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1、青青 岛岛 科科 技技 大大 学学 本本 科科 毕毕 业业 设设 计计标题：标题：BEM600固定管板式换热器设计固定管板式换热器设计指点教师：指点教师：学生姓名：学生姓名：学号：学号：班级：装控班级：装控104班班一一.固定管板式换热器固定管板式换热器 1、固定管板式换热器的构造特点 此种换热器的特点是管束以焊接或胀接在两块管板上，管板分别焊接在外壳的两端并在其上衔接有顶盖，顶盖和壳体上装有流体进出口接纳。固定管板换热器固定管板换热器性能优点性能优点性能缺陷性能缺陷一一.固定管板式换热器固定管板式换热器管子外外表进展检管子外外表进展检查和机械清洗，不查和机械清洗，不适宜处置脏的或有适宜处置脏
2、的或有腐蚀性的介质腐蚀性的介质构造简单，制造构造简单，制造本钱较低。管内本钱较低。管内不易积累污垢，不易积累污垢，污垢便于清洗。污垢便于清洗。壳程壳程管程管程介质水水工作压力0.8MPa0.8MPa进出口温度70/95130/110流量160t/h 1.1.根据知参数进展传热计算，并初选设备规格根据知参数进展传热计算，并初选设备规格 初选传热系数初选传热系数K=1200w/(K=1200w/(/K)/K)所需传热面积所需传热面积S S 换热管选用换热管选用19192 2，正三角形陈列。，正三角形陈列。管内流速管内流速v=1.5 m/sv=1.5 m/s 可计算出所需换热管数可计算出所需换热管数
3、n=332 n=332 根。根。采用单壳程双管程，管长采用单壳程双管程，管长L=4.5mL=4.5m 壳体内径壳体内径D=600 mmD=600 mm三三.主要设计过程主要设计过程2647.8916.35120010775.3mtKQSm固定管板换热器固定管板换热器性能优点性能优点性能缺陷性能缺陷一一.固定管板式换热器固定管板式换热器管子外外表进展检管子外外表进展检查和机械清洗，不查和机械清洗，不适宜处置脏的或有适宜处置脏的或有腐蚀性的介质腐蚀性的介质构造简单，制造构造简单，制造本钱较低。管内本钱较低。管内不易积累污垢，不易积累污垢，污垢便于清洗。污垢便于清洗。二二.主要设计思绪主要设计思绪1
4、.1.根据知参数根据知参数进展传热计算，进展传热计算，并初选设备规并初选设备规格。格。2.2.压力降校压力降校核核3.3.传热面积核算传热面积核算4.4.强度计算强度计算和构造设计和构造设计 1.1.根据知参数进展传热计算，并初选设备规格根据知参数进展传热计算，并初选设备规格 初选传热系数初选传热系数K=1200w/(K=1200w/(/K)/K)所需传热面积所需传热面积S S 换热管选用换热管选用19192 2，正三角形陈列。，正三角形陈列。管内流速管内流速v=1.5 m/sv=1.5 m/s 可计算出所需换热管数可计算出所需换热管数n=332 n=332 根。根。采用单壳程双管程，管长采用
5、单壳程双管程，管长L=4.5mL=4.5m 壳体内径壳体内径D=600 mmD=600 mm三三.主要设计过程主要设计过程2647.8916.35120010775.3mtKQSm三.主要设计过程 2.压降校核 管程压降(Pa)壳程压降(Pa)5.311055.1)772713010()(21iiFPPPiiiPiifdNlGP221PiNGP422223686373.103.1303.0017.0)113(6.0257.08.971)1(2)(20001211 pBifdNDuP四、强度计算和构造设计四、强度计算和构造设计管程筒体计算厚度：壳程封头计算厚度：mmPDPctc65.188.08
6、5.0189260088.02名义厚度取6mm mmPDPctc65.188.05.085.0189260088.05.02名义厚度取6mm强 度计 算四、强度计算和构造设计四、强度计算和构造设计 管板兼做法兰 鉴于本设备压力较低，介质为 水，主要采用Q345R资料。管板计算厚度 0.75d=14.25mm 构造开槽深度5mm 分程隔板槽深度4mm,最后圆整钢 板规格50mm 管板布管区周边的剪切应力 壳体法兰应力壳程圆筒轴向应力 换热管与管板拉脱应力 管子应力 2.管板厚度的计算管板厚度的计算许用应力许用应力四、强度计算和构造设计四、强度计算和构造设计 4.换热管与管板的衔接 本换热器设计压
7、力小于4MPa，且设计温度小于300，操作中无猛烈的振动，无过大的温度变化及无明显的应力腐蚀，故管板与换热管可采用强度胀接。四、强度计算和构造设计四、强度计算和构造设计 5.管板与壳体、管箱的衔接方式 固定管板换热器管板兼做法兰，选用C型。五、构造部件的选择五、构造部件的选择 1.接纳的选择及开孔补强 接纳内径为150mm，进展开孔补强计算，计算知不需求进展补强。2.拉杆与定距管 拉杆定距管构造，此构造适用于换热管外径d19mm的管束，4根拉杆。五、构造部件的选择五、构造部件的选择 3.折流板 设置折流板的主要目的是为了添加壳程流体的流速，提高壳程的传热膜系数，从而到达提高总传热系数的目的。同
8、时，设置折流板对于卧式换热器的换热管具有一定得支撑作用，当换热管过长，而管子接受的压应力过大时，在满足换热器壳程允许压降的情况下，添加折流板的数量，减小折流板间距，对于焊接换热管的手里情况和防止流体流动诱发震动有一定的作用。而且，设置折流板也有利于换热管的安装。五、构造部件的选择五、构造部件的选择 4.鞍座 鞍座选取DN600mm、重形、120度包角、焊制、双筋、带垫板鞍座，鞍座和垫板资料均选用Q345R板材。5.吊耳在管箱上设置五、构造部件的选择五、构造部件的选择 防冲板防冲板 为了防止壳程物料进口处流为了防止壳程物料进口处流体对换热管外表积的直接冲刷，应体对换热管外表积的直接冲刷，应在壳程
9、进口管处设置防冲板。在壳程进口管处设置防冲板。防冲板的固定方式为：用防冲板的固定方式为：用U型螺栓固定在换热管上。型螺栓固定在换热管上。厚度为厚度为6mm。五、构造部件的选择五、构造部件的选择6.法兰的选择容器法兰选用甲型平焊法兰公称压力为1.0MPa。五、构造部件的选择五、构造部件的选择接纳法兰选用带颈平焊法兰公称压力为1.0MPa。五、总结五、总结 首先根据工业消费的要求设计符合要求的换热器，工艺计算初选了换热器规格，确定的换热器壳径600mm、管子数362、公称压力1.0MPa、管子尺寸为192、管长4500mm、单壳程双管程；进展了管壳程压降的核算，管程压降31.1KPa，壳程压降45.5KPa，均符合不大于50KPa的要求；计算得到的传热系数Ko=1291W/m2K，传热平安系数为21.3%，满足工艺要求。选取管箱、筒体和封头的资料均为Q345R板材，确定了筒体的厚度为6mm；接纳、换热管的资料均选用Q345R，接纳采用无缝钢控制造；管板资料选用Q345R锻件，计算所得名义厚度为50mm；折流板和分程隔板也选用Q345R板材；折流板厚度为6mm，分程隔板厚度为10mm。谢谢各位教师！
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