畢業(yè)公開答辯PPT

U形管換熱器結(jié)構(gòu)設(shè)計與建模2015屆畢業(yè)設(shè)計答辯班級：xx學號：xx答辯人：xxCONTENTS選題背景壹設(shè)計內(nèi)容及結(jié)果貳成果展示叁致謝肆換熱器的發(fā)展·20年代出現(xiàn)板式換熱器，并應(yīng)用于食品工業(yè)。以板代管制成的換熱器，結(jié)構(gòu)緊湊，傳熱效果好，因此陸續(xù)發(fā)展為多種形式。30年代瑞典首次制成螺旋板換熱器。接著英國用釬焊法制造出一種由銅及其合金材料制成的板翅式換熱器，用于飛機發(fā)動機的散熱。70年代為了強化傳熱，在研究和發(fā)展熱管的基礎(chǔ)上又創(chuàng)制出熱管式換熱器。現(xiàn)代目前工業(yè)上用得較多的管殼式換熱器主要有浮頭式、固定管板式和U型管式。U形管換熱器的市場需求近20年來，U形管換熱在化工廠和煉油廠運用廣泛，主要用于熱量交換和余熱回收。U形管換熱器在當前換熱器市場上的需求是比較大的。U形管換熱器的研究現(xiàn)狀

目前的研究主要是對U型管換熱器的缺陷進行優(yōu)化和結(jié)構(gòu)上改良，其設(shè)計還停留在傳統(tǒng)的工藝計算上，基本還是采用加大殼體和管束厚度的方法來確保安全，通過增大壓力來提高總傳熱系數(shù)，從而造成了大量的資源和能源的浪費。其不足之處主要體現(xiàn)在以下幾個方面：①管束內(nèi)部不便于清洗，且管束結(jié)垢后不便于更換和維修。②U形管束長短不一，造成流體分布不均勻。③U形管束彎曲處不能起到換熱作用，換熱利用率低。設(shè)計內(nèi)容④三維建模②結(jié)構(gòu)設(shè)計設(shè)計內(nèi)容①工藝設(shè)計③繪制二維圖工藝設(shè)計任務(wù)書

常溫常壓下使用年限15年的U形管換熱器設(shè)計：設(shè)計參數(shù)：（1）水蒸汽加熱空氣，處理量為12000Nm3/h。水蒸汽：入口溫度100℃，出口溫度100℃；（不考慮水蒸汽相變）空氣：入口溫度30℃，出口溫度40℃（2）允許的壓降：不大于100000Pa。工藝計算結(jié)果U形換熱管總數(shù)226根單程113根長度3m

Φ25×2.5管內(nèi)流速0.912m/s折流擋板6.5塊/7快間距400mm圓缺高度240mm殼程接管內(nèi)徑346mm/Φ377×10數(shù)量2介質(zhì)流速40m/s管程接管內(nèi)徑144mm/Φ159×4.5數(shù)量2介質(zhì)流速2m/s殼體內(nèi)徑(mm)604/800管箱短節(jié)長度(mm)335/400管板名義厚度(mm)19.71/30布管區(qū)直徑723mm外徑840mm結(jié)構(gòu)設(shè)計封頭管箱法蘭殼體定距管折流板換熱管拉桿支座管板接管分程隔板水蒸汽水蒸汽空氣空氣結(jié)構(gòu)設(shè)計結(jié)果構(gòu)件封頭管箱接管殼體接管法蘭結(jié)構(gòu)/型號標準橢圓形封頭直邊40mmΦ159×4.5Φ377×10(突面)板式平焊法蘭PL/RF構(gòu)件折流擋板支座拉桿緊固件結(jié)構(gòu)/型號弓形（水平）Φ795.5×8鞍式支座M16雙頭螺栓/六角螺母以下是主要根據(jù)GB150-2011《壓力容器》標準和GB151-1999《管殼式換熱器》標準設(shè)計出的結(jié)果：部分結(jié)構(gòu)連接管板與管箱、殼體的連接方式：

由于本次設(shè)計的流體均為干凈清潔的介質(zhì)，并且對溫度和壓強要的求不高，故本次設(shè)計管板與管箱、殼體采用a型連接方式。優(yōu)點：制造和安裝方便；便于拆卸和維修。優(yōu)點：加工簡單；強度高，拉脫離強；更換容易等特點。換熱管與管板的連接：①脹接②焊接③脹焊并用

脹接會使管端產(chǎn)生塑性變形，存在殘余應(yīng)力，當溫度升高時此連接密封性下降，因此采用強度焊接的形式。部分結(jié)構(gòu)連接選材依據(jù)

一般選材原則：1、所需鋼板厚度小于8mm時，在碳素鋼和低合金鋼之間，應(yīng)盡量采用碳素鋼鋼板。

2、在剛度和結(jié)構(gòu)設(shè)計為主的場合，應(yīng)盡量選用普通碳素鋼。在強度設(shè)計為主的場合，根據(jù)壓力、所需耐酸不銹鋼溫度、介質(zhì)等使用限制，選用Q245R、Q345R等鋼板。5、碳素鋼用于介質(zhì)腐蝕性不強的常壓、低壓容器，壁厚不大的中壓容器，鍛件、承壓鋼管、非受壓元件以及其他由剛性或結(jié)構(gòu)決定壁厚的場合。

6、低合金鋼高強度鋼用于介質(zhì)腐蝕性不強、壁厚較大（≥8mm）的受壓容器。材料選用構(gòu)件殼體封頭管箱短節(jié)接管法蘭管板分程隔板材料/剛號Q245RQ245RQ245R10Q235AQ245RQ245R構(gòu)件換熱管折流擋板拉桿定距管鞍式支座墊片緊固件材料20Q235A1010Q235A石棉橡膠板0Cr18Ni9三維建模零部件模型建立三維建模模型拆裝及爆炸動畫制作成果展示裝配動畫致謝

大學本科的學習生活即將結(jié)束。在此，我要感謝所有曾幫助過我的老師，在我困惑的時候給予我悉