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1、摘要本文依据国家相关规范、标准，严格遵循GB151-99和GB150-98，着重介绍了U型管式换热器的传热工艺的计算，及物料与结构因素对换热能力的影响和换热器的机械设计，包括工艺结构与机械结构设计和换热器受力元件如管板的受力计算和强度校核，以保证蒸汽过热器安全运行，其中，前者主要是确定有关部件的结构形式，结构尺寸和零件之间的连接，如封头、接管、管板、折流板等的结构形式和尺寸，管板与换热管、壳体、管箱的连接等。还介绍了U型管式换热器的制造、检验、安装和维修时应注意的事项。关键词：蒸汽过热器传热计算结构设计强度校核34AbstractTh
2、isthesisisbasedonrelevantnational,standards,andstrictlyfollowstheGB151-99andGB150-98,emphaticallyintroducesthecalculationofheattechnologicprocessofU-tubeheatexchangers,theeffectwiththefluidsandstructureofheatexchanger,anddesignofkindsofmechanicalstructure,includingstruc
3、tureoftechnologicprocessandmechanicalstructureandtheloadingconditionsofobjectsofheatexchangerandstrengthcheck,suchas,tubesheet,aimedtomaketheheatexchangersworksafely,theformerismostlyrelatedtocomponentstructuralformanddimension,suchasVesselHead,nozzle,tubesheet,andbaffl
4、eplate,andsoon.Anditalsoinvolvesconnectionbetweentubesheetandaccessories,shellandchannel.Besidesitalsointroducessomeeventstotakingintoaccountwhenmanufacturing,inspecting,installingandmaintaining.Keywords:Steamsuperheater;Calculationofheattransfer;Designofstructure;Stren
5、gthcheck34目录摘要IAbstractII第1章绪论11.1概述11.2换热器在工业中的应用11.3换热器研究现状及发展方向21.3.1研究现状21.3.2发展趋势31.4设计任务及思想41.4.1设计任务41.4.2设计思想4第2章工艺计算及结构设计52.1确定物性参数52.2确定热流量72.2.1平均传热温差72.2.2热流量72.3工艺结构尺寸82.3.1管径和管内流速82.3.2管程数和传热管数82.3.3平均传热温差校正92.3.4传热管排列92.3.5筒体92.3.6折流板102.3.7其他附件112.3.8接管1
6、12.3.9鞍座设计122.4校核传热系数及换热面积122.4.1壳程表面传热系数122.4.2管内表面传热系数122.4.3污垢热阻和管壁热阻132.5换热器主要参数14第3章结构及强度计算153.1U型管换热器基本参数153.1.1原始数据153.1.2布管限定圆15343.2壳体设计及检验153.2.1壳程筒体壁厚153.2.2筒体壁厚检验163.2.3壳程筒体封头厚度的计算173.2.4折流板设计及检验173.2.5验证U型管的尾部支撑173.3管箱设计183.3.1管箱短节设计183.3.2管箱短节壁厚检验183.3.3管箱
7、封头设计193.3.4管箱法兰设计193.4管板设计计算203.5分程隔板的设计223.6拉杆与定距管的设计223.7开孔和开孔补强设计233.7.1壳程进出口接管补强计算233.7.2管箱短节进出口接管补强计算26第4章安装使用及维修284.1安装284.2维护和检修294.3设备施工中常见错误的一些解决方案304.3.1设备施工中管口错误的解决方案304.3.2材料选择与代用304.3.3试压314.3.4容器加工31结论32参考文献33致谢3434第1章绪论1.1概述蒸汽过热器是管壳式换热器的一种，是以煤为原料的合成氨氮肥装置中
8、的主要设备。该设备用合成反应气来加热蒸汽，既便于合成反应气达到下一道工序的温度要求，同时使蒸汽的焓值升高，从而生成过热蒸汽，达到节能增效的目的。换热器在日常生活中随处可见，是不可缺少的工艺设备之一。因此换热器的研究也备受
