则 (15)3.6管板设计 (15)3.6.1管板连接设计 (17)3.6.2 管板设计计算 (19)3.7管箱结构设计 (22)3.7.1管箱的最小内侧深度 (22)3.7.2分程隔板 (22)4换热器其他各部件结构 (23)4.1进出口接管设计 (23)4.1.1接管法兰设计 (23)4.1.2接管外伸长度 (25)4.1.3 接管与筒体、管箱壳体的连接 (25)4.1.4 接管开孔补强的设计计算 (25)4.1.5接管最小位置 (29)4.1.6壳程接管位置的最小尺寸 (30)4.1.7管箱接管位置的最小尺寸 (30)4.2 管板法兰设计 (31)4.2.1 垫片的设计 (33)4.2.2螺栓设计 (34)4.2.3法兰设计 (36)4.3 折流板 (38)4.3.1 折流板尺寸 (39)4.3.2 折流板的布置 (39)4.3.3 折流板的固定 (36)4.4 拉杆与定距管 (38)4.4.1 拉杆的结构型式 (39)4.4.2拉杆的直径和数量 (39)4.4.3拉杆的尺寸 (42)4.4.4拉杆的布置 (43)4.4.5定距管尺寸 (43)4.5防冲与导流 (43)4.5.1 防冲板的形式 (43)4.5.2防冲板的位置和尺寸 (43)4.5.3导流筒 (44)4.6双壳程结构 (44)4.7防短路结构 (44)4.7.1旁路挡板的结构尺寸 (45)4.7.2 挡管 (45)4.7.3中间挡板 (45)4.8鞍座 (45)结论 (46)参考文献 (47)致谢 (48)附录英文文摘及翻译 (49)绪论能源是当前人类面临的重要问题之一，能源开发及转换利用已成为各国的重要课题，而换热器是能源利用过程中必不可少的设备，几乎一切工业领域都要使用，化工、冶金、动力、交通、航空与航天等部门应用尤为广泛。
压力容器毕业设计--固定管板式换热器
压力容器毕业设计--固定管板式换热器中文摘要换热器是工业生产中最常用的设备，在不同工作条件下对换热器性能要求不同，它是冷热流体间传递热量的设备。
本次设计为固定管板式换热器，固定管板式换热器主要由管箱、管板、壳体、换热管、折流板、拉杆、定距管、封头等组成。
固定管板式换热器由两端管板和壳体构成。
由于其结构简单，运用比较广泛。
固定管板式换热器管程和壳程中，流过不同温度的流体，通过热交换完成换热。
当两流体的温度差较大时，为了避免较高的温差应力，通常在壳程的适当位置上，增加一个补偿圈（膨胀节）。
当壳体和管束热膨胀不同时，补偿圈发生缓慢的弹性变形来补偿因温差应力引起的热膨胀。
在传热计算工艺中，包括传热面积计算，传热量、传热系数的确定和换热器内径及换热管型号的选择，以及传热系数、压降及壁温的验算等问题。
在强度计算中主要讨论的是筒体、管箱、封头、管板厚度计算以及折流板、法兰、垫片和接管、支座、等零部件的设计，还要进行一些强度校核。
本设计是按照GB151《管壳式换热器》和GB150《钢制压力容器》设计的。
换热器在工、农业的各个领域应用十分广泛，在日常生活中传热设备也随处见，是不可缺少的工艺设备之一。
随着研究的深入，工业应用取得了令人瞩目的成果。
关键词：换热器；设计；校核；固定管板式AbstractHeat exchanger is the most commonly used equipment in industrial production, the requirements of different heat exchanger performance under different working conditions, it is the equipment of heat transfer between cold and hot fluids.The design for the fixed tube plate heat exchanger, fixed tube plate heat exchanger is mainly composed of a tube box, tube plate, shell, heat pipe, baffle plate, rod, tube, head distance etc.. Fixed tube plate heat exchanger by the two ends of tube plate and the shell. Because of its simple structure, more extensive use of. Fixed tube plate heat exchanger tube side and shell, through the fluid offluid temperature difference is larger, in order to avoid high temperature stress, usually in the shell in the appropriate location, adding a compensation coil (expansion). When the shell and tube heat expansion compensation ring is not at the same time, the slow elastic deformation to compensate for the thermal stress caused by thermal.In the calculation of the heat transfer process, including heat transfer area calculation, heat transfer, the determination of heattransfer coefficient and the heat exchanger tube diameter and the choice of models of the heat exchange, and the heat transfer coefficient, pressure drop and wall temperature calculation etc.. Discussion on the calculation of strength is the design of cylinder, tube box, head, tube plate thickness calculation and the baffle plate, flange, gasket and takeover, support, etc, but also some strength check. This design is in accordance with the design of GB151 《shell and tube type heat exchanger》and GB150 《steel pressure vessel》The heat exchanger is very extensive applications in various fields of industry, agriculture, in the daily life of heat transfer equipment also can see, is one of the indispensable process equipment. With the in-depth research, industrial application has achieved the results attract people's attention.Keywords: heat exchanger; design; check; fixed tube plate目录文献综述................................ 错误!未定义书签。
固定管板式换热器毕业设计
河北化工医药职业技术学院毕业设计固定管板式换热器设计专业班级学号姓名指导教师成绩摘要换热器是化工、石油、动力、冶金、交通、国防等工业部门重要工艺设备之一，其正确的设置，性能的改善关系各部门有关工艺的合理性、经济性以及能源的有效利用与节约，对国民经济有着十分重要的影响。
换热器的型式繁多，不同的使用场合使用目的不同。
其中常用结构为管壳式，因其结构简单、造价低廉、选材广泛、清洗方便、适应性强，在各工业部门应用最为广泛。
固定管板式换热器管束连接在管板上，管板与壳体焊接。
其优点是结构简单、紧凑、能承受较高的压力，造价低，管程清洗方便，管子损坏时易堵管或更换；缺点是当管束与壳体的壁温或材料的线胀系数相差较大时，壳体与管束将会产生较大的热应力，这种换热器适用于壳侧介质清洁且不易结垢、并能进行清洗、管程与壳程两侧温差不大或温差较大但壳程压力不高的场合。
关键词：固定管板式换热器压力容器目录第一章绪论 (1)1.1货叉与放箱的概念 (1)1.2货叉与放箱的分类 (1)第二章课程设计的内容和要求 (3)2.1课程设计的内容 (3)2.2课程设计的控制要求 (3)第三章硬件系统设计 (4)3.1PLC控制的优点 (4)3.2 PLC的发展 (4)3.3PLC的选型及其特点 (7)3.4所需硬件工具与仪器 (8)第四章软件系统设计 (24)4.1设计思想 (4)4.2PLC端子接线 (4)4.3P LC梯形图 (4)4.4指令程序 (4)第五章系统的安装调试 (25)5.1系统的安装 (25)5.2系统的调试 (26)参考文献 (27)致谢 (28)第一章绪论化工生产离不开化工设备，化工设备是化工生产必不可少的物质技术基础，是生产力的主要因素，是化工产品质量保证体系的重要组成部分[1]。
然而在化工设备中化工容器占据着举足轻重的地位，由于化工生产中，介质通常具有较高的压力，化工容器一般有筒体、封头、支座、法兰及各种容器开孔接管所组成，通常为压力容器，因为压力容器是化工设备的主体，对其化工生产过程极其重要，国家对其每一步都有具的标准对其进行规范，如：中国《压力容器安全技术监察规程》、GB150—1998《钢制压力容器》、GB151—1999《管壳式换热器》等。
[论文]基于sw6软件的固定管板式换热器设计
![[论文]基于sw6软件的固定管板式换热器设计](https://img.taocdn.com/s3/m/edeb78c5866fb84ae55c8d74.png)
题目：基于SW6软件的固定管板式换热器设计基于SW6软件的固定管板式换热器设计摘要在科技日新月异的今天，石化工业也在不断地创新，换热器在其中起到的作用也越来越显著。
而本次设计中的固定管板式换热器就属于换热器中较为常见的一种。
它是利用间壁式换热达到冷流体与热流体的热量转换从而实现物料间的热量传递。
本次设计：说明部分，计算部分，绘图部分。
说明部分简述了固定管板式换热器在生产过程中的工艺流程及在石化工业中起到的重要作用，换热器在国内外的现状和未来的发展前景，同时介绍了换热器的结构设计和主要零部件结构的设计及其容器常用材料等。
也介绍了各个部件之间的链接如法兰连接。
最后则介绍了换热器主要零件压力容器的检验和验收。
计算部分则介绍了因工作要求和物料等因素给出的基本数值，再通过它求出换热面积和筒体、管箱、封头、管板、法兰、膨胀节及其他零件的加工数值，在满足了换热器对材料，厚度，应力，强度要求等设计要求的同时，以节省的原则对各部件也进行了优化。
并对管板兼做法兰的危险工况分别进行了校核，使其能在满足在高温高压的工作条件下进行正常工作。
在绘图部分则通过CAD软件把本次设计的固定管板式换热器以绘图的方式直观的表现出来。
其中有许多部分的设计借鉴了其他的一些先进理论和方法，不但节省了原料，更使换热器的质量得到了技术保证。
以节省能耗与提高使用性能为设计原则，最终满足设计的目的，即低能耗、低成本、高质量。
关键词：固定管板式换热器；应力；校核；SW6计算软件1 绪论 (1)2 设计概述 (2)热量传递的意义及概念 (2)换热器的概念及意义 (3)固定管板式换热器简介 (3)3. 换热器的分类及其工作原理 (4)换热器的分类及其工作原理 (4)换热器的材料 (7)换热器常用钢 (7)3.2.2有色金属 (8)非金属 (8)换热器研究现状及发展趋势 (9)换热器的发展历程 (9)发展现状 (9)换热器的研究及发展动向 (10)4.换热器设备各部分的设计说明 (10)换热器设备各部分的材料选择 (10)设备制造工艺过程 (11)4.2.1筒体 (11)4.2.2管箱 (11)4.2.3管板 (12)4.2.4换热管 (12)4.2.5折流板及支撑板 (12)4.2.6管束组装 (13)换热设备中换热管与管板的连接 (13)4.3.1胀接 (13)4.3.2焊接 (13)4.2.3胀焊连接 (14)4.2.4换热管与管板连接方式的选择 (14)4.4.1无损检测 (15)4.4.2焊后热处理 (15)4.4.3 压力测验 (16)4.4.4换热管与管板连接接头的密封性能检验 (16)换热设备的日常检测与维修 (17)4.5.1日常检查 (17)4.5.2 换热器腐蚀的防护 (17)4.5.3换热器的检修 (18)换热器各部分结构的选择 (18)4.6.1筒体的选择 (18)4.6.2封头的选择 (19)4.6.3管箱的选择 (19)4.6.4管板的选择 (19)5 SW6计算书 (20)6结论 (43)谢词 (44)参考文献 (45)基于SW6软件的固定管板式换热器设计1 绪论固定管板式换热器因其结构简单，造价低廉，无内漏，旁路渗流较小等因素，成为现今换热器中主要产品。
固定管板式换热器毕业设计论文
固定管板式换热器毕业设计论文固定管板式换热器是一种由管束和固定在壳体内的板组成的设备。
其主要原理是通过壳程流体和管程流体之间的热交换来实现能量的传递。
固定管板式换热器具有结构紧凑、传热效率高等优点，广泛应用于化工、电力、制药等工业领域。
固定管板式换热器通常由壳体、管束、传热板和密封件组成。
壳体是换热器的外壳，具有承压功能，同时也可用于导热油或蒸汽等传热介质的进出口。
管束是固定在壳体内的管道，管子间的间距和相互连接方式不同会影响到传热效果。
传热板用于增加管束的传热面积，提高传热效率。
密封件则用于确保换热器的密封性能，防止流体泄漏。
在设计固定管板式换热器时，需要考虑多个因素，包括传热面积、流体流量、传热效率和压降等。
传热面积的大小直接影响到传热效果，表面积越大，传热效果越好。
流体流量的大小决定了流体在换热器中停留的时间，也会影响到传热效率。
为了提高传热效率，可以采取增加传热面积、增加流体流量或改变换热介质的方式。
固定管板式换热器还可以进行优化设计，以改善其传热性能。
常见的优化手段包括增加换热器的传热面积、改变流体流动方式、优化传热介质的选择等。
此外，还可以通过改变管束的布置方式、调整流体入口和出口的位置等，来改善换热器的流体分布和速度分布，从而提高传热效率。
综上所述，固定管板式换热器是一种常用的换热设备，具有结构紧凑、传热效率高等优点。
通过合理的设计和优化，可以改善其传热性能，满足工业领域对换热设备的需求。
设计固定管板式换热器时需要考虑多个因素，包括传热面积、流体流量、传热效率和压降等。
未来，可以进一步研究换热器的优化设计，以提高其性能，并探索新的应用领域。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
优秀论文审核通过未经允许切勿外传新疆工程学院毕业设计（论文）2013 届题目固定管板式换热器设计专业设备维修技术学生姓名韩向阳学号小组成员侯磊、张立东、蒋颖超指导教师蔡香丽、薛风完成日期新疆工程学院教务处印制新疆工程学院毕业论文（设计）任务书班级化设备10-6班专业设备维修技术姓名韩向阳日期 2013.3.4 1、论文（设计）题目：固定管板式换热器设计2、论文（设计）要求：（1）学生应在教师指导下按时完成所规定的内容和工作量，最好是独立完成。
（2）选题有一定的理论意义与实践价值，必须与所学专业相关。
（3）主题明确，思路清晰。
（4）文献工作扎实，能够较为全面地反映论文研究领域内的成果及其最新进展。
（5）格式规范，严格按系部制定的论文格式模板调整格式。
（6）所有学生必须在5月15日之前交论文初稿。
3、论文（设计）日期：任务下达日期 2013.3.4完成日期 2013.4.104、指导教师签字：新疆工程学院毕业论文（设计）成绩评定报告序号评分指标具体要求分数范围得分1 学习态度努力学习，遵守纪律，作风严谨务实，按期完成规定的任务。
0—10分2 能力与质量调研论证能独立查阅文献资料及从事其它形式的调研，能较好地理解课题任务并提出实施方案，有分析整理各类信息并从中获取新知识的能力。
0—15分综合能力论文能运用所学知识和技能，有一定见解和实用价值。
0—25分论文（设计）质量论证、分析逻辑清晰、正确合理，0—20分3 工作量内容充实，工作饱满，符合规定字数要求。
绘图(表)符合要求。
0— 15分4 撰写质量结构严谨，文字通顺，用语符合技术规范，图表清楚，字迹工整，书写格式规范，0— 15分合计0—100分评语：成绩：评阅人（签名）：日期：毕业论文答辩及综合成绩答辩情况自述情况清晰、完整流利简练清晰完整完整熟悉内容基本完整熟悉内容不熟悉内容提出问题回答问题正确基本正确有一般性错误有原则性错误没有回答答辩小组评语及建议成绩：答辩委员会综合成绩：答辩委员会主任签字：年月日固定管板式换热器韩向阳(新疆工程学院, 乌鲁木齐 830091)摘要：本设计以安全为前提，并尽可能保证其质量、经济合理性以及实用性等技术指标。
本说明书在编写过程中语言力求简洁明了，对来源于实践中的结构和方案在使用时作了详细的分析和校核，对借鉴的理论、公式、方案以及结论都注明了出处，以便查询。
本设计过程主要分五部分内容：1.工艺流程；2.工艺设计及计算；3.机械设计及计算；4.技术条件的编制。
绪论中详述了本换热器在工艺流程中的地位以及该换热器的特点、合理选型，并对该换热器在实用中的发展状况作了简要的分析。
工艺设计及计算主要是通过介质的物性参数以及它们所处的工作状况进行了设备轮廓尺寸的计算，即换热器筒体的内径等；通过热负荷的计算得到了设备的换热面积以及排管数等参数。
机械设计及计算主要解决的是结构和强度两个问题，其思路大致如下：在设计条件的规范下，从材料的选择和结构的设计入手，辅以合理的强度计算与校核得到设备所需的结构。
关键词：工艺流程，工艺计算，机械计算，技术要求目录第一章工艺流程设计及控制说明 (1)1.1工艺流程文字说明 (1)1.1.1 尿素生产工艺概述 (1)1.1.2反应机理 (1)1.1.3 具体说明 (2)1.2 部分设备性能一览表 (3)1.3部分机器性能一览表 (4)1.4调节阀阀门一览表 (5)1.4.1 尿素合成及一段分解 (5)1.4.2 一段循环 (5)1.4.4二段循环 (6)第二章单体设备－一分加热器设计 (7)2.1一分加热器概述及结构特点 (7)2.1.1设备在化工工艺中的地位 (7)2.1.2 结构特点 (7)第三章化工工艺设计及计算 (8)3.1设计方案 (8)3.2确定物性数据 (8)3.3估计传热面积 (9)3.3.1 热流量 (9)3.3.2 平均传热温差 (9)3.3.3 传热面积 (9)3.3.4 冷却水用量 (9)3.4工艺结构尺寸 (10)3.4.1管径和管内流速 (10)3.4.2管程数和传输管数 (10)3.4.3平均传热温差校正及壳程数 (10)3.4.4壳体内径 (11)3.4.5折流板 (11)3.4.6接管 (12)3.5换热器核算 (12)3.5.1热流量核算 (12)3.5.2 管内表面传热系数 (13)3.5.3污垢热阻和管壁热阻 (13)3.5.4传热系数 (14)3.5.5平均温差 (14)3.5.6换热器内流体的流动阻力 (15)第四章结构设计 (16)4.1 设计条件的确定 (16)4.1.1 设计压力 (16)4.1.2 设计温度 (17)4.2 筒体壁厚的结构设计 (17)4.2.1 圆筒材料 (17)4.2.2 圆筒壁厚 (17)4.3 封头的结构设计 (18)4.3.1 封头厚度的计算 (18)4.3.3 封头与管板的连接 (19)4.4管板的结构设计 (20)4.4.1管板厚度的计算 (20)4.4.1管板结构设计 (21)4.4.3管板与换热管的连接 (22)4.4.4管板与壳体的连接 (23)4.5折流板的结构设计 (23)4.5.5折流板厚度 (24)4.6 拉杆的结构设计 (24)4.6.1拉杆的结构形式 (24)4.6.2 拉杆的数量和直径 (24)4.6.3 拉杆的尺寸 (24)4.6.4 拉杆的布置 (25)4.7换热管的结构设计 (25)4.7.1 换热管的规格 (25)4.7.2尺寸公差 (25)4.7.3换热管的中心距 (25)4.7.4换热管的排列图 (26)4.8 填料密封的结构设计 (26)4.9 吊耳和吊环螺钉的结构设计 (27)4.9.1吊耳的结构设计 (27)4.10壳程和管程进出料口法兰的选择 (28)4.10.1接管法兰的结构设计 (28)4.10.2双头螺柱的结构设计 (29)4.11管箱法兰和壳体法兰以及垫片设计 (29)4.11.1 法兰的选择 (29)4.11.2 垫片的选择 (31)4.12主螺栓的结构设计 (31)4.12.1主螺栓结构如下如所示 (31)4.13 管箱圆筒的结构设计 (32)4.14支座的结构设计 (33)4.14.1支座的选型 (33)4.14.2鞍座的安装位置 (36)4.15进出口接管位置以及外审长度 (36)4.15.1接管外审长度 (36)4.15.2接管位置 (37)第5章强度校核 (37)第6章技术条件的说明 (44)6.1 钢材 (44)6.2 冷热加工成型 (44)6.2.1焊接 (45)6.2.2热处理 (45)6.2.3无损探伤 (45)6.3换热器的尺寸偏差 (45)6.4装配图的技术条件 (46)6.4.1技术要求 (46)6.4.2折流板、支持板技术条件 (46)6.4.3管板技术条件 (46)6.4.4法兰技术条件 (47)参考文献 (49)致谢 (50)前言在设计中，第一部分重点介绍了该厂的合成尿素全过程的工艺流程。
第二部分重点介绍化工工艺设计及计算，主要是换热器的型式及换热器的传热系数的阐述和计算，在此基础上，进行了换热器的选择。
第四部分重点介绍了换热器的结构设计及计算，主要是封头、换热管、折流板、拉杆的选择，筒体端部、螺栓的设计和校核。
第五部分介绍技术条件的编制，并且对焊接工艺进行了说明。
以上达到了对设计完整性的介绍，具体的设计内容在设计说明书中将具体阐述。
在本次设计中，得到了许多老师和同学的帮助，特别是辅导老师的大力帮助。
'绪论在工业生产中，总避免不了进行传热（升温和冷却）的处理，而在此过程中用的最多的装置就是换热器。
在大型的工厂中换热器所占的比例是很高的，故换热器的应用领域是非常广泛的。
在生产中，由于不同的需要，换热器的型式是各不相同的。
以下大致介绍一下换热器的型式：依据换热原理和实现热交换的方法，换热器可分为间壁式、混合式和蓄热式三类，其中以间壁式换热器应用最为普遍。
随着人类的发展，换热器的型式也出现了新的型式，但多是用于特殊的场合，故在此就不去论述。
在众多的换热器中，又以列管式换热器的造价和制造简单而应用最广泛。
列管式换热器的基本型式分为：固定管板式、U型管式、浮头式换热器。
本次设计的换热器为固定管板式换热器。
1 工艺流程第一章 工艺流程设计及控制说明 1.1工艺流程文字说明 1.1.1 尿素生产工艺概述在各种化学化学肥料中，氮素肥料需要量最大，应用范围最广，而尿素是氮素肥料中占重要地位的一个品种。
尿素的化学名称为CO （NH 2）2。
它是一种无色、无味、无臭的针状或棱柱状结晶。
分子量为60.06，含氮量为46.65%。
工业上由氨和二氧化碳合成尿素大致可分为下面四个步骤： （1）氨和二氧化碳原料的供应与净化； （2）氨和二氧化碳合成尿素；（3）尿素熔融液与未反应成尿素的物质的分离与回收； （4）尿素熔融物的加工。
按上述四步，可画出生产尿素概略工艺流程图，如图1-1所示：解吸气解吸废液蒸发冷凝液成品尿素解吸原料净化和压缩尿素合成一段吸收一分气部分蒸发冷凝液二段吸收一段分解一段分解二分气尾吸塔一段分解二段分解尿液加工图1-1流程图1.1.2反应机理工业上生产尿素都是采用由氨和二氧化碳直接合成的方法。
其反应总式如下； 2NH 3+CO 2 =======CO 2（NH 2）2+H 2O+Q这是一个强放热的可逆反应。
这个反应在合成塔中是分两步进行的。
第一步，液氨与二氧化碳作用生成液体氨基甲酸铵（简称甲铵）。
2NH3+CO2 ===== NH4CO2NH2+Q1这个反应速度很快，极易达到平衡，二氧化碳转化率可高达90%以上。
第二步，液态甲铵在一定温度压力下脱水生成尿素。
NH4CO2NH2===== CO（NH2）2+H2O-Q2这是一个吸热反应。
反应速度较慢，要较长时间才能达到平衡。
即使达到了平衡也不可能使全部甲铵脱水转化为尿素。
一般只有50~70%，是合成尿素过程中的控制反应。
1.1.3 具体说明〈一〉合成尿素：1.二氧化碳压缩及脱硫：来自脱碳工段的35~40℃，0.1053Mpa（绝），加防腐空气后纯度为95.7％（体积），含氧量为0.4%~0.5%（体积）的原料二氧化碳气体，经气液分离器后进入压缩机；经一二段压缩到0.981~1.128Mpa（绝），冷却抽水后送往二氧化碳脱硫槽，经脱硫后气体进入压缩机，经三四五段压缩到20.69 Mpa（绝），约125℃，送往合成塔。
2.氨输送及尿素合成来自冷冻工段液氨贮槽的≤20℃≥2.06Mpa（绝）的原料液，经液氨流量计后至尿素主框架上的液氨过滤器再进入液氨缓冲槽的原料室。
来自氨冷凝器的循环液氨缓冲槽的回流室，其中一部分过档板，与原料氨混合，经泵加压送往氨预热器，然后进入合成塔。