润滑油冷却器管壳式换热器毕业设计文档格式.docx
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润滑油冷却器是大型运转设备中一个重要组成部分。
它主要用于冷却吸收了磨擦热的润滑油，从而保证润滑油的使用寿命和机组安全可靠地运行。
文中的润滑油冷却器在结构上采用了1-6型，即壳侧一程，管侧六程，并按照设计要求对其进行了整体的设计。
首先，通过换热计算确定换热面积与管子根数，进而初步选定换热器的结构类型。
然后按照设计要求以及一系列国家标准进行结构设计，之后又给出了水压试验要求，在设计的同时还进行了相关的校核。
最后整理数据绘制了零件图和装配图。
设计完成的润滑油冷却器能够及时有效的对流经轴承等处的润滑油进行冷却，使整个设备始终处于良好的运行状态。
关键词：
润滑油；
冷却器；
管壳式
DesignofLubricatingOilHeatExchanger
ABSTRACT
LubricatingoilheatexchangerisanimportantpartofthelargeScaleRotatingequipment.Itismainlyusedforcoolinglubricatingoilwhichabsorbedthefrictionheat,soastoensuretheservicelifeoflubricatingoilandtheunitoperatedsafelyandreliably.
Inthispaper,usinga1-6type,i.e.aprocessinshellside,andanothersixprocessinpipesside,theoveralldesignforlubricatingoilcoolerismadeinaccordancewiththedesignrequirements.Firstofall,thetransferareaandthenumberofpipesarecalculated,andthenthetypeofheatexchangerisselected.Then,thestructureoflubricatingoilheatexchangerwasdesignedinaccordancewiththedesignrequirementsandaseriesofnationalstandards,afterthatthehydraulicpressuretestiscarriedout,andthestrengthcheckismade.Finally,thedataiscollectedtodrawthepartdrawingandassemblydrawing,soastotheentiredesigniscompleted.
Thelubricatingoilcoolerdesignedinthispapercancooloilthatflowedthroughabearingtimelyandeffectively,sothatthewholeequipmentisalwaysingoodworkingcondition.
Keywords：
Lubricatingoil;
Heatexchanger;
Fixedpipesandplat
摘要I
ABSTRACT11.
1绪论1
1.1设计内容1
1.2换热器的国内外状况1
1.3管壳式换热器的结构2
2管壳式换热器选型及设计思路5
2.1设计参数5
2.2换热器选型原则5
2.3换热器的设计思路6
3热工设计9
3.1计算总传热系数9
3.2核算总传热系数K值12
3.3核算压力降14
4结构设计17
4.1壳体设计17
4.2封头设计18
4.3管板设计18
4.4换热管设计20
4.5接管设计24
4.6壳体与管板、管板与法兰及换热管的连接设计27
5水压试验要求35
5.1试验基本原则35
5.2试验步骤35
6总结37
参考文献39
致谢40
1绪论
1.1设计内容
润滑油用在各种类型机械上以减少摩擦，保护机械及加工件，主要起润滑、冷却、防锈、清洁、密封和缓冲等作用。
然而由于机器运转会产生大量的热量，这使得润滑油在工作过程中会带走很大一部分热量，为了保证机器的正常运转和润滑油的正常使用寿命，我们一般使用润滑油冷却器来控制油温。
润滑油冷却器通常用水或空气为冷却介质以除去热量，大致分为喷淋式冷却器、夹套式冷却器和管壳式冷却器等几种类型。
其中，管壳式换热器具有结构坚固、操作弹性大、可靠程度高、适用范围广、制造成本低、清洗方便、处理量大、工作可靠等优点，故本课题采用管壳式换热器。
管壳式换热器是把换热管余管板连接，再用壳体固定。
它的形式大致分为固定管板式、外填料函式、填料函滑动管板式等几种。
它在炼油、石油化工、医药及其他工业中使用广泛，它适用于冷却、冷凝、加热、蒸发和废热回收等各个方面。
所以在工程中得到普遍应用。
管壳式换热器的研究内容主要包括选型和换热计算两个方面。
换热器的类型很多，每种型式都有特定的应用范围。
在某一种场合下性能很好的换热器，如果换到另一种场合可能传热效果和性能会有很大的改变。
因此，针对具体情况正确地选择换热器的类型，是很重要的。
换热器选型时主要依据是：
⑴热负荷及流量大小；
⑵流体的性质；
⑶温度、压力及允许压降的范围；
⑷对清洗、维修的要求；
⑸设备结构、材料、尺寸、重⑴。
1.2换热器的国内外状况
目前各国针对管壳式换热器的性能进行的研究主要是强化传热，提高对苛刻工作条件和各类腐蚀介质适应性材料的开发以及向着高温、高压、大型化方向发展所作出的结构改进。
中国换热器起步较晚，1963年抚顺机械设备制造有限公司按照美国TEMA标准制造出第一台管壳式换热器。
之后，兰州机械研究所首次引进德国斯密特
（Schmidt）换热技术，原四平换热器总厂引进法国维卡勃换热技术，在吸收国外先进制造经验的同时我国换热器技术得到了很大发展。
国外换热器技术正在蓬勃发展，SECESPO国际集团是欧洲换热器专业制造商，它在1988年发明了世界上第一台螺旋螺纹管JAD换热器，因其在汽水换热领域无可比拟的优势，换热系数最高达14000W/卅.C,最高耐温400C，在欧洲被誉为“蒸汽王子”。
俄罗斯提出一种先进方法，即气动喷涂法，来提高翅片化表面的性能。
其实质是采用高速的冷的或稍微加温的含微粒的流体给翅片表面喷镀粉末粒子。
用该方法不仅可喷涂金属还能喷涂合金和陶瓷（金属陶瓷混合物），从而得到
各种不同性能的表面。
瑞典Alares公司开发了一种扁管换热器，通常称为麻花
管换热器。
美国休斯顿的布朗公司又对扁管换热器做了改进。
螺旋扁管的制造过程包括了“压扁”与“热扭”两个工序。
改进后的麻花管换热器同传统的管壳式换热器一样简单，改进了传热，减少了结垢，降低了成本，无振动，节省了空间，无折流元件［2］。
1.3管壳式换热器的结构
管壳式换热器是以封闭在壳体中管束的壁面作为传热面的间壁式换热器。
主要有壳体、管束、折流板、管板和封头等部件组成。
壳体多为圆筒形，内部装有管束，两端固定在管板上。
封头用螺栓与壳体两端法兰相连。
进行换热的冷、热两种流体，一种在管内流动，称为管程流体；
另一种在管外流动，称为壳程流体。
为提高管外流体的传热系数，通常在壳体内安装若干隔板。
隔板可以提高壳程流体流速，迫使流体按照规定路径横向多次通过管束，增强流体的湍流程度【注
1管板2换热管3折流挡板4放气孔、排液孔5圭寸头
图1-1管壳式换热器结构示意图
（1）管板
列管式换热器的管板一般采用圆平板，在上面开孔以装设换热管束，管板又与壳体连接。
管板与壳体的连接方法与换热器的形式有关。
对于固定管板式换热
器，常采用不可拆连接方式，即直接将两端管板焊接在壳体上。
对于浮头式、U形
管式换热器，由于管束要从壳体中抽出，故常用可拆分连接方式，即把管板夹于壳体法兰与顶盖法兰之间，用螺栓紧固，必要时卸下顶盖就可以把管板连同管束从壳体中抽出。
（2）换热管
换热管安装在壳体内部，两端用管板固定。
管子内侧为冷却水，外侧为润滑油，冷却水流经内部时带走管子外部的热量，从而实现换热。
目前我国列管式换热器系列标准中，所采用的无缝钢管规格多为①19mmX2
mm和①25mmX2.5伽两种。
换热器一般采用光管，这样结构简单，容易制造。
管子在管板上的固定，原则上是必须保证管子和管板连接牢固，不能在连接处产生泄漏，否则会给操作带来严重故障。
（3）折流挡板
为了加大壳程流体的速度，增强湍动程度，以提高壳程流体的对流传热系数，往往在壳程内部装置折流挡板。
另外折流挡板对换热管束还起到支撑作用，可以有效的防止管子的变形。
折流挡板形式较多，主要有两种，一种是横向折流板，壳程流体横向流动；
另一种是纵向折流挡板，壳程流体平行流过管束。
（4）放气孔、排液孔
在换热器的壳体上常安装放气孔和排液孔，用以排除不能凝结的气体和冷凝液体。
（5）封头
圭寸头有方形和圆形两种。
方形用于直径小（一般小于300m）的壳体，圆形
封头用于直径大的壳体。
由于在清洗和检修管束时需将封头拆下，所以封头结构应便于拆装，一般通过法兰与壳体连接。
2管壳式换热器选型及设计思路
在换热器选型中，应对结构强度、材料来源、加工条件、密封性、安全性等方面加以考虑。
因此，应综合考虑工艺条件和机械设计的要求，正确选择合适的换热器型式来有效地减少工艺过程的能量消耗。
对工程技术人员而言，在设计换热器时，对于型式的合理选择、经济运行和降低成本等方面应有足够的重视，必要时，还得通过计算来进行技术经济指标分析、投资和操作费用对比，从而使设计达到该具体条件下的最佳设计。
2.1设计参数
本设计主要设计参数有：
表2-1
参数名称
壳程
管程
设计压力（Mpa
2.0
1.5
实际压力（Mpa
入口1.0;
出口0.9
温度「C）
「：
150兀：
30
t1:
25;
t240
流量Q（kg/h）
1000
13779.90Kg/h
物料
可耐压齿轮油
冷却水
程数
1
6
密度（kg/m3）
855
比热容Cp（KJ/kkC）
4.
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