年产12万吨煤油冷却器的设计+CAD图纸(2)
3.5 开孔及补强 24
3.5.1 壳体接管补强 24
3.5.2 管箱接管补强 26
3.6 折流板 29
3.7 拉杆 30
3.8 防冲挡板 31
3.9 法兰 32
3.10 垫片 34
3.11 支座 35
4 总结 38
致谢 39
参考文献 40
1 前言
换热器在工业生产和生活的各个领域都得到了广泛的应用，而且其在工作性能的优劣直接影响着整个装置或系统综合性能的好坏，因此换热器的合理设计也就及其重要。而换热器的类型多种多样，不同类型的换热器各有其优缺点，且性能各异。在换热器设计中，首先要根据工艺要求选择适用的换热器类型，然后计算所需换热面积，确定换热器的结构尺寸。
2 设计计算
本课题中，冷却水作为冷却剂冷却煤油，纯品煤油为无色透明液体，含有杂质时呈淡黄色。略具臭。沸点180℃～310℃（不是绝对的，在生产时常需根据具体情况变动），凝固点: -47℃(-40℃for JET A) 。平均分子量在200～250之间。密度不大于0.84g/cm3。闪点40℃以上。运动黏度40℃为1.0～2.0mm2/s。不溶于水，易溶于醇和其他有机溶剂。易挥发。易燃。挥发后与空气混合形成爆炸性的混合气。爆炸极限2-3% 。燃烧完全，亮度足，火焰稳定，不冒黑烟，不结灯花，无明显异，对环境污染小。
2.1 换热器的设计指标
课题的要求是设计一台煤油冷却器，以满足年产12万吨设备的煤油冷却效果，要求根据给定参数，选用合理的结构类型和冷却方式，并通过热力计算、强度校核等进行设计计算，以实现所设计换热器在较低成本下满足预定功能。
原始条件及数据：(1)煤油，入口温度140℃，出口温度40℃，工作压力0.6MPa，
(2)洁净水，入口温度10℃，出口温度35℃，工作压力1MPa，
(3)换热面积50m2。
2.2 换热器选型简介
本课题中煤油进口温度为140℃，出口温度为40℃，工作压力0.6MPa；洁净水的进口温度为10℃，出口温度为35℃，工作压力1MPa，水为冷却流体。该换热器用循环水冷却，由于换热器的管壁温和壳体壁温的温差较大，因此选用带膨胀节的固定管板式换热器。
固定板式换热器主要由壳体、管束、管板（又称花板）、封头和折流挡板等部件组成。管束两端用膨胀接法或焊接法固定在管板上，如图1所示[1]。
1—折流挡板；2—管束；3—壳体；4—封头；5—接管；6—管板；
图2.1 固定管板式换热器
固定管板式换热器的主要优点是：①传热面积比浮头式换热器大20%~30%；②旁路漏流较小；③锻件使用较少，成本低20%以上；④没有内漏。
固定管板式换热器的主要缺点是：①壳体和管子壁温差一般应小于等于50℃，大于50℃时应在壳体上设置膨胀节；②管板和管头之间易产生温差应力而损坏；③壳体无法机械清洗；④管子腐蚀后造成连同壳体一起报废，管子寿命决定壳体部件寿命，故设备寿命相对较低；⑤不适用于壳程易结垢场合[2]。
2.3 流程的选择
在管壳式换热器的计算值，需要决定何种流体走管程，何种流体走壳程，这需要遵循一些一般原则，对于固定管板式换热器，其应遵循的原则：
① 不洁净和易结垢的流体宜走容易清洗的一侧。对于直管管束，宜走管程；对于U形管管束，宜走壳程。
② 腐蚀性流体宜走管程，以免管束和壳体同时被腐蚀，且管程便于检修与更换。