波纹管式热交换器设计.doc

摘要:波纹管换热器虽然作为一种新产品在换热领域出现，然而此产品是在传统的管壳式换热器的基础上研制出来的，它是建立在用户便于接受的基础上的。因此在设计原理上具有很强的继承性，并在此前提下，引入新的换热机理。因此就波纹管换热器的设计而言，无论是结构设计还是热力设计，均是在继承原有管壳式换热器的基本理论基础上加以改进及完善而得到的。   

    -本设计主要完成的是水蒸气—冷凝水的热量交换，设计压力为管1.6MPa，壳程压力为0.75MPa，管程冷却水进，出口温度分别为38ºC和97ºC，壳程水蒸气气进出口温度分别为205.1ºC和95ºC，传热面积134㎡，采用25x2.5x3125的无缝钢管换热，筒体DN=900。通过设计计算提高换热器的热效率和减少能源消耗，达到更高效，更节能的原则。

关键词：换热器;  波纹管;  法兰;  水蒸气;  冷凝水

目录

摘要

Abstract

一 换热器的现状-3

1.1换热器在化工生产中的应用-3

1.2换热器的分类及其特点-3

1.3波纹管式形管式换热器-5

1．4管壳式换热器的研究现状-6

1. 5本文设计的主要内容-7

二 计算说明书-8

1.1 原始数据-8

1.2 定性温度及物性参数-8

1.3 传热量与冷水流量-9

1.4  有效平均温差-9

1.5 管程换热系数计算-10

1.6 壳程换热系数计算-11

1.7传热系数计算-12

1.8管壁温度计算-12

1.9管程压降计算-13

1.10 壳程压降计算-14

2.1换热管材料、规格的选择及功能的确定-14

2．1.1 换热管的选择及布局方式-14

2.1.2换热管的排列原则-16

2.3 筒体的计算-17

2.3.1 筒体壁厚计算-17

2.3.2筒体分割-18

2.3.3膨胀节计算-18

2.4 液压试验-18

2.4.1试验压力计算-18

2.4.2圆筒薄膜应力计算-18

2.5 壳程标准椭圆形封头选择-19

2.5．1封头形状选择-19

2.5.2封头厚度计算-19

2.6 管程标准椭圆形封头选择-20

2.6．1封头形状选择-20

2.6.2封头厚度计算-20

2.6.3管程圆筒的选择-21

2.7 法兰的选择-21

2.7.1 设备法兰的选择-21

2.7.2管程法兰的选择-26

2.7.3 接管法兰的选择-26

2.8 管板的设计-27

2.8.1管板的计算-30

2.8.2管板与换热管的连接-31

2.9 管箱短节壁厚的确定-32

2.10拉杆和定距管的确定-33

2.10.1拉杆的结构型式-33

2.10.2 拉杆的布置-34

2.10.3定距管尺寸-34

2.11折流板的选择-34

2.11.1选型-34

2.11.2折流板尺寸-35

2.11.3换热管无支撑跨距或折流板间距-35

2.11.4 折流板厚度-36

2.11.5 折流板直径-36

2.11．6折流板的固定-36

2.12 接管及开孔补强-37

2.12.1 管箱接管开孔补强的计算-38

2.12.3 接管与筒体、管箱壳体的连接-39

2.14支座的选择及应力校核-40

2.14.1支座的选择-40

2.14.2、鞍座的应力校核-42

2.14.3筒体的周向应力-44

2.14.4鞍座腹板应力-44

致谢-46

参考文献-47