1、 I U 型管式换热器设计 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
2、工艺设计。 关键词：关键词：U U 型管换热器，结构，强度，设计计算型管换热器，结构，强度，设计计算 大学毕业论文 i 目录 中文摘要 . 错误错误! !未定义书签。未定义书签。 英文摘要 . 错误错误! !未定义书签。未定义书签。 绪论 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 3 2 换热器材料选择 4 2.1 选材原则 4 3 换热器结构设计 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 3.4.1 后封头计算 9 3.4.2 管箱封头计算 . 10 3.5 换热管
3、设计 . 11 3.5.1 换热管的规格和尺寸偏差 . 11 3.5.2 U 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 进出口接管设计 . 23 4.1.1 接管法兰设计 . 23 4.1.2 接管外伸长度 . 25 大学毕业
4、论文 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
