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摘 要

由给出的已知条件，查阅GB151和GB150以及相关的设计标准，对双管板冷凝器进行工艺尺寸的设计，结构设计和强度校核的计算。

工艺尺寸的设计环节主要是由已知的换热面积计算出管内流体流量，由流量和介质选择管子的材料，长度和数量以及冷凝器的类型。由选出的双管板冷凝器的类型和设计形式来确定冷凝器的结构并进行强度的核算和热交换效率的计算，其中结构的设计包括上述的换热管材料的选择、管子尺寸的确定、各接管鞍座等的具体位置的确定、定距管板和固定管板的相关设计及计算、法兰的选择、开孔补强计算和腐蚀裕度的计算等。最后绘制CAD装配图和零件图，并在图纸中对相关的数值进行具体的说明和解释。在设计规范中详细描述了水平壳侧双管吧冷凝器的设计的各个方面。

关键词：冷凝器 双管板 强度计算 校核

Design of a double plate condenser

Abstract

This design is based on the known conditions, according to the relevant design standards, to complete the design of the double tube sheet condensation size, structural design and strength calculation.

The process design calculation of this equipment is mainly from the known heat transfer area to calculate the fluid flow in the tube, and the material, length and quantity of the tube and the type of the condenser are chosen from the flow and the medium. The condenser configuration is determined by the type and design of the selected double tube condenser. The calculation of the strength of the equipment and the calculation of the heat exchange efficiency were carried out, in which the structural design included the determination of the size of the heat exchanger structure, the selection of the structural form of the main pressure-receiving element and the heat exchanger components, and the like. According to the process requirements, the selection of the heat exchanger structural material is completed, the main manufacturing technology of the heat exchanger is proposed, and the explanation and explanation of the manufacturing economic accounting are carried out. At the end of this paper, the design content and the future development trend of the dual-tube condenser are summarized in detail.

Key word: Condenser; Double Plate; Strength Calculation; Check

目 录

摘要 I

ABSTRACT III

第一章 绪论 1

1.1 冷凝器概述 1

1.2 冷凝器类型 1

1.2.2 卧式管程冷凝器 1

1.2.3 双管板换热器的结构型式 2

第二章 工艺计算 3

2.1 设计条件 3

2.2 介质流体的物性参数 3

2.3 计算有效平均温度差 3

2.4 确定介质在换热管内的流量 4

2.5 选工艺尺寸计算 5

2.5.1 管径和管内流速 5

2.5.2 管程数和传热管数 5

2.5.3 换热管的排列 6

2.5.4 管心距 6

2.5.5 壳体内径 7

2.5.6 折流板 7

2.6 冷凝器核算 8

2.6.1 水平换热管束的冷凝公式： 8

2.6.2 管内表面传热系数 8

2.6.3 传热系数 9

2.6.5 冷凝器主要结构尺寸和计算结果 13

第三章 结构设计 15

3.1 壳体、管箱壳体和封头的设计 15

3.1.1 壁厚的确定 15

3.1.2 管箱壳体壁厚的确定 16

3.1.3 标准椭圆封头的设计 16

3.2 管板与换热管设计 17

3.2.1 管板 17

3.3 进出口设计 18

3.3.1 接管的设计 18

3.3.3 接管最小位置 19

3.4 折流板或支持板 19

3.4.1 缺口弦高 19

3.4.2 折流板最小厚度 19

3.4.3 折流板和折流板孔径 20

3.4.4 折流板直径及允许偏差 20

3.4.5 折流板的布置 20

3.4.6 折流板质量计算 21

3.5 拉杆与定距管 21

3.5.1 拉杆的尺寸 21

3.5.2 拉杆的直径和数量 21

3.5.3 定距管尺寸的选择 22

3.6 鞍座选用及安装位置确定 22

第四章 强度计算 23

4.1 壳体，管箱壳体和封头的校核 23

4.1.1 冷凝器壳体的校核 23

4.1.2 管箱壳体的校核 23

4.1.3 椭圆封头的强度校核 24

4.2 接管开孔补强 25

4.2.1 进出口开孔补强 25

4.2.2 进口接管的补强校核 27

4.3 管板校核 30

4.3.1 结构尺寸参数 30

4.3.2 管子许用应力 31

4.3.4 法兰力矩 32

4.3.5 换热管的加强系数 33

4.3.6 筒体的法兰与圆筒旋转刚度参数 34

4.4 设计值总汇 34

第五章 设备经济核算 36

5.1成本计算 36

5.1.1材料成本 36

5.1.2 总投资估算 36

5.2 盈亏平衡分析 37

第六章 结 语 38

参考文献 39

致谢 41

附录 42

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