浮头式换热器.docx

浮头式冷却器E-1401设计
摘要
该毕业设计题目为浮头式冷却器（即浮头式换热器）E-1401设计，源于工程实际。浮头式换热器是管壳式换热器中的一类，其管板一端固定在壳体与前端管箱之间，另一端（即浮头）可以在壳体中自由移动。由于管束的热膨胀不受壳体的约束，因此浮头式换热器不会产生较大的温差热应力，这样便避免了对换热器结构的损害。此外，浮头式换热器还便于拆卸、易于清洗，适用于壳体和管束温差较大或壳程介质易结垢的场合。因此在石油化工以及其他相关行业中得到了广泛的应用。
该设计主要进行了换热器结构的研究和各处强度的校核。根据所提供的设计条件，以及GB150-2011《压力容器》、GB151-1999《管壳式换热器》、《固定式压力容器安全技术监察规程》等标准确定出换热器各个零部件（管箱、封头、法兰、开孔接管、折流板、钩圈等）的具体方案，包括各处材料的选择，各零部件的基本结构，壁厚计算及强度校核，开孔补强计算，管板、法兰以及浮头钩圈的强度计算等。本设计历时3个月，共完成说明书一份，A1图纸5张，外文翻译一份。
关键词：换热器浮头设计

FloatingcoolerE-1401design
Summary
ThegraduationprojecttitledFloatingcooler(ie,floatingheadheatexchanger)E-1401design,fromengineeringpractice.Floatingheadheatexchangershellandtubeheatexchangerisinaclassofitstubeplatefixedatoneendbetweenthehousingandthefronttubebox,theotherend(ie,floatinghead)canmovefreelyinthehousing.Duetothermalexpansionofthebundleisnotboundbythehousing,thefloatingheadheatexchangerandthereforenolargetemperaturedifferencebetweenthethermalstress,thusavoidingdamagetothestructureoftheheatexchanger.Inaddition,floatingheadheatexchangerisalsoeasytodisassemble,easytoclean,suitableforlargetemperaturedifferencebetweentheshellandtubebundleormediumshelleasytoscaletheoccasion.Soithasbeenwidelyusedinthepetrochemicalandotherrelatedindustries.
Thedesignismainlystudiedtheintensityoftheheatexchangerandaroundthestructurechecked.DeterminethevariouscomponentsoftheheatexchangeraccordingtothedesignconditionsprovidedandGB150-2011"pressurevessel",GB151-1999"shellandtubeheatexchangers","SafetyTechnologySupervisionStationaryPressureVessels"andotherstandards(tubebox,head,flange,openingover,baffles,circlehooks,etc.)ofthespecificprogram,includingtheselectionofmaterialsthroughout,thebasicstructureofthevariousparts,wallthicknesscalculationandstrengthcheck,openingreinforcementcalculations,tubesheets,flangesandstrengthcalculationFloatingcirclehook.
Keywords:Heatexchangerfloatingheaddesign
1.前言
随着时代的发展、科技的进步，石油化工及相关产业在人类的生活中扮演的角色越来越不可替代。小到平时生活日用品，大到国民的经济发展，人类早已习惯了这种便利、快捷的生活。在石油化工生产中，各类过程设备的品质直接决定了产品的生产效率及其性能。在各种原料及半成