BEM600固定管板換熱器設計

青島科技大學本科畢業(yè)設計題目：BEM600固定管板式換熱器設計指導教師：

學生姓名：

學號：班級：裝控104班固定管板式列管換熱器1一.固定管板式換熱器1、固定管板式換熱器的結(jié)構(gòu)特點

此種換熱器的特點是管束以焊接或脹接在兩塊管板上，管板分別焊接在外殼的兩端并在其上連接有頂蓋，頂蓋和殼體上裝有流體進出口接管。固定管板式列管換熱器2固定管板換熱器性能優(yōu)點性能缺點一.固定管板式換熱器管子外表面進行檢查和機械清洗，不適宜處理臟的或有腐蝕性的介質(zhì)結(jié)構(gòu)簡單，制造成本較低。管內(nèi)不易積累污垢，污垢便于清洗。

固定管板式列管換熱器3QUST設計參數(shù)殼程管程介質(zhì)水水工作壓力0.8MPa0.8MPa進出口溫度70/95℃130/110℃流量160t/h1.根據(jù)已知參數(shù)進行傳熱計算，并初選設備規(guī)格初選傳熱系數(shù)K=1200w/(㎡/K)所需傳熱面積S

換熱管選用Φ19×2，正三角形排列。管內(nèi)流速v=1.5m/s可計算出所需換熱管數(shù)n=332根。

采用單殼程雙管程，管長L=4.5m殼體內(nèi)徑D=600mm三.主要設計過程固定管板式列管換熱器5固定管板換熱器性能優(yōu)點性能缺點一.固定管板式換熱器管子外表面進行檢查和機械清洗，不適宜處理臟的或有腐蝕性的介質(zhì)結(jié)構(gòu)簡單，制造成本較低。管內(nèi)不易積累污垢，污垢便于清洗。

固定管板式列管換熱器6QUST二.主要設計思路1.根據(jù)已知參數(shù)進行傳熱計算，并初選設備規(guī)格。2.壓力降校核3.傳熱面積核算4.強度計算和結(jié)構(gòu)設計固定管板式列管換熱器7QUST1.根據(jù)已知參數(shù)進行傳熱計算，并初選設備規(guī)格初選傳熱系數(shù)K=1200w/(㎡/K)所需傳熱面積S

換熱管選用Φ19×2，正三角形排列。管內(nèi)流速v=1.5m/s可計算出所需換熱管數(shù)n=332根。

采用單殼程雙管程，管長L=4.5m殼體內(nèi)徑D=600mm三.主要設計過程固定管板式列管換熱器8三.主要設計過程2.壓降校核管程壓降(Pa)殼程壓降(Pa)固定管板式列管換熱器9四、強度計算和結(jié)構(gòu)設計管程筒體計算厚度：殼程封頭計算厚度：名義厚度取6mm名義厚度取6mm強度計算固定管板式列管換熱器10四、強度計算和結(jié)構(gòu)設計管板兼做法蘭固定管板式列管換熱器11

鑒于本設備壓力較低，介質(zhì)為

水，主要采用Q345R材料。

管板計算厚度0.75d=14.25mm

結(jié)構(gòu)開槽深度5mm

分程隔板槽深度4mm,最后圓整鋼

板規(guī)格50mm

管板布管區(qū)周邊的剪切應力殼體法蘭應力殼程圓筒軸向應力

換熱管與管板拉脫應力管子應力

2.管板厚度的計算許用應力固定管板式列管換熱器12四、強度計算和結(jié)構(gòu)設計4.換熱管與管板的連接

本換熱器設計壓力小于4MPa，且設計溫度小于300℃，操作中無劇烈的振動，無過大的溫度變化及無明顯的應力腐蝕，故管板與換熱管可采用強度脹接。固定管板式列管換熱器13四、強度計算和結(jié)構(gòu)設計5.管板與殼體、管箱的連接方式固定管板換熱器管板兼做法蘭，選用C型。固定管板式列管換熱器14五、結(jié)構(gòu)部件的選擇

1.接管的選擇及開孔補強接管內(nèi)徑為150mm，進行開孔補強計算，計算知不需要進行補強。2.拉桿與定距管

拉桿定距管結(jié)構(gòu)，此結(jié)構(gòu)適用于換熱管外徑d≥19mm的管束，4根拉桿。固定管板式列管換熱器15五、結(jié)構(gòu)部件的選擇3.折流板設置折流板的主要目的是為了增加殼程流體的流速，提高殼程的傳熱膜系數(shù)，從而達到提高總傳熱系數(shù)的目的。同時，設置折流板對于臥式換熱器的換熱管具有一定得支撐作用，當換熱管過長，而管子承受的壓應力過大時，在滿足換熱器殼程允許壓降的情況下，增加折流板的數(shù)量，減小折流板間距，對于焊接換熱管的手里狀況和防止流體流動誘發(fā)震動有一定的作用。而且，設置折流板也有利于換熱管的安裝。

固定管板式列管換熱器16五、結(jié)構(gòu)部件的選擇4.鞍座

鞍座選取DN600mm、重形、120度包角、焊制、雙筋、帶墊板鞍座，鞍座和墊板材料均選用Q345R板材。5.吊耳（在管箱上設置）固定管板式列管換熱器17五、結(jié)構(gòu)部件的選擇防沖板

為了防止殼程物料進口處流體對換熱管表面積的直接沖刷，應在殼程進口管處設置防沖板。

防沖板的固定形式為：用U型螺栓固定在換熱管上。

厚度為6mm。固定管板式列管換熱器18五、結(jié)構(gòu)部件的選擇6.法蘭的選擇容器法蘭選用甲型平焊法蘭公稱壓力為1.0MPa。

固定管板式列管換熱器19五、結(jié)構(gòu)部件的選擇接管法蘭選用帶頸平焊法蘭公稱壓力為1.0MPa。固定管板式列管換熱器20五、總結(jié)

首先根據(jù)工業(yè)生產(chǎn)的要求設計符合要求的換熱器，工藝計算初選了換熱器規(guī)格，確定的換熱器殼徑600mm、管子數(shù)362、公稱壓力1.0MPa、管子尺寸為Φ19×2、管長4500mm、單殼程雙管程；進行了管殼程壓降的核算，管程壓降31.1KPa，殼程壓降45.5KPa，均符合不大于50KPa的要求；計算得到的傳熱系數(shù)Ko=1291W/m2·K，傳熱安全系數(shù)為21.3%，滿足工藝要求。

選取管箱、筒體和封頭的材