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畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）任務(wù)書
題目：管殼式換熱器設(shè)計(jì)
學(xué)生姓名
學(xué)院名稱
專 業(yè)
學(xué) 號(hào)
指導(dǎo)教師
職 稱
一、原始依據(jù)（包括設(shè)計(jì)或論文的工作基礎(chǔ)、研究條件、應(yīng)用環(huán)境、工作目的等）
原始數(shù)據(jù)：
（1）設(shè)計(jì)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(zhǎng)4500mm，材料為Q235。
（3）設(shè)計(jì)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(qiáng)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(duì)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(shè)備，以實(shí)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(shí)現(xiàn)化工生產(chǎn)過程中熱量交換和傳遞不可缺少的設(shè)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(shí)踐中有時(shí)也會(huì)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(wú)本質(zhì)上的區(qū)別。
換熱設(shè)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(gè)方面。
其中，管殼式換熱器雖然在換熱效率、設(shè)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(shè)備，但它具有結(jié)構(gòu)堅(jiān)固、彈性大、可靠程度高、使用范圍廣等優(yōu)點(diǎn)，所以在各工程中仍得到普遍使用。
管殼式換熱器的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，是為了保證換熱器的質(zhì)量和運(yùn)行壽命，必須考慮很多因素，如材料、壓力、溫度、壁溫差、結(jié)垢情況、流體性質(zhì)以及檢修與清理等等來(lái)選擇某一種合適的結(jié)構(gòu)形式。
對(duì)同一種形式的換熱器，由于各種條件不同，往往采用的結(jié)構(gòu)亦不相同。在工程設(shè)計(jì)中，除盡量選用定型系列產(chǎn)品外，也常按其特定的條件進(jìn)行設(shè)計(jì)，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(jì)的便于生產(chǎn)制造的換熱器等等）。
二、參考文獻(xiàn)
［1］匡國(guó)柱 史啟才 ：《化工單元過程與設(shè)備設(shè)計(jì)》；
［2］秦叔經(jīng)、葉文邦等：《換熱器》［M］ ，化學(xué)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(cè)》［M］，化學(xué)工業(yè)出版社，2006年版；
［4］《化工過程及設(shè)備設(shè)計(jì)》［M］華南工學(xué)院化工原理教研室，1987；
［5］賈紹義等：《 化工原理課程設(shè)計(jì)》［M］，天津大學(xué)出版社，2003年版；
［6］刁玉瑋、王立業(yè)、喻健良等：《化工設(shè)備機(jī)械基礎(chǔ)》［M］，大理理工大學(xué)出版社，2006年版；
［7］錢頌文：《換熱器手冊(cè)》［M］，化學(xué)工業(yè)出版社；
［8］蔡紀(jì)寧、張莉彥：《化工設(shè)備機(jī)械基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書》［M］，化學(xué)工業(yè)出版社2011年版；
［9］中華人民共和國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn).GB151-89鋼制管殼式換熱器.國(guó)家技術(shù)監(jiān)督局發(fā)布，1989出版；
［10］時(shí)均等：化學(xué)工程手冊(cè)(第二版，上卷).化學(xué)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(shù)監(jiān)察規(guī)程》國(guó)家質(zhì)量技術(shù)監(jiān)督局 1999年。
三、設(shè)計(jì)（研究）內(nèi)容和要求（包括設(shè)計(jì)或研究?jī)?nèi)容、主要指標(biāo)與技術(shù)參數(shù)，并根據(jù)課題性質(zhì)對(duì)學(xué)生提出具體要求）
設(shè)計(jì)內(nèi)容：
1．管殼式換熱器的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
包括：管子數(shù)n，管子排列方式，管間距的確定，殼體尺寸計(jì)算，換熱器封頭選擇，容器法蘭的選擇，管板尺寸確定塔盤結(jié)構(gòu)，人孔數(shù)量及位置，儀表接管選擇、工藝接管管徑計(jì)算等等。
2. 殼體及封頭壁厚計(jì)算及其強(qiáng)度、穩(wěn)定性校核
（1）根據(jù)設(shè)計(jì)壓力初定壁厚；
（2）確定管板結(jié)構(gòu)、尺寸及拉脫力、溫差應(yīng)力；
（3）計(jì)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(jìn)行強(qiáng)度和穩(wěn)定性校核。
3. 筒體和支座水壓試驗(yàn)應(yīng)力校核
4. 支座結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及強(qiáng)度校核
包括：裙座體（采用裙座）、基礎(chǔ)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(shè)計(jì)說明書一份
7. 繪制2號(hào)裝配圖一張，Auto CAD繪3號(hào)圖一張）。
對(duì)學(xué)生的基本要求：
1.學(xué)生要按照任務(wù)書要求，獨(dú)立完成塔設(shè)備的機(jī)械設(shè)計(jì)；
2.設(shè)計(jì)說明書一律采用電子版，2號(hào)圖紙一律采用徒手繪制；
3.各班長(zhǎng)負(fù)責(zé)組織借用繪圖儀器、圖板、丁字尺；學(xué)生自備圖紙、橡皮與鉛筆；
4.畫圖結(jié)束后，將圖紙按照統(tǒng)一要求折疊，同設(shè)計(jì)說明書統(tǒng)一在答辯那一天早上8：30前，由班長(zhǎng)負(fù)責(zé)統(tǒng)一交到HF508。
5.根據(jù)設(shè)計(jì)說明書、圖紙、平時(shí)表現(xiàn)及答辯綜合評(píng)分。
說明書內(nèi)容：
1.前言
（1）設(shè)計(jì)條件；
（2）設(shè)計(jì)依據(jù)；
（3）設(shè)備結(jié)構(gòu)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(jié)構(gòu)草圖
（1）換熱器裝配圖
（2）確定支座、接管、人孔、控制點(diǎn)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(biāo)注形位尺寸。
（4）寫出圖紙上的技術(shù)要求、技術(shù)特性表、接管表、標(biāo)題明細(xì)表等
4.殼體、封頭壁厚設(shè)計(jì)
（1）筒體、封頭及支座壁厚設(shè)計(jì)；
（2）焊接接頭設(shè)計(jì)；
（3）壓力試驗(yàn)驗(yàn)算；
5.標(biāo)準(zhǔn)化零、部件選擇及補(bǔ)強(qiáng)計(jì)算：
（1）接管及法蘭選擇：根據(jù)結(jié)構(gòu)草圖統(tǒng)一編制表格。內(nèi)容包括：代號(hào)，PN,DN,法蘭密封面形式，法蘭標(biāo)記，用途）。補(bǔ)強(qiáng)計(jì)算。
（2）人孔選擇：PN,DN,標(biāo)記或代號(hào)。補(bǔ)強(qiáng)計(jì)算。
（3）其它標(biāo)準(zhǔn)件選擇。
6.結(jié)束語(yǔ)：對(duì)自己所做的設(shè)計(jì)進(jìn)行小結(jié)與評(píng)價(jià)，經(jīng)驗(yàn)與收獲。
7.主要參考資料。
【格式要求】：
1.計(jì)算單位一律采用國(guó)際單位； 2.計(jì)算過程及說明應(yīng)清楚；
3.所有標(biāo)準(zhǔn)件均要寫明標(biāo)記或代號(hào)； 4.設(shè)計(jì)說明書目錄要有序號(hào)、內(nèi)容、頁(yè)碼；
5.設(shè)計(jì)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(shè)計(jì)說明書要有封面和封底，均采用A4紙，裝訂成冊(cè)。