大學(xué)生畢業(yè)設(shè)計(jì)（石油化工生產(chǎn)技術(shù)）.doc

畢業(yè)論文/畢業(yè)設(shè)計(jì) 大學(xué)生畢業(yè)設(shè)計(jì)（石油化工生產(chǎn)技術(shù)） 摘要換熱器是化工、石油、動(dòng)力、冶金、交通、國(guó)防等工業(yè)部門(mén)重要工藝設(shè)備之一，其正確的設(shè)置，性能的改善關(guān)系各部門(mén)有關(guān)工藝的合理性、經(jīng)濟(jì)性以及能源的有效利用與節(jié)約，對(duì)國(guó)民經(jīng)濟(jì)有著十分重要的影響。 換熱器的型式繁多，不同的使用場(chǎng)合使用目的不同。其中常用結(jié)構(gòu)為管殼式，因其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、造價(jià)低廉、選材廣泛、清洗方便、適應(yīng)性強(qiáng)，在各工業(yè)部門(mén)應(yīng)用最為廣泛。 固定管板式換熱器管束連接在管板上，管板與殼體焊接。其優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、緊湊、能承受較高的壓力，造價(jià)低，管程清洗方便，管子損壞時(shí)易堵管或更換；缺點(diǎn)是當(dāng)管束與殼體的壁溫或材料的線(xiàn)脹系數(shù)相差較大時(shí)，殼體與管束將會(huì)產(chǎn)生較大的熱應(yīng)力，這種換熱器適用于殼側(cè)介質(zhì)清潔且不易結(jié)垢、并能進(jìn)行清洗、管程與殼程兩側(cè)溫差不大或溫差較大但殼程壓力不高的場(chǎng)合。關(guān)鍵詞：固定管板式 換熱器 壓力容器第一章 緒論 化工生產(chǎn)離不開(kāi)化工設(shè)備，化工設(shè)備是化工生產(chǎn)必不可少的物質(zhì)技術(shù)基礎(chǔ)，是生產(chǎn)力的主要因素，是化工產(chǎn)品質(zhì)量保證體系的重要組成部分1。然而在化工設(shè)備中化工容器占據(jù)著舉足輕重的地位，由于化工生產(chǎn)中，介質(zhì)通常具有較高的壓力，化工容器一般有筒體、封頭、支座、法蘭及各種容器開(kāi)孔接管所組成，通常為壓力容器，因?yàn)閴毫θ萜魇腔ぴO(shè)備的主體，對(duì)其化工生產(chǎn)過(guò)程極其重要，國(guó)家對(duì)其每一步都有具的標(biāo)準(zhǔn)對(duì)其進(jìn)行規(guī)范，如：中國(guó)壓力容器安全技術(shù)監(jiān)察規(guī)程、gb1501998鋼制壓力容器、gb1511999管殼式換熱器等。在其中能根據(jù)不通的操作環(huán)境選出不同的材料，查出計(jì)其允許的工作壓力，工作溫度等。 換熱器簡(jiǎn)單說(shuō)是具有不同溫度的兩種或兩種以上流體之間傳遞熱量的設(shè)備。在工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中，進(jìn)行著各種不同的熱交換過(guò)程，其主要作用是使熱量由溫度較高的流體向溫度較低的流體傳遞，使流體溫度達(dá)到工藝的指標(biāo)，以滿(mǎn)足生產(chǎn)過(guò)程的需要。此外，換熱設(shè)備也是回收余熱，廢熱，特別是低品位熱能的有效裝置。 1.1 什么是管殼式換熱器 管殼式換熱器(shell and tube heat exchanger)又稱(chēng)列管式換熱器。是以封閉在殼體中管束的壁面作為傳熱面的間壁式換熱器。這種換熱器結(jié)構(gòu)較簡(jiǎn)單，操作可靠，可用各種結(jié)構(gòu)材料（主要是金屬材料）制造，能在高溫、高壓下使用，是目前應(yīng)用最廣的類(lèi)型。 1.2 管殼式換熱器的分類(lèi) 是以封閉在殼體中管束的壁面作為傳熱面的間壁式換熱器。這種換熱器結(jié)構(gòu)較簡(jiǎn)單，操作可靠，可用各種結(jié)構(gòu)材料（主要是金屬材料）制造，能在高溫、高壓下使用，是目前應(yīng)用最廣的類(lèi)型。 由殼體、傳熱管束、管板、折流板（擋板）和管箱等部件組成。殼體多為圓筒形，內(nèi)部裝有管束，管束兩端固定在管板上。進(jìn)行換熱的冷熱兩種流體，一種在管內(nèi)流動(dòng)，稱(chēng)為管程流體；另一種在管外流動(dòng)，稱(chēng)為殼程流體。為提高管外流體的傳熱分系數(shù)，通常在殼體內(nèi)安裝若干擋板。擋板可提高殼程流體速度，迫使流體按規(guī)定路程多次橫向通過(guò)管束，增強(qiáng)流體湍流程度。換熱管在管板上可按等邊三角形或正方形排列。等邊三角形排列較緊湊，管外流體湍動(dòng)程度高，傳熱分系數(shù)大；正方形排列則管外清洗方便，適用于易結(jié)垢的流體 。 圖表 1管殼式換熱器 流體每通過(guò)管束一次稱(chēng)為一個(gè)管程；每通過(guò)殼體一次稱(chēng)為一個(gè)殼程。圖示為最簡(jiǎn)單的單殼程單管程換熱器,簡(jiǎn)稱(chēng)為1-1型換熱器。為提高管內(nèi)流體速度,可在兩端管箱內(nèi)設(shè)置隔板，將全部管子均分成若干組。這樣流體每次只通過(guò)部分管子，因而在管束中往返多次，這稱(chēng)為多管程。同樣，為提高管外流速，也可在殼體內(nèi)安裝縱向擋板，迫使流體多次通過(guò)殼體空間，稱(chēng)為多殼程。多管程與多殼程可配合應(yīng)用。第二章 總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) *