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畢業(yè)設計（論文）任務書
題目：管殼式換熱器設計
學生姓名
學院名稱
專 業(yè)
學 號
指導教師
職 稱
一、原始依據(jù)（包括設計或論文的工作基礎、研究條件、應用環(huán)境、工作目的等）
原始數(shù)據(jù)：
（1）設計壓力：1Mpa。殼體介質(zhì)：水。管程介質(zhì)：乙二醇胺。
（2）總體參數(shù)：筒體外徑600mm，管徑Φ19×2，長4500mm，材料為Q235。
（3）設計溫度：殼、管壁溫差45℃，tt＞ts
殼程介質(zhì)溫度為25-35℃，管程介質(zhì)溫度為45-70℃。
（4）殼體與封頭材料在低合金高強度剛中間選用，并查出其參數(shù)，接管及其他數(shù)據(jù)根據(jù)表7-15、7-16選用。
（5）腐蝕度為2mm，拉桿數(shù)量為6件。
（6）殼體與支座對接焊接，塔體焊接接頭系數(shù)Φ=0.9
換熱器是將熱流體的部分熱量傳遞給冷流體的設備，以實現(xiàn)不同溫度流體間的熱能傳遞，又稱熱交換器。換熱器是實現(xiàn)化工生產(chǎn)過程中熱量交換和傳遞不可缺少的設備。
在換熱器中，至少有兩種溫度不同的流體，一種流體溫度較高，放出熱量；另一種流體則溫度較低，吸收熱量。在工程實踐中有時也會存在兩種以上的流體參加換熱，但它的基本原理與前一種情形并無本質(zhì)上的區(qū)別。
換熱設備在煉油、石油化工以及在其他工業(yè)中使用廣泛，它適用于冷卻、冷凝、加熱、蒸發(fā)和廢熱回收等各個方面。
其中，管殼式換熱器雖然在換熱效率、設備的體積和金屬材料的消耗量等方面不如其他新型的換熱設備，但它具有結構堅固、彈性大、可靠程度高、使用范圍廣等優(yōu)點，所以在各工程中仍得到普遍使用。
管殼式換熱器的結構設計，是為了保證換熱器的質(zhì)量和運行壽命，必須考慮很多因素，如材料、壓力、溫度、壁溫差、結垢情況、流體性質(zhì)以及檢修與清理等等來選擇某一種合適的結構形式。
對同一種形式的換熱器，由于各種條件不同，往往采用的結構亦不相同。在工程設計中，除盡量選用定型系列產(chǎn)品外，也常按其特定的條件進行設計，以滿足工藝上的需要（得到適合工況下最合理最有效也最經(jīng)濟的便于生產(chǎn)制造的換熱器等等）。
二、參考文獻
［1］匡國柱 史啟才 ：《化工單元過程與設備設計》；
［2］秦叔經(jīng)、葉文邦等：《換熱器》［M］ ，化學工業(yè)出版社，2003年版；
［3］譚天恩、竇梅、周明華等：《化工原理（第三版）上、下冊》［M］，化學工業(yè)出版社，2006年版；
［4］《化工過程及設備設計》［M］華南工學院化工原理教研室，1987；
［5］賈紹義等：《 化工原理課程設計》［M］，天津大學出版社，2003年版；
［6］刁玉瑋、王立業(yè)、喻健良等：《化工設備機械基礎》［M］，大理理工大學出版社，2006年版；
［7］錢頌文：《換熱器手冊》［M］，化學工業(yè)出版社；
［8］蔡紀寧、張莉彥：《化工設備機械基礎課程設計指導書》［M］，化學工業(yè)出版社2011年版；
［9］中華人民共和國國家標準.GB151-89鋼制管殼式換熱器.國家技術監(jiān)督局發(fā)布，1989出版；
［10］時均等：化學工程手冊(第二版，上卷).化學工業(yè)出版社；
［11］《鋼制壓力容器》GB150-1998；
［12］《鋼制塔式容器》JB4710-1992；
［13］ GB151-1999 《管殼式換熱器》1999年；
［14］《壓力容器安全技術監(jiān)察規(guī)程》國家質(zhì)量技術監(jiān)督局 1999年。
三、設計（研究）內(nèi)容和要求（包括設計或研究內(nèi)容、主要指標與技術參數(shù)，并根據(jù)課題性質(zhì)對學生提出具體要求）
設計內(nèi)容：
1．管殼式換熱器的結構設計
包括：管子數(shù)n，管子排列方式，管間距的確定，殼體尺寸計算，換熱器封頭選擇，容器法蘭的選擇，管板尺寸確定塔盤結構，人孔數(shù)量及位置，儀表接管選擇、工藝接管管徑計算等等。
2. 殼體及封頭壁厚計算及其強度、穩(wěn)定性校核
（1）根據(jù)設計壓力初定壁厚；
（2）確定管板結構、尺寸及拉脫力、溫差應力；
（3）計算是否安裝膨脹節(jié)；
（4）確定殼體的壁厚、封頭的選擇及壁厚，并進行強度和穩(wěn)定性校核。
3. 筒體和支座水壓試驗應力校核
4. 支座結構設計及強度校核
包括：裙座體（采用裙座）、基礎環(huán)、地腳螺栓
5. 換熱器各主要組成部分選材，參數(shù)確定。
6. 編寫設計說明書一份
7. 繪制2號裝配圖一張，Auto CAD繪3號圖一張）。
對學生的基本要求：
1.學生要按照任務書要求，獨立完成塔設備的機械設計；
2.設計說明書一律采用電子版，2號圖紙一律采用徒手繪制；
3.各班長負責組織借用繪圖儀器、圖板、丁字尺；學生自備圖紙、橡皮與鉛筆；
4.畫圖結束后，將圖紙按照統(tǒng)一要求折疊，同設計說明書統(tǒng)一在答辯那一天早上8：30前，由班長負責統(tǒng)一交到HF508。
5.根據(jù)設計說明書、圖紙、平時表現(xiàn)及答辯綜合評分。
說明書內(nèi)容：
1.前言
（1）設計條件；
（2）設計依據(jù)；
（3）設備結構形式概述。
2.材料選擇
（1）選擇材料的原則；
（2）確定各零、部件的材質(zhì)；
（3）確定焊接材料。
3.繪制結構草圖
（1）換熱器裝配圖
（2）確定支座、接管、人孔、控制點接口及附件、內(nèi)部主要零部件的軸向及環(huán)向位置，以單線圖表示；
（3）標注形位尺寸。
（4）寫出圖紙上的技術要求、技術特性表、接管表、標題明細表等
4.殼體、封頭壁厚設計
（1）筒體、封頭及支座壁厚設計；
（2）焊接接頭設計；
（3）壓力試驗驗算；
5.標準化零、部件選擇及補強計算：
（1）接管及法蘭選擇：根據(jù)結構草圖統(tǒng)一編制表格。內(nèi)容包括：代號，PN,DN,法蘭密封面形式，法蘭標記，用途）。補強計算。
（2）人孔選擇：PN,DN,標記或代號。補強計算。
（3）其它標準件選擇。
6.結束語：對自己所做的設計進行小結與評價，經(jīng)驗與收獲。
7.主要參考資料。
【格式要求】：
1.計算單位一律采用國際單位； 2.計算過程及說明應清楚；
3.所有標準件均要寫明標記或代號； 4.設計說明書目錄要有序號、內(nèi)容、頁碼；
5.設計說明書中與裝配圖中的數(shù)據(jù)一致。如果裝配圖中有修改，在說明書中要注明變更；
6.書寫工整，字跡清晰，層次分明； 7.設計說明書要有封面和封底，均采用A4紙，裝訂成冊。