及其传热技术的现状目前世界上每年发表的有关传热及换热设备方向的文献约在六千篇以上，研究的重点是传热机理传热强化两相流模拟及测试技术计算机应用和开发以及与能源利用和环境保护有关的新型高效换热器。种新的动向从数学模拟出发，用数学方法推导出精确的计算公式。计算机的应用应用计算机不仅节省人力，提高效率，而且可进行最优化设计和控制，使其达到最大技术经济性，例如美国帕斯卡炼油厂常减压装置的原油换热系统，采用了换热系统的最佳设计及其改进措施，平均传热系数达到卡平方米小时度。传热分析应力分析信息储存与检索，以及模拟和控制均编有程序，有些程序从工艺设计开始直到绘出图纸只需要十几分钟即可完成。高温高压换热器的进展随着工艺的进展和大型装置的出现，大型高压换热器的使用越来越多，炼油厂加氢换热器就是个例子。今年来，高温高压换热器的结构材料和制造方面都有些发展，管箱结构和密封结构均有些改进，管子进口区的热防护获得些改善。大力发展的振动的研究换热器大型化的个复杂的问题就是管束的震动。大型换热器在高速下极易产生振动，使管子破裂，损坏设备的基础和管路，同时产生噪音。关于振动问题，人们正在大力的进行研究，现以能够预测振动的自振频率，在设计中可以确定适宜的流速范围，以防止流体的激振。在设计上也采用些防振措施克服管件的振动，延长使用寿命。发展强化传热管蒸汽凝液冷凝器传热管是管壳式换热器的主要传热元件，国外对传热管的研究十分重视，通过改进传热管的性能，提高换热管的性能，强化传热管的方法主要有两种是尽量扩大传热面积，但又不过分增大流体阻力。如将管子内外表面轧制成各种不同的表面形状，如翅片管螺纹管等。另种是改善传热表面的性能，使之符合传热机理的要求，有充分发挥其特点。如单双面纵槽管周向波纹管螺旋波纹管等。采用新材料由于工艺条件的要求，新材料被广泛应用。在换热器制造中，钛具有很高的抗腐蚀性能，高的强度极限和屈服极限，且比重小，重量轻，又有定的抗污塞性，在西德的含氯溶液中采用了钛制换热器，在炼油厂中使用了钛制冷却器和冷凝器。渗铝管换热器及镀锌管换热器的使用也日益增多，非金属方面最具有代表性的材料是聚四氟乙烯材料，它的抗腐蚀性抗污性能好，得到了广泛的应用。热管换热器的使用换管是用小的表面积传递大的热量，体现了种优良的设计方法。热管是六七十年代中期在宇航工业中发展起来的新型传热元件，于七十年代进入民用工业，由于具有高效率压力小结构简单紧凑性好等优点，发展叫我迅速。年美国卡特斯堡炼油厂的重整加热炉上使用了热量为万小时的热管换热器。考虑加工造价清洗三方面因素，所以选择形管换热器作为我的设计类型。型管换热器它是将管子弯成形，管子两端固定在同块管板上。由于壳体与管子分开，可以不考虑热膨胀。因形管式换热器只有快管板，且无浮头，所以结构简单，造价比其它换热器便宜，管束可以从壳体内抽出，管外便于清洗，但管内清洗困难，所以管内的介质必须清洁及不易结垢的物料。由于传热管的结构形式关系，管子的更换除外侧层外，内部管子大部分不可能更换，管束中心部分存在空隙，所以流体易走短路，影响传热效果。而且管板上排列的管子较少，结构不紧凑。型管的弯路部分曲率不同，管子长度不，因而物料分布不如固定管板式换热器均匀。管子因渗漏而堵死后将造成传热面积的损失。型管式换热器，般使用于高温高压的情况下。尤其使用在压力较高的情况下，在弯管段的壁厚要加厚，以弥补弯管后管壁的减薄。吉林化工学院毕业设计如壳程需要经常清洗管束，则要求采用正方形排列，般情况下都按三角形排列，管程为偶数程壳程内可按工艺要求装置折流板，纵向隔板等，折流板由拉杆固定，以提高换热设备传热效果。纵向隔板是矩形平板，安装在平行于传热管方向纵向隔板按工艺要求决定。以增加壳侧介质流速。设计任务书设计题目蒸汽凝液冷凝器设计设计要求型式与规格卧室，换热面积壳程进口低压蒸汽操作温度，设计温度操作压力,质量流率出口凝液操作温度，设计温度操作压力,质量流率管程进口冷却水操作温度，设计温度操作压力,质量流率出口冷却水操作温度，设计温度操作压力,质量流率蒸汽凝液冷凝器第章壳程圆筒计算计算条件计算压力设计温度内径材料热轧板材钢板负偏差腐蚀裕量焊接接头系数厚度及重量计算由表查得试验温度许用应力设计温度许用应力试验温度下屈服点计算厚度由式知有效厚度名义厚度重量吉林化工学院毕业设计压力实验时应力校核试验压力值由式知压力实验允许通过的应力水平试验压力下圆筒的应力由式接管多余金属面积由第页知补强区内的焊缝面积，大于，所以补强满足要求，不需要另加接管设计条件计算压力设计温度吉林化工学院毕业设计壳体型式圆形筒体壳体材料名称及类型热轧板材壳体开孔处焊接接头系数壳体内直径壳体开孔处名义厚度壳体厚度负偏差壳体腐蚀裕量壳体材料许用应力接管实际外伸长度接管实际内伸长度接管焊接接头系数接管腐蚀裕量接管厚度负偏差接管材料许用应力接管材料管材补强圈材料名称热轧补强圈外径补强圈厚度补强圈厚度负偏差补强圈许用应力开孔补强计算壳体计算厚度查表用插值法得表管材接管计算厚度由式知蒸汽凝液冷凝器补强圈强度削弱系数接管材料强度削弱系数开孔直径满足等面积法开孔补强计算的运用条件，故可用等面积法进行开孔补强计算。接管有效厚度有效补强范围补强区有效宽度由式知取两者中大值有效高度外侧有效高度由式知实际外伸长度取小值故内侧有效高度由式知实际内伸长度取小值故封头有效厚度开孔削弱所需的补强面积由第页知壳体多余金属面积由第页知接管多余金属面积由第页知吉林化工学院毕业设计补强区内的焊缝面积大于不需另外补强设计小结大学时光即将结束，而我也将交上在大学期间最后份作业了，希望这份几个月的成果能够得到各位老师的认可和满意。这个学期初始时候老师给我们分配任务之后，我就开始了对我的设计课题相关资料搜集和整理当中，随后开始了认真的研究和计算。对于我所研究的冷却器属于换热器的范畴之内，在平常学习中倒是接触过，但是设计起来的时候才可以看出有很多的困难，例如对于每项部件材料的选择，要让其在满足情况条件下，选择性能最好，价钱最廉价的。然后是对于每项结构进行设计计算，由于现在换热器的标准为期学期的毕业设计就要结束了，这段时间虽然忙碌，但过的很充到了很多东西。机械设计和课程设计积累的经验，使我这次课程设计入题快，绘图打印也不像上次机械设计那样感到盲目。对与换热器的认识不够是这次设计的最大障碍，缺少实质性的认识在绘图过程中显得很被动，由于工具书得不足，只能借助图书馆中有限的资料图集来揣摩。致使绘图过程占用的时间相对比较长。在老师江培栋教授修指导下修正了很多错别之处和不规范的地方，这样我们的计算过程相对比较完善，计算精度也提高了很多。个人而言从毕业设计中可以学到很多实用的知识，对以后走向工作岗位打下奠定了良好的基础。这次课程设计我更是收益非浅，现在不仅知道基本化工容器相关制造标准的应用，还明白压力蒸汽凝液冷凝器容器各标准的区别和检验注意事项，熟练查阅各种标准和知道该查什么标准。课程设计要结束了，我有信心能够通过各位老师对大学四年的检验参考文献中华人民共和国国家标准管壳式换热器北京中国标准出版社中华人民共和国国家标准钢制压力容器北京中国标准出版社中华人民共和国国家标准椭圆形封头北京中国标准出版社中华人民共和国行业标准压力容器法兰北京气象出版社中华人民共和国行业标准补强圈北京机械工业出版社钱颂文主编换热器设计手册北京化学工业出版社，懂大勤，袁凤隐主编压力容器设计手册化学工业出版社，郑津洋，懂其伍，桑芝富主编过程设备设计化学工业出版社，吉林化工学院毕业设计摘要换热器是石油化工动力食品以及其它许多工业部门的通用设备，在生产中占有重要地位。在化工生产中，换热器可以作为加热器冷却器冷凝器蒸发器和再沸器，应用十分广泛。换热器种类很多，但根据冷热流体热量交换的原理和方式，基本可分三大类，即间壁式混合式和蓄热式。间壁式换热器中的型管式换热器在化工生产中较为常用。本设计是关于型管换热器的设计，用冷却水冷却低压蒸汽。根据最新的技术标准，结合传统的设计方法，经过结构设计强度校核以及换热器的制造检验安装维修等步骤，完成了该设计。其中结构设计主要包括管箱圆筒管板折流板防冲挡板旁路挡板接管和法兰容器法兰支座等的设计强度校核包括筒体封头垫片管箱短节开孔补强法兰管板的校核。关键词换热器型管设计校核蒸汽凝液冷凝器,吉林化工学院毕业设计目录摘目录绪论设计任务书第章壳程圆筒计算计算条件厚度及重量计算压力实验时应力校核压力及应力计算第二章前端管箱筒体计算计算条件厚度及重量计算压力试验时应力校核压力及应力计算第三章前端管箱封头计算计算条件厚度及重量计算压力计算第四章后端管箱封头计算计算条件厚度及重量计算压力计算第五章筒体法兰计算设计条件螺栓受力计算力矩计算螺栓间距校核形状常数确定法兰应力校核第六章前端管箱法兰计算设计条件螺栓受力计算力矩计算螺栓间距校核形状常数确定法兰应力校核第七章管板及换热管计算管板设计条件管板各个参数换热管蒸汽凝液冷凝器计算条件参数计算管板厚度或管板应力计算型换热管轴向应力计算及校核换热管与管板连接拉脱力校核第八章开孔补强计算接管设计条件开孔补强计算接管设计条件开孔补强计算接