毕业设计(论文)-U型管式换热器设计(全套图纸)..docx
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U型管式换热器设计
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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
I
大学毕业论文
目录
中文摘要....................................
英文摘要....................................
绪论....................................................
...............................
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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................................................
2换热器材料选择...........................................
3
4
2.1
选材原则............................................................
3换热器结构设计...........................................
4
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
3.4.2
管箱封头计算...................................................
10
3.4.1
后封头计算......................................................
9
3.5
换热管设计.........................................................
11
3.5.1
换热管的规格和尺寸偏差.........................................
11
3.5.2U
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
4.1.1
接管法兰设计...................................................
23
4.1
进出口接管设计.....................................................
23
4.1.2
接管外伸长度...................................................
25
ii
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
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