论文总字数：13120字

摘 要

管壳式气体冷去器作为一种特殊的冷换设备，在化工行业、能源行业等都有着举足轻重的地位。本文主要要介绍了管壳式气体冷却器的基本设计过程。简单介绍单程管壳式对流管壳式换热器的设计计算程序。此次气体冷却器的设计过程为查阅中英文文献资料，撰写开题本报告，进行热力计算、热补偿计算、结构设计和强度校核等计算和校核，最终撰写论文和绘制图纸，完成A0图纸一张，A1图纸两张，A2图纸四张，A3图纸一张，A4图纸一张。

热力计算采用热平衡方法，着重于气体冷却器换热性能的提高。结构设计依据国家标准，尽可能采用标准件。运用CAD软件绘制所有图纸。

关键词：管壳式冷却器 热力计算 热补偿计算 结构计算 校核

Design of a gas cooler

Abstract

As a special cold - changing equipment, the shell and tube gas cooler has a pivotal status in the chemical industry and energy industry. This paper mainly introduces the basic design process of the shell and tube gas cooler.The design process of the gas cooler to refer to in Chinese and English literature, writing the proposal report, the thermodynamic calculation, thermal compensation calculation, structural design and strength check calculation and verification, eventually writing and drawing, completion of one A0 drawings, two A1 drawings, four A2 drawings, one A3 drawing and one A4 drawing.

The heat balance method is used to improve the heat transfer performance of gas cooler.. The structure design is based on the national standards, and can be used as the standard parts.. Use CAD software to draw all the drawings.

Key words:Shell and tube cooler;Thermal calculation;Thermal compensation calculation;Structure calculation,Check

目 录

摘要…………………………………………………………………………………I

ABSTRACT………………………………………………………………………Ⅱ

第一章 绪论………………………………………………………………………1

1.1 引子…………………………………………………………………………1

1.2 设计要求……………………………………………………………………1

1.3管壳式换热器………………………………………………………………1

1.4设计计算的内容………………………………………………………………1

第二章热力计算…………………………………………………………………4

2.1 原始数据……………………………………………………………………4

2.2 流体的物性参数 ……………………………………………………………5

2.3传热量及平均温差 …………………………………………………………7

2.4 估算传热面积及传热面结构 ………………………………………………7

2.5管程计算………………………………………………………………………7

2.6壳程结构及壳程计算…………………………………………………………7

2.7需用传热面积………………………………………………………………10

2.8阻力计算 ……………………………………………………………………11

第三章 热补偿计算……………………………………………………………13

3.1给定参数 ………………………………………………………………13

3.2 换热器所受应力 ………………………………………………………13

3.3温差应力 …………………………………………………………… 14

3.4 热补偿措施 ……………………………………………………………17

第四章 结构设计………………………………………………………………18

4.1壁厚的确定 ………………………………………………………………18

4.2封头的设计 ………………………………………………………………18

4.3接管、法兰的设计 ………………………………………………………18

4.4接管与壳体、管箱的连接 …………………………………………………19

4.5排气口 ……………………………………………………………………19

4.6管板结构设计………………………………………………………………19

4.6.1管板结构及尺寸………………………………………………………19

4.6.2管板与壳体的连接……………………………………………………20

4.6.3管板与法兰的连接……………………………………………………20

4.7法兰………………………………………………………………………20

4.8折流板的设计………………………………………………………………21

4.9换热管的固定于排列………………………………………………………21

4.10拉杆与定距管……………………………………………………………21

4.11支座的设计………………………………………………………………22

第五章 强度校核………………………………………………………………24

5.1给定参数…………………………………………………………………24

5.2液压试验…………………………………………………………………24

5.3封头应力校核……………………………………………………………24

第六章 结语……………………………………………………………………25

参考文献…………………………………………………………………………26

致谢……………………………………………………………………………27

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