流量为110t、h的U型管式换热器的设计毕业设计论文.doc

摘要

2换热器又被叫热量交换器，是一种把热流体的热量传递给冷流体的

2

设备，并且实现化工生产过程中热量的交换和传递不可缺少的设备，在

工厂中具有重要的意义。管壳式换热器具有可靠性高、适应性广等优点，

在各工业领域中得到最为广泛的应用。U型管式换热器就是管壳式换热

器的一种，属石油化工设备，由管箱、壳体及管束等主要部件组成，因

其换热管成U形而得名。折流板顾名思义是用来改变流体流向的板，常

用于管壳式换热器设计壳程介质流道，根据介质性质和流量以及换热器

大小确定折流板的多少。管板，就是在圆形钢板上钻出比管子外径一样

略大一些的孔，是换热器中起到固定管子以及密封介质作用的圆钢。固

定管板换热器中常用的是U型膨胀节，它具有结构紧凑简单，补偿性好，

价格便宜等优点。

已知条件为：设计压力为管程2.0MPa，壳程1.9MPa，工作温度管程

90℃，壳程180℃，设计温度管程100℃，壳程200℃，管程介质为水，

壳程介质为高温油。依据给定条件，查GB151—1999书第138页，通过

试算法获得总传热系数，所得传热面积为73m。考虑到介质特性、其他

因素，采用Φ25×2.5的不锈钢的无缝钢管作换热管，本设计采用240根换

热管可满足换热量。设定拉杆数量为12，计算得到筒体直径为

DN=700mm。完成了压降计算、管壁温度、传热系数计算等。强度设计

中，依据GB150进行筒体、封头强度设计及校核，依据流量进行入口接

管、出口接管等管口直径的选择，依据等面积补强法进行开口补强计算。

本设计选择管板延长兼做法兰，依据GB151中的弹性支撑假设对管板进

行设计和校核，管板与换热管的连接方式为焊接，拉杆与管板为螺纹连

接结构。同时，进行了卧式容器鞍座校核。

我设计的U型管换热器每根换热管皆弯成U形，两端分别固定在同

一管板上下两区，借助于管箱内的隔板分成进出口两室。此种换热器完

全消除了热应力，结构比浮头式简单，但管程不易清洗。

关键字:

换热器;U形管

;

折流板

；管板

Abstract

For

heat

exchanger

was

called

heat

exchanger

is

akind

of

thethermal

fluidheattransfertothecoldfluidequipment,andtherealizationofchemical

productionintheprocessofheatexchangeandtransmissionofessential

equipment,inthefactoryhasimportantsignificance.Shellandtubeheat

exchangerhastheadvantagesofhighreliabilityandwideadaptability,andis

widelyusedinvariousindustrialfields.Utypetubeheatexchangerisashell

andtubeheatexchanger,isapetrochemicalequipment,fromthetubebox,

shellandtubebundlesandothermajorcomponents,becauseofitsheat

transfertubeintoaUshapedandnamed.Baffleplateasthenamesuggestsis

usedtochangetheflowdirectionoftheplate,commonlyusedinshelland

tubeheatexchangerdesignshellmediumflowchannel,accordingtothe

natureofthemediumandflowandthesizeoftheheatexchangerto

determinethenumberofbaffles.Tubeplate,isinthecircularplatedrilled

thanthepipediameterasslightlylargerholeischangeintheheatexchanger

t