換熱器課程設(shè)計(jì).txt聯(lián)絡(luò)聯(lián)絡(luò)

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1、換熱器課程設(shè)計(jì).txt聯(lián)絡(luò)聯(lián)絡(luò)前言畢業(yè)設(shè)計(jì)是完成教學(xué)計(jì)劃實(shí)現(xiàn)專(zhuān)業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)的一個(gè)重要的教學(xué)環(huán)節(jié)；是教學(xué)計(jì)劃中綜合性最強(qiáng)的實(shí)踐性教學(xué)環(huán)節(jié)。它對(duì)提高學(xué)生綜合運(yùn)用專(zhuān)業(yè)知識(shí)分析和解決實(shí)際問(wèn)題的能力以及培養(yǎng)學(xué)生的工作作風(fēng)、工作態(tài)度和處理問(wèn)題等方面具有很重要的意義。本次畢業(yè)設(shè)計(jì)的題目是浮頭式換熱器設(shè)計(jì)。浮頭式換熱器是長(zhǎng)嶺煉油廠的典型設(shè)備，主要用于原油和油品等的換熱，并且設(shè)計(jì)的原始資料及數(shù)據(jù)均來(lái)源于工廠中正在運(yùn)行的設(shè)備。這次設(shè)計(jì)中的主要內(nèi)容為換熱器的工藝計(jì)算、換熱器的結(jié)構(gòu)與強(qiáng)度設(shè)計(jì)。其中，工藝計(jì)算主要是確定換熱

2、器的換熱面積、換熱器的選型、壓降計(jì)算、壁溫計(jì)算等；而結(jié)構(gòu)與強(qiáng)度設(shè)計(jì)則主要包括：管板厚度計(jì)算、換熱管的分布、折流板的選型、浮頭蓋及浮頭法蘭的計(jì)算、開(kāi)孔補(bǔ)強(qiáng)計(jì)算以及各種零部件的材料選擇等。在設(shè)計(jì)過(guò)程中，我盡量采用較新的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，做到既滿足設(shè)計(jì)要求，又使結(jié)構(gòu)優(yōu)化，降低成本，以提高經(jīng)濟(jì)效益為主，力爭(zhēng)使產(chǎn)品符合生產(chǎn)實(shí)際需要，適合市場(chǎng)激烈的競(jìng)爭(zhēng)。同時(shí)為了使本次設(shè)計(jì)能夠進(jìn)行順利，我在設(shè)計(jì)前參閱了許多有關(guān)書(shū)籍和英文文獻(xiàn)，并做了一定的摘要。因?yàn)閾Q熱器設(shè)計(jì)是屬于壓力容器設(shè)計(jì)范疇，與我所學(xué)的課程有緊密的聯(lián)系，所以這次

3、設(shè)計(jì)對(duì)我的設(shè)計(jì)能力有了很大的提高。它不僅使我貫通幾年里所學(xué)習(xí)的專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)知識(shí)和專(zhuān)業(yè)理論知識(shí)，還培養(yǎng)和提高我們?nèi)后w合作、相互配合的工作能力。換熱器在設(shè)計(jì)過(guò)程中為技術(shù)分析與產(chǎn)品開(kāi)發(fā)可以為設(shè)計(jì)者提供一個(gè)廣闊的思維想象空間，還能激發(fā)設(shè)計(jì)者的創(chuàng)新意識(shí)。在設(shè)計(jì)過(guò)程中，我們可以很好地將所學(xué)的知識(shí)加以應(yīng)用，在自己的腦海中鞏固，這是我選擇這個(gè)課題的初衷，而事實(shí)上我也達(dá)到了預(yù)期的目的。由于水平有限，在設(shè)計(jì)過(guò)程中一定存在許多疏漏和不夠合理之處，懇請(qǐng)各位老師和同學(xué)批評(píng)指正。特此致謝！第三章?lián)Q熱器結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與強(qiáng)度計(jì)算在確定換

4、熱器的換熱面積后，應(yīng)進(jìn)行換熱器主體結(jié)構(gòu)以及零部件的設(shè)計(jì)和強(qiáng)度計(jì)算，主要包括殼體和封頭的厚度計(jì)算、材料的選擇、管板厚度的計(jì)算、浮頭蓋和浮頭法蘭厚度的計(jì)算、開(kāi)孔補(bǔ)強(qiáng)計(jì)算，還有主要構(gòu)件的設(shè)計(jì)（如管箱、殼體、折流板、拉桿等）和主要連接（包括管板與管箱的連接、管子與管板的連接、殼體與管板的連接等），具體計(jì)算如下。3.1殼體與管箱厚度的確定根據(jù)給定的流體的進(jìn)出口溫度，選擇設(shè)計(jì)溫度為400℃；設(shè)計(jì)壓力為2.5Mpa。3.1.1殼體和管箱材料的選擇由于所設(shè)計(jì)的換熱器屬于常規(guī)容器，并且在工廠中多采用低碳低合金鋼制

5、造，故在此綜合成本、使用條件等的考慮，選擇16MnR為殼體與管箱的材料。16MnR是低碳低合金鋼，具有優(yōu)良的綜合力學(xué)性能和制造工藝性能，其強(qiáng)度、韌性、耐腐蝕性、低溫和高溫性能均優(yōu)于相同含碳量的碳素鋼，同時(shí)采用低合金鋼可以減少容器的厚度，減輕重量，節(jié)約鋼材。3.1.2圓筒殼體厚度的計(jì)算焊接方式：選為雙面焊對(duì)接接頭，100%無(wú)損探傷，故焊接系數(shù)Φ=1；Φ=1根據(jù)GB6654《壓力容器用鋼板》和GB3531《低溫壓力容器用低合金鋼板》規(guī)定可知對(duì)16MnR鋼板其C1=0;C2=2mm。C1=0;C2=2

6、mm假設(shè)材料的許用應(yīng)力[σ]=125Mpa厚度為6～16mm時(shí)），t殼體計(jì)算厚度按下式計(jì)算為：ΡcDi2.5×600δ=t==6.1mm；2×125×1?2.5δ=6.1mm2[σ]Φ?Ρcδd=8.1mm設(shè)計(jì)厚度δd=δ+C2=6.1+2=8.1mm；名義厚度δn=δd+C1+=8.1+0+=10mm（其中為向上圓δn=10mm整量）；查其最小厚度為8mm，則此時(shí)厚度滿足要求，且經(jīng)檢查，σt[]沒(méi)有變化，故合適。3.1.3管箱厚度計(jì)算管箱由兩部分組成：短節(jié)與封頭；且由于前端管箱與后端管箱的形式

7、不同，故此時(shí)將前端管箱和后端管箱的厚度計(jì)算分開(kāi)計(jì)算。3.1.3.1前端管箱厚度計(jì)算前端管箱為橢圓形管箱，這是因?yàn)闄E圓形封頭的應(yīng)力分布比較均勻，且其深度較半球形封頭小得多，易于沖壓成型。此時(shí)選用標(biāo)準(zhǔn)橢圓形封頭，故Κ=1，且同上Κ=1C1=0;C2=2mm，則封頭計(jì)算厚度為：C1=0;C2=2mmΚΡcDi1×2.5×600δh=t==6.03mm；2σΦ?0.5Ρ2×125×1?0.5×2.5[]cδh=6.03mm設(shè)計(jì)厚度δdh=δh+C2=6.03+2=8.03mm；δdh=8.03mm名義厚

8、度δnh=δdh+C1+=8.03+0+=10mm（為向上δnh=10mm圓整量）；經(jīng)檢查，σt沒(méi)有變化，故合適[]查JB/T4746—2002《鋼制壓力容器用封頭》可得封頭的型號(hào)參數(shù)如下：表3-1DN600標(biāo)準(zhǔn)橢圓形封頭參數(shù)DN(mm)總深度H(mm)內(nèi)表面積A(㎡)容積(m3)封頭質(zhì)量（㎏）6001750.43740.035334.6短節(jié)部分的厚度同封頭處厚度，為10mm。3.1.3.2后端管箱厚度計(jì)算由于是浮頭式換熱器設(shè)計(jì)，因此其后端管箱是浮頭管箱，又可稱(chēng)外頭蓋。外頭蓋的內(nèi)直徑為700mm