《常減壓車間浮頭式換熱器設(shè)計(jì)》11000字

第1章緒論--第1章緒論-PAGE2-常減壓車間浮頭式換熱器設(shè)計(jì)管殼式換熱在被廣泛應(yīng)用于石油化工、食品、醫(yī)藥等行業(yè)中，是國民生活不可缺失的部分。換熱器是熱流體和冷流體相互傳遞能量的重要設(shè)備，又稱熱交換器。經(jīng)過長久的發(fā)展，管殼式換熱器已經(jīng)衍生出多種換熱器。對換熱器的大量需求，刺激著換熱器的飛速發(fā)展。雖然各種形式的換熱器競爭力不斷上升，但是管殼式換熱器依舊處于領(lǐng)先地位。結(jié)果表明，管式換熱器進(jìn)入了一個(gè)新的研究階段，無論是換熱管件還是換熱器殼體的折流板結(jié)構(gòu)與傳統(tǒng)的管殼式換熱器相比都有了較大的變化。從理論研究到結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，其水動(dòng)力性能、傳熱效率、抗振動(dòng)和防垢效果也取得了新的進(jìn)展。本文以浮頭式換熱器為研究對象進(jìn)行設(shè)計(jì)和分析。浮頭式換熱器具有耐高溫、耐高壓且易于清洗等優(yōu)點(diǎn)。通過查閱換熱器的文獻(xiàn)，我們對換熱器有了一定的了解。根據(jù)課題的設(shè)計(jì)參數(shù)，首先進(jìn)行工藝計(jì)算，算出面積裕度，確定尺寸是否合格；其次進(jìn)行結(jié)構(gòu)計(jì)算，主要是確定選型，確定各零部件；最后進(jìn)行強(qiáng)度校核，確保設(shè)計(jì)合理。然后根據(jù)計(jì)算出的零件尺寸，繪制裝配圖和零件圖。關(guān)鍵詞：換熱器；工藝計(jì)算；結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)；強(qiáng)度校核目錄摘要 I目錄 II第1章緒論 11.1課題背景 11.2國內(nèi)外研究動(dòng)態(tài) 21.3選題依據(jù)與意義 21.4 研究步驟及方法 31.5 基礎(chǔ)的設(shè)計(jì)原則 3第2章計(jì)算數(shù)據(jù)表格 52.1工藝計(jì)算數(shù)據(jù) 52.2結(jié)構(gòu)計(jì)算數(shù)據(jù) 62.3強(qiáng)度校核數(shù)據(jù) 92.4水壓試驗(yàn)計(jì)算 112.5開孔補(bǔ)強(qiáng)計(jì)算 112.6支座數(shù)據(jù) 122.7本章小結(jié) 12第3章加工與維護(hù) 143.1材料驗(yàn)收與儲(chǔ)存 143.2筒體的制造 143.3封頭的制造 153.4管板的制造 153.5管束的制造 153.6接管的制造 163.7裝配 163.8油漆、包裝 173.9換熱器在使用中常見故障及處理 173.10檢修施工的注意事項(xiàng) 18第4章工程與社會(huì)關(guān)系 19第5章設(shè)計(jì)總結(jié)與不足 21第6章項(xiàng)目管理 23第7章職業(yè)規(guī)范 24參考文獻(xiàn) 25第1章緒論1.1課題背景熱交換器是冷熱流體間相互傳熱的設(shè)備，又稱換熱器。換熱器在諸多工業(yè)生產(chǎn)中起著重要的作用。在化工生產(chǎn)中可作為加熱器等設(shè)備。它被廣泛使用。其中，管殼式換熱器因其結(jié)構(gòu)牢固，對溫度、介質(zhì)、壓力的適應(yīng)性強(qiáng)，材料范圍廣，處理能力大，經(jīng)濟(jì)耐用，在換熱器中占有重要地位。但在一定程度上，管殼式換熱器的缺點(diǎn)也很明顯，即其換熱效果比其他形式的換熱器差，浪費(fèi)了能量。換熱器是化工、石油、能源等行業(yè)廣泛應(yīng)用的單元設(shè)備之一。國外對換熱器市場的研究表明，雖然各種板式換熱器的競爭力在提高，但其性能卻在提高。管殼式換熱器仍占主導(dǎo)地位。新型高效換熱器的研制結(jié)果表明，管殼式換熱器進(jìn)入了一個(gè)新的研究階段。與傳統(tǒng)的管殼式換熱器相比，換熱器的傳熱管和殼程折流板的結(jié)構(gòu)發(fā)生了很大的變化，其防震防垢效果也從理論研究到結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)都有了新的進(jìn)展。為了提高換熱器的換熱性能，目前已經(jīng)進(jìn)行了大量的研究，包括管殼結(jié)構(gòu)的發(fā)展換熱器的節(jié)能是符合時(shí)代發(fā)展趨勢的。合理設(shè)計(jì)換熱器對減少換熱器的浪費(fèi)具有重要意義。換熱器行業(yè)在我國需求巨大，且在換熱器的所有種類中，管殼式換熱器品種最多。圖為中國換熱器市場需求分布圖。1.2國內(nèi)外研究動(dòng)態(tài)隨著我國經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和工業(yè)化進(jìn)程的加快，能源短缺問題日益突出。發(fā)展新能源、節(jié)約能源、保護(hù)環(huán)境已成為世界各國共同面臨的問題。近年來，國內(nèi)換熱器行業(yè)實(shí)現(xiàn)了節(jié)能增效，強(qiáng)化傳熱。熱效率和減壓效果顯著，與國外換熱器相比，還有許多問題需要解決。中國是一個(gè)重要而強(qiáng)大的熱交換、制冷和制冷設(shè)備市場。現(xiàn)場需求量很大。國家政策支持和市場需求增加我國換熱器行業(yè)具有良好的發(fā)展前景。是未來的朝陽企業(yè)。在科技飛速發(fā)展的今天，各個(gè)行業(yè)的轉(zhuǎn)型升級也正進(jìn)行的如火如荼。換熱器行業(yè)作為相對穩(wěn)定的行業(yè)，也一直在不斷更新發(fā)展。但是，如何改進(jìn)換熱器的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，優(yōu)化換熱器的整體設(shè)計(jì)，使浮頭式換熱器更好的面向各個(gè)領(lǐng)域，符合各個(gè)領(lǐng)域的生產(chǎn)需求，就是目前及未來需要大家解決的問題。目前浮頭式換熱器存在不少問題，比如造價(jià)昂貴，制造所需的材料較多，密封性要求高，設(shè)備復(fù)雜且不宜維修等等，只有克服這些問題，浮頭式換熱器才能更好的發(fā)展。經(jīng)過換熱器行業(yè)人的不斷研究，已經(jīng)從多種角度對換熱器進(jìn)行了優(yōu)化升級。為避免換熱器出現(xiàn)阻塞，減少結(jié)垢，學(xué)者創(chuàng)新的利用旁路進(jìn)行浮頭端和殼程連接的方式，以此改進(jìn)了換熱器結(jié)構(gòu)，將殼程改為多流道進(jìn)口以減少殼程介質(zhì)的死區(qū)。為較少流體對管程的腐蝕，用管板排布分隔管程和殼程里的流體。1.3選題依據(jù)與意義經(jīng)過長久的發(fā)展，浮頭式換熱器技術(shù)取向成熟，相對于其他換熱器，浮頭式換熱器可以在溫差及溫度波動(dòng)較大的情況下使用，浮頭式換熱器結(jié)構(gòu)特殊，一端管板固定，另一端可移動(dòng)；浮頭式換熱器的管束可以抽出，方便清洗檢修。正式因?yàn)槿绱?，浮頭式換熱器在化工、醫(yī)藥、煉油等行業(yè)應(yīng)用廣泛。正因?yàn)閾Q熱器在石油化工等行業(yè)的廣泛應(yīng)用，使得浮頭式換熱器的缺點(diǎn)被放大出來。在生產(chǎn)過程中，泄漏問題時(shí)有發(fā)生，這嚴(yán)重影響的生產(chǎn)工作的正常進(jìn)行，生產(chǎn)設(shè)備的正常運(yùn)行，大大造成了環(huán)境的污染和資源的浪費(fèi)。由于介質(zhì)壓力在管程內(nèi)外是不同的，這就導(dǎo)致?lián)Q熱器的損壞故障與介質(zhì)的腐蝕、溫度、密封裝置的損壞、焊接缺陷等有關(guān)。各零部件之間的配合，法蘭與筒體等的連接，各零部件的強(qiáng)度是否合格，就是本次課題重點(diǎn)設(shè)計(jì)的方向。當(dāng)然，換熱器的經(jīng)濟(jì)效益與換熱器效率直接掛鉤，提高換熱器效率就可以減少能耗，進(jìn)而更好的節(jié)約資源，保護(hù)環(huán)境。研究步驟及方法1.熟悉課題，了解換熱器的結(jié)構(gòu)，查閱相關(guān)文獻(xiàn)，確定研究方向；2.初次選型，進(jìn)行工藝計(jì)算；3.進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，確定重要部件，并對其進(jìn)行強(qiáng)度校核；4.對法蘭、墊片、接管等進(jìn)行計(jì)算；5.繪制圖紙；6.檢查以上所有成果?；A(chǔ)的設(shè)計(jì)原則1.根據(jù)介質(zhì)的物理性質(zhì)選擇合適的殼體結(jié)構(gòu)，在選擇冷熱流體是通過管側(cè)還是殼體側(cè)時(shí)，應(yīng)考慮介質(zhì)的高粘度和結(jié)垢的可能性。2.小管徑的換熱管承受的流體壓力更大，殼徑相同情況下，小管徑換熱管的可以安放更多的換熱管，這樣換熱面積相對較大，小管徑的單位換熱面積材料消耗低；但是如果流體介質(zhì)屬于高粘度時(shí)，小管徑換熱器就容易阻塞，結(jié)垢嚴(yán)重。由于管程為高粘度煤油，則應(yīng)選取大管徑的換熱管，故選用25×2.5換熱管。3.管子排布方式。有三種換熱管布置形式：等邊三角形、方形和同心圓結(jié)構(gòu)布置。方形排列分為方形排列和角方形排列。排列法向三角形、正方形和同心圓。正方形分為正方形和角正方形。管在同一管面上呈三角形排列，管面?zhèn)鳠嵯禂?shù)較大。同心圓布置是同一布管區(qū)域內(nèi)最大的布管方式。目前，我國很少采用同心圓布置，不推薦使用，但不方便清洗。同一方管表面上布置的管束很少，但清洗和拆卸非常方便。另一種正方形排列是角正方形，旋轉(zhuǎn)45度，但排列的管道數(shù)量很少。由于煤油和汽油屬于粘度較高的流體，故選用角型布置。4.根據(jù)GB151的規(guī)定，換熱管的長度一般為3m、4.5m和6m，目前大多數(shù)煉油廠采用6m長的管道，而6m長的管道有4管程。5.傳熱管和管板通常采用脹接或焊接的方式固定，但管中心間距過小會(huì)引起管板的變形，因此選擇了焊接方式。管道中心距按t=1.25d選取。6.管殼流速。換熱器內(nèi)流體的流動(dòng)直接影響對流換熱系數(shù)。換言之，流速越高，對流換熱系數(shù)越高。然而，流速高意味著功率大，那么就要增加管長，但根據(jù)國家標(biāo)準(zhǔn)，管長選取與上述基本相同。從經(jīng)濟(jì)可行性和結(jié)構(gòu)一致性兩個(gè)方面考慮流量的選擇，因此管道內(nèi)流速為1m/s。7.折流板。為了提高換熱器的流體流動(dòng)性和表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)，在換熱器中安裝折流板是必要的。橫向折流板選用弓形折流板板，折流板間距一般為直徑的0.6倍，經(jīng)計(jì)算擋板數(shù)量為11個(gè)，擋板厚度按GB151中的擋板間距和公稱直徑選擇，間距480mm，公稱直徑800，擋板厚度可選擇6mm。第3章加工與維護(hù)-PAGE15–第3章加工與維護(hù)第2章計(jì)算數(shù)據(jù)表格2.1工藝計(jì)算數(shù)據(jù)表2-1工藝設(shè)計(jì)條件數(shù)據(jù)表流體名稱煤油（管程）汽油（殼程）入口出口入口出口液體流量（kg/h）7000052020溫度（℃）4080168117定性溫度（℃）60142.5換熱管直徑/mm換熱管數(shù)224管長mm6000導(dǎo)熱系數(shù)（Wm-1k-1）0.110.134粘度（Pas）0.008320.005比熱容（kJkg-1k-1）2.182.3密度（kg/m3）781750平均傳熱溫差/℃84.62傳熱面積/㎡103.4管程數(shù)41傳熱系數(shù)/（w/㎡·k)1027.181125.7污垢熱阻/（㎡·℃/W）0.00060.0004總傳熱系數(shù)/（w/㎡·k)291傳熱面積裕度22.8%2.2結(jié)構(gòu)計(jì)算數(shù)據(jù)表2-2基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)條件數(shù)據(jù)表（單位mm）殼體圓筒名義厚度（mm）8管箱圓筒名義厚度（mm）8前管箱封頭名義厚度（mm）8球冠形封頭名義厚度（mm）10管板厚度名義厚度（mm）52零部件名稱直徑厚度數(shù)量/個(gè)筒體70081管程接管15011.52殼程接管2009.52管程接管（帶補(bǔ)強(qiáng)圈）2972殼程接管（帶補(bǔ)強(qiáng)圈）2802分程隔板14105拉桿168換熱管252.5224表2-3法蘭結(jié)構(gòu)構(gòu)設(shè)計(jì)條件數(shù)據(jù)表（單位mm）法蘭名稱外直徑公稱直徑法蘭厚度螺栓孔數(shù)量螺栓孔規(guī)格管箱法蘭860700352448管箱接管法蘭28515022822筒體接管法蘭34020024864表2-4封頭結(jié)構(gòu)構(gòu)設(shè)計(jì)條件數(shù)據(jù)表（單位mm）公稱直徑/DNmm曲面高度/mm直邊高度/mm內(nèi)表面積A/容積V/質(zhì)量m/kg固定管板側(cè)封頭700175250.5840.054536.6外頭蓋側(cè)封頭800225250.7540.079647.1球冠形封頭700161400.54010.043643.9表2-5管板結(jié)構(gòu)構(gòu)設(shè)計(jì)條件數(shù)據(jù)表（單位mm）管板厚度換熱管中心距Sn（mm）隔板槽兩側(cè)相鄰管道中心距（mm）布管限定圓D（mm）管子與管板的焊接方式管板坡口深度（mm）523244681強(qiáng)度焊22.3強(qiáng)度校核數(shù)據(jù)表2-4浮頭法蘭內(nèi)壓計(jì)算表計(jì)算壓力設(shè)計(jì)溫度t=200°C耐用石棉橡膠墊片外徑×內(nèi)徑×厚度=694×674×3法蘭材料16Mn螺栓直徑27mm螺栓數(shù)量n=24個(gè)許用應(yīng)力螺柱材料35CrMoA許用應(yīng)力操作情況下法蘭的受力力臂力矩操作情況下法蘭總力矩預(yù)緊螺栓時(shí)法蘭的受力力臂力矩法蘭厚度法蘭厚度取與之大者，且不小于球冠形封頭名義厚度的兩倍。2.4水壓試驗(yàn)計(jì)算表2-5水壓試驗(yàn)設(shè)計(jì)表序號項(xiàng)目符號單位計(jì)算結(jié)論1管程液壓試驗(yàn)壓力PTMPa2管程液壓試驗(yàn)應(yīng)力TMPa≤0.9sΦ3殼程液壓試驗(yàn)壓力PTMPa4殼程液壓試驗(yàn)應(yīng)力TMPa≤0.9sΦ2.5開孔補(bǔ)強(qiáng)計(jì)算表2-6開孔補(bǔ)強(qiáng)設(shè)計(jì)表位置直徑所需補(bǔ)強(qiáng)面積有效補(bǔ)強(qiáng)面積是否需要補(bǔ)強(qiáng)殼體210.6mm850.3mm2641.63mm2是管箱153.6mm619.5mm2435.13mm2是外頭蓋20mm 20號鋼 否補(bǔ)強(qiáng)圈設(shè)計(jì)管箱補(bǔ)強(qiáng)圈厚度殼體補(bǔ)強(qiáng)圈厚度2.6支座數(shù)據(jù)表2-7鞍座數(shù)據(jù)設(shè)計(jì)表（單位mm）根據(jù)JB/T4712-92選擇重型QUOTE序號項(xiàng)目符號單位數(shù)值1公稱直徑DNmm7002鞍座高度hmm2003允許載荷QKN1704筋板l3mm350b3mm1203mm85腹板2mm106底板l1mm640b1mm1501mm107墊板弧長mm830b4mm2004mm6emm368螺栓間距l(xiāng)2mm4609帶墊板鞍座質(zhì)量Mkg2810型號BI11包角°1202.7本章小結(jié)經(jīng)過查詢標(biāo)準(zhǔn)，我完成了對換熱器工藝，結(jié)構(gòu)，強(qiáng)度三方面的設(shè)計(jì)，對浮頭式換熱器有了更深刻的了解。在設(shè)計(jì)過程中，所有的物性數(shù)據(jù)，材料性質(zhì)，零件標(biāo)準(zhǔn)都必須要在相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)中選取，不能胡亂臆測，也不能模棱兩可，稍有偏差就會(huì)造成整個(gè)設(shè)計(jì)的失敗。在設(shè)計(jì)封頭時(shí)，我查詢了《JB/T4746-2002鋼制容器用封頭》，利用JB/T4712標(biāo)準(zhǔn)制作支座，設(shè)備法蘭按標(biāo)準(zhǔn)NB/T47023-2012《長頸對焊法蘭》來選取。本次畢業(yè)設(shè)計(jì)，選擇的是浮頭式換熱器。它是由管箱、殼體、管數(shù)等零部件組成，其中，管板一端固定，另一端可以自由移動(dòng)，這是浮頭式換熱器相對于其他換熱器的最大特點(diǎn)。浮頭式換熱器的結(jié)構(gòu)復(fù)雜，造價(jià)相對較高，因此在設(shè)計(jì)時(shí)，必須要從實(shí)際出發(fā)，在滿足工藝需求的同時(shí)，也要兼顧生產(chǎn)和維修。浮頭式換熱器的管數(shù)直徑可大可小，在相同殼徑的情況下，管數(shù)越多，傳熱面積就越大，這樣傳熱效率就會(huì)增加。設(shè)計(jì)好的換熱器進(jìn)行工作是，管箱與管板的連接處容易發(fā)生泄漏，通常情況下，換熱器都會(huì)選擇打密封膠或者使用耐油橡膠墊來進(jìn)行密封，但隨著換熱器的工作，耐油橡膠墊可能會(huì)和介質(zhì)發(fā)生反應(yīng)，此外，耐油橡膠墊因其制造工藝的原因，內(nèi)部會(huì)有很多小孔，在介質(zhì)的長期腐蝕下，會(huì)使小孔逐漸擴(kuò)大，導(dǎo)致介質(zhì)的泄漏溢出。換熱器鉤圈分A、B兩種，在最近20年的時(shí)間里，A型鉤圈的運(yùn)用越來越少，A型鉤圈結(jié)構(gòu)尺寸大，不易加工；而B型鉤圈的計(jì)算方式逐漸完善，故更多時(shí)候選擇B型鉤圈。畢業(yè)設(shè)計(jì)是對一個(gè)學(xué)生大學(xué)四年學(xué)習(xí)成果的檢查，它會(huì)讓你綜合大學(xué)所學(xué)的專業(yè)知識，根據(jù)老師所給定的參數(shù)，進(jìn)行設(shè)計(jì)。通過這次畢業(yè)設(shè)計(jì)，我鞏固了四年所學(xué)的專業(yè)知識，相信在以后的學(xué)習(xí)生活中，一定會(huì)發(fā)揮出很大的作用，這不僅豐富了我的學(xué)識，還使我積累的很多工程生產(chǎn)的經(jīng)驗(yàn)，在老師和同學(xué)的幫助下，我克服了設(shè)計(jì)中的種種困難，通過不斷的改正，也使我明白，設(shè)計(jì)一定要講究計(jì)算的精準(zhǔn)，有時(shí)一個(gè)小小的疏漏，就可能會(huì)導(dǎo)致整個(gè)計(jì)算的失敗。第3章加工與維護(hù)3.1材料驗(yàn)收與儲(chǔ)存材料驗(yàn)收主要是考慮材料是否符合換熱器的要求，例如耐熱性，耐腐蝕性等。材料質(zhì)檢時(shí)，有倉庫人員自行檢收可直觀觀察品質(zhì)的材料，如磚瓦、部分五金零件等；若需要技術(shù)檢驗(yàn)，則需要有廠部門質(zhì)量管理科的專業(yè)人員驗(yàn)收，并簽署材料驗(yàn)收證明單。驗(yàn)收方法通常有一下幾種材料的物化性質(zhì)檢驗(yàn)；材料的試用檢驗(yàn)；委托檢驗(yàn)；經(jīng)驗(yàn)檢驗(yàn)。在儲(chǔ)存材料時(shí)，必須要非常小心，不能隨意儲(chǔ)存安放。儲(chǔ)存板材應(yīng)當(dāng)有專門的場地，存放要求按不銹耐酸鋼場地要按要求執(zhí)行。板材和工件存放場地應(yīng)當(dāng)墊以木板或橡皮，不可直接與水泥地或泥地接觸。儲(chǔ)存板材應(yīng)按材質(zhì)、規(guī)格、爐、批號分別放置。儲(chǔ)存板材嚴(yán)格禁止接觸油污。3.2筒體的制造（1）定料：確定換熱器所需材料及尺寸。（2）劃線：確定尺寸后，對材料劃線排版。（3）切割：根據(jù)劃線尺寸對原材料進(jìn)行切割。（4）刨邊：給材料開坡口。（5）卷筒：卷材的彎曲是通過在卷材機(jī)上彎曲鋼板而形成的。（6）檢驗(yàn)：對筒體主焊縫采用無損檢測等方式檢驗(yàn)?？v焊縫焊接采用埋弧自動(dòng)焊，焊后需要熱處理，以此消除應(yīng)力，防止焊后延遲裂縫出現(xiàn)。焊縫需要進(jìn)行無損檢測，用射線檢測（RT）來對縱焊縫進(jìn)行檢驗(yàn)，也可用X射線，r射線等進(jìn)行射線透照檢測。無損檢測分為射線透照檢測、超聲檢測和表面檢測。其中，射線透照檢測和超聲檢測用來檢測被檢物體的內(nèi)部缺陷，若想要檢測被檢物體的表面和進(jìn)表面缺陷，可用表面檢測，表面檢測又可分為磁粉檢測、滲透檢測和渦流檢測。3.3封頭的制造封頭下料盡量低于整體材料，如果需要拼接，各種不相接的封頭尾焊縫中心線距離應(yīng)至少為封頭厚度的3倍，且不小于100mm。設(shè)計(jì)封頭必須考慮其外徑，外徑小于殼體內(nèi)徑。根據(jù)封頭的尺寸，確定使用機(jī)械加工、等離子切割或氧乙炔火焰切割的方法，必須去凈減少腫瘤后切割、飛濺、毛刺和氧化層,而且砂輪磨削時(shí)具有金屬光澤，溝槽表面不得有裂紋、分層、夾渣等缺陷。封頭成形后，橢圓形封頭的所有拼接焊接接頭按照圖樣或廠商所規(guī)定的方法，合格級別按JB4730-2005進(jìn)行100%射線或超聲檢測，射線檢測Ⅱ級、超聲檢測Ⅰ級為合格。浮頭端的設(shè)計(jì)為可拆卸式，一般工作溫度小于450°，工作壓力小于6.4MPa。設(shè)計(jì)封頭時(shí)，要滿足其基本要求：結(jié)構(gòu)安全可靠；符合經(jīng)濟(jì)效益；便于安裝，維修方便。3.4管板的制造管板加工過程：車床加工——?jiǎng)澗€打點(diǎn)——鉆床加工。管板是用來排布換熱管，分隔管程殼程流體，并同時(shí)承受管程殼程壓力和溫度。管板的拼接接頭應(yīng)采用100%射線檢測或超聲波檢測。射線檢測按JB/T4730-2005，Ⅱ級為合格；超聲波檢測按JB/T4730-2005，Ⅰ級為合格。圖樣注明有特殊要求時(shí)，應(yīng)按圖樣進(jìn)行。3.5管束的制造穿管是換熱器管束組裝中的重要工序，將換熱管與管板用焊接連接起來，待檢查管子合格后，進(jìn)行固溶化熱處理、酸洗鈍化、再將每一根換熱管進(jìn)行水壓試驗(yàn)。將防沖擋板、滑道、旁路擋板和密封裝置組裝與管束之上。組裝過程：利用工裝固定管板，穿拉桿、定距管，將折流板、定距管依次固定在拉桿上，穿管。傳熱面積為管束的表面積。一般以外徑面積作為計(jì)算傳熱面積的依據(jù)。確定管徑和根數(shù)后，管長越長，換熱面積越大。一般情況下，常用的管長有2000、3000、6000mm，為了便于安裝維護(hù)，降低制造成本，廠家主要根據(jù)直尺長度訂貨。焊縫的延伸可能會(huì)引起管束的質(zhì)量問題。為確保管道在水壓試驗(yàn)和制造后的運(yùn)行中無泄漏，還應(yīng)對至少2-5%的管道進(jìn)行拉力抽樣試驗(yàn)。3.6接管的制造堆焊結(jié)構(gòu)法蘭與外管線連接有兩種方式：一是對接形式，另一種是法蘭連接形式。內(nèi)壁分為兩層：第一層為過渡層，一般309L；第一層是表層，通常覆蓋347L。過渡層的涂層應(yīng)預(yù)熱，焊接后應(yīng)進(jìn)行中間減壓或脫氫處理。噴嘴內(nèi)壁通常涂有電弧焊條。先進(jìn)制造廠的噴嘴內(nèi)壁自動(dòng)涂有二氧化碳焊劑芯，焊接質(zhì)量好。對接形式的接管對外管線連接的坡口出堆焊一層鎳基焊條隔離層，堆焊的是Ni182或INCONEL112焊條，目的是現(xiàn)場組焊時(shí)不需加熱直接冷焊和減小在設(shè)備運(yùn)行中由于異種材料溫度變化產(chǎn)生的應(yīng)力。該堆焊隔離層的厚度至少應(yīng)不少于4mm。為減少產(chǎn)品使用過程中密封面的應(yīng)力腐蝕，在產(chǎn)品最終熱處理之前，通常先不堆焊，等最后熱處理以后在進(jìn)行堆焊和加工。3.7裝配在換熱器組裝之前，應(yīng)認(rèn)真檢查各零部件，確保零部件干凈整潔無焊疤，浮銹等雜物。管箱與管板對接時(shí)，應(yīng)確保墊片已經(jīng)安裝好，避免對接后變形損傷。對接好后，螺柱旋緊，分三次進(jìn)行，每次都要對稱均勻緊固。換熱器組裝時(shí)，兩塊管板要互相平行，且允許的最大誤差為1mm，管板之間長度誤差不大于2mm。管板與換熱管要呈90°，為避免管束竄動(dòng)，拉桿上的螺母應(yīng)擰緊并電焊固定處理，這樣當(dāng)管束在安裝或拆卸過程中，折流板依舊固定牢固，不會(huì)損傷到換熱管。管束中的換熱管不能凹陷或劃傷，定距管要將表面打磨好，兩端不能出現(xiàn)毛刺。管子與管板用強(qiáng)度焊來鏈接，用強(qiáng)度焊的焊縫來承擔(dān)換熱管所受到的拉伸和壓縮應(yīng)力，焊接時(shí)，要求至少有兩道焊接接頭，且兩道焊道的起弧點(diǎn)要錯(cuò)開120度。待一切結(jié)束后，用PT檢測換熱管與管板焊接接頭，也可以選用100%MT，但結(jié)果要符合JB/T4730中的PT-1級或MT-1級。3.8油漆、包裝為了影響產(chǎn)品受力的均勻性，使用壽命和耐腐蝕性，通常會(huì)對換熱器進(jìn)行表面處理，涂抹防腐涂料就是很好的選擇。涂抹防腐涂料時(shí)，應(yīng)先去除換熱器表面的浮銹，要求鋼材表面達(dá)到St2級，我們可以采用手工除銹，機(jī)械除銹，噴射等方法處理。防腐涂料可以隔離設(shè)備表面與腐蝕性介質(zhì)，從而加強(qiáng)設(shè)備壽命，起到防腐節(jié)約的效果。防腐涂料也許認(rèn)真選擇，防腐涂料應(yīng)具有不宜滲透，組織密實(shí)不易變形等優(yōu)點(diǎn)。涂抹防腐涂料時(shí)，應(yīng)確保設(shè)備金屬表面干燥，除銹后應(yīng)立刻涂抹防腐涂料，防止時(shí)間間隔大，設(shè)備再次被污染。防腐涂料可反復(fù)涂抹。設(shè)備封氮，即對一些運(yùn)輸過程中有特殊環(huán)境的設(shè)備進(jìn)行設(shè)備內(nèi)部封氮，以此防止設(shè)備在運(yùn)輸過程中腐蝕。3.9換熱器在使用中常見故障及處理1.管箱產(chǎn)生的泄漏：設(shè)備管板與隔板連接不緊密；（2）外殼與隔板連接處發(fā)生變形；（3）換熱器法蘭密封面不齊泄露；（4）介質(zhì)腐蝕管壁產(chǎn)生泄漏；（5）錯(cuò)誤操作導(dǎo)致設(shè)備損壞泄漏；（6）密封裝置損壞。處理：停車停工，找專業(yè)人士維修。法蘭密封面泄漏：墊片選取錯(cuò)誤導(dǎo)致泄漏；螺栓及焊接頭松動(dòng)導(dǎo)致泄漏；法蘭制造時(shí)密封面不平或錯(cuò)位，墊片質(zhì)量不好；操作不當(dāng)引起介質(zhì)壓力不穩(wěn)。處理：更換法蘭，更換墊片，緊固螺栓。換熱器傳熱效果差：換熱管結(jié)垢；隔板短路。處理方法：拆裝清洗或化學(xué)溶劑沖洗，更換墊片或者分成隔板。4.換熱器震動(dòng)嚴(yán)重：和介質(zhì)流動(dòng)產(chǎn)生了共振；換熱管振動(dòng)引起的共振。處理：改變管子的固有頻率，加固管子，減少其震動(dòng)。3.10檢修施工的注意事項(xiàng)在維修和施工過程中，一定要好各種準(zhǔn)備，提高防范意識，防患于未然。當(dāng)設(shè)備出現(xiàn)故障時(shí)，應(yīng)立即停工并尋找維修人員維修。設(shè)備正常運(yùn)行時(shí)，應(yīng)定期停工檢查。具體方法如下：在檢修前制定檢修方案，做安全動(dòng)員；切斷電源，檢修人員佩戴好安全衣帽等防護(hù)用具檢修人員嚴(yán)格按照操作規(guī)程操作；在檢修過程中，拆卸零件應(yīng)擺放整齊；當(dāng)情況不可控時(shí)，及時(shí)退出，防止傷害；若檢修完畢，清理施工現(xiàn)場。檢修人員必須注意的安全事項(xiàng)：檢修人員必須熟練安全事宜，認(rèn)真正確佩戴防護(hù)用具，確保防護(hù)用具等合格性；工作開始前進(jìn)行安全風(fēng)險(xiǎn)評估，對操作流程了如指掌；高工作業(yè)，用電時(shí)，確保檢修人員擁有相應(yīng)的作業(yè)證；進(jìn)行檢修時(shí)，必須由監(jiān)護(hù)人，不得私自檢修；施工現(xiàn)場禁止無關(guān)人員進(jìn)出。第4章工程與社會(huì)關(guān)系第4章工程與社會(huì)關(guān)系第4章工程與社會(huì)關(guān)系當(dāng)今大環(huán)境下，換熱器是必須進(jìn)行節(jié)能改造。其性能表現(xiàn)在兩個(gè)方面:一是換熱器設(shè)備在生產(chǎn)過程中，為了降低能耗，就必須提高換熱器的效率;其次，在生產(chǎn)的一些熱量可能過多，在正常情況下，剩余的熱量可能會(huì)被直接分配，造成能量的浪費(fèi)，所以換熱器可以用來回收這些多余的熱量，可以顯著提高設(shè)備的熱效率。所以換熱器在當(dāng)今時(shí)代起著不可或缺的作用，這也是許多科技研究者不斷追求的。我國仍處于社會(huì)主義初級階段，經(jīng)濟(jì)仍在快速發(fā)展。中國經(jīng)濟(jì)很大一部分是由機(jī)械制造業(yè)或化學(xué)工業(yè)驅(qū)動(dòng)的，不可避免地會(huì)造成大量的環(huán)境污染。在中華人民共和國成立之初，中國走上了先污染后治理的老路。隨著中國環(huán)境的迅速惡化，國家領(lǐng)導(dǎo)人堅(jiān)持從源頭上防治污染的政策。中國的環(huán)境污染已經(jīng)大大減少。只要企業(yè)或工廠是污染工程，就要建設(shè)環(huán)保設(shè)施，國家大力推進(jìn)節(jié)能減排，主要措施是調(diào)整和優(yōu)化產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)，加快淘汰落后產(chǎn)能，推進(jìn)傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級，加快節(jié)能減排的技術(shù)的開發(fā)應(yīng)用，重點(diǎn)推廣換熱器等節(jié)能減排技術(shù)。然而，管殼式換熱器所面臨的挑戰(zhàn)與中國的節(jié)能減排政策不符。提高換熱器的效率對化工等行業(yè)提高經(jīng)濟(jì)效益具有重要意義。隨著制造業(yè)的不斷發(fā)展，廢氣和廢水的排放是一個(gè)重要的污染環(huán)境的環(huán)境因素，不僅中國，亞洲乃至世界都受到環(huán)境污染的嚴(yán)重影響。例如廢氣排放對大氣的破壞，導(dǎo)致紫外線的增強(qiáng)，從而引發(fā)各種皮膚病的出現(xiàn)等，地球溫度的升高，南北兩極冰川的融化，海平面的上升，沿海國家嚴(yán)重的土地流失和土地沙漠化都是由惡劣的環(huán)境造成的，環(huán)境惡化的原因與人類活動(dòng)的軌跡密切相關(guān)。但隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展和人類環(huán)境意識的提高，地球環(huán)境正逐步走向一個(gè)良好的開端換熱器作為大型廠房必備的重裝設(shè)備，對環(huán)境的影響很大，換熱器的安全有時(shí)就是人類的安全，也是地球環(huán)境的安全近年來，國內(nèi)換熱器行業(yè)在節(jié)能、高效、提高換熱效率、降低換熱器壓力等方面取得了良好的效果。我國換熱器的投資約占百分之四十，因此從節(jié)材節(jié)能和節(jié)資角度來說，如何選用高效的換熱器已不可避免地成為我國工程設(shè)計(jì)人員面臨的問題。此外，在我國與世界頂尖國家再研究新型換熱器方面依舊存在不小差距。目前來看，在工業(yè)生產(chǎn)中主要制造管殼式換熱器。我們應(yīng)該借鑒國外換熱器的先進(jìn)技術(shù)和經(jīng)驗(yàn)，根據(jù)我國國情，研制出一套優(yōu)良的換熱設(shè)備。第5章設(shè)計(jì)總結(jié)與不足第5章設(shè)計(jì)總結(jié)與不足第5章設(shè)計(jì)總結(jié)與不足本次畢業(yè)設(shè)計(jì)的對象是管殼式換熱器中的浮頭換熱器，通過查閱專業(yè)資料，對GB150和GB151有了深入的了解。逐步掌握換熱器的設(shè)計(jì)方法和步驟，最后設(shè)計(jì)出合理的換熱器，一開始沒有按照專業(yè)書籍的初始流程開始計(jì)算。結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和強(qiáng)度計(jì)算時(shí)，出現(xiàn)了計(jì)算失誤和公式的錯(cuò)誤，致使我浪費(fèi)了很多時(shí)間。通過逐步熟悉換熱器的設(shè)計(jì)和制造，我受益匪淺，本次的對象為浮頭換熱器。煤油管程，汽油殼程。換熱器的筒體直徑為DN800，筒體厚度為10mm。選配25×2.5毫米換熱管并且管數(shù)為224,這樣便于清潔,管區(qū)布置在多個(gè)換熱管束中，換熱管長度為6米。在換熱器的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，設(shè)計(jì)法蘭的尺寸和封頭的尺寸，特別注意封頭厚度的計(jì)算。設(shè)計(jì)熱交換器后，檢查所有備件和零件的強(qiáng)度，當(dāng)所有零部件合格以后，在進(jìn)行補(bǔ)強(qiáng)，其中，管道開孔需要進(jìn)行補(bǔ)強(qiáng)，而殼程不需要進(jìn)行補(bǔ)強(qiáng)。在剛剛下發(fā)任務(wù)書時(shí)，我是無從下手的，腦袋里沒有一點(diǎn)東西，不知道工藝計(jì)算怎么開始，物料性質(zhì)都無處查詢。為此，我查閱了很多資料，借鑒了很多其他同學(xué)的設(shè)計(jì)流程。在這期間，我還查閱了換熱器的發(fā)展歷程以及如今發(fā)展的現(xiàn)狀，這些從無到有的智慧結(jié)晶，都是前人們用汗水和知識換來的?？茖W(xué)技術(shù)是第一生產(chǎn)力，這讓我認(rèn)識到，科技可以推動(dòng)社會(huì)進(jìn)步，提高人們的生活水平。這也不禁讓我生出了一個(gè)想法：身份當(dāng)代青年，身上的責(zé)任是沉重的，我們應(yīng)該努力學(xué)習(xí)就，腳踏實(shí)地，肩負(fù)起時(shí)代賦予我們的重任。在中期答辯前期，閱讀了大量書籍文獻(xiàn)的我，已經(jīng)對這次畢業(yè)設(shè)計(jì)有了眉目。但是依舊會(huì)遇到困難，在流量的計(jì)算中，我沒有認(rèn)識到單位的不同，導(dǎo)致了中期計(jì)算的全部錯(cuò)誤，好在及時(shí)的在老師的幫助下，我做出了改正。一切困難都是紙老虎，在老師和同學(xué)們的幫助下，我不斷地克服困難，修改更正自己的計(jì)算過程，即便是疫情使我們身處異地，但相互的協(xié)作幫助，讓我們的友誼更加深厚。通過整個(gè)畢業(yè)設(shè)計(jì)，我的基本知識更加的扎實(shí)，也鍛煉出了做事嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膽B(tài)度，相信在以后的學(xué)習(xí)工作中，會(huì)更加的努力進(jìn)取。本次設(shè)計(jì)中存在著許多問題。比如以下幾個(gè)問題：在進(jìn)行鉤圈的選擇是，我固執(zhí)的選擇了A型鉤圈，A,B鉤圈相比較下，A型鉤圈更加的老舊，B型鉤圈的技術(shù)如今日益嫻熟，且計(jì)算簡單，操作及安裝方便。選取數(shù)據(jù)時(shí)，在含糊不清的情況下靠自己的主觀感覺選擇。選取數(shù)據(jù)需要理論依據(jù)和實(shí)際情況的支撐，不能想什么是什么，這缺乏了搞學(xué)問的嚴(yán)謹(jǐn)性，稍有不慎，設(shè)計(jì)的換熱器將無法成型。這種模棱兩可的態(tài)度，在日后的工作中必成隱患。在進(jìn)行換熱器結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)，某些零部件的尺寸很難選擇，如進(jìn)行管箱法蘭與管箱側(cè)法蘭，外頭蓋法蘭與外頭蓋外法蘭選取時(shí)，沒有經(jīng)過查閱NB/T47020、GB/T29465-2012與NB/T47023，就直接按照長頸對焊法蘭標(biāo)準(zhǔn)來進(jìn)行選取，導(dǎo)致出現(xiàn)一些問題。且接管法蘭標(biāo)準(zhǔn)號經(jīng)常出錯(cuò)。首次選取材料時(shí)，選擇了16MnR。16MnR已經(jīng)不再以這種說法出現(xiàn)在工藝設(shè)計(jì)中。選取材料時(shí)，應(yīng)當(dāng)認(rèn)真仔細(xì)，應(yīng)考慮其壓強(qiáng)，耐熱性的性能，胡亂選取會(huì)導(dǎo)致強(qiáng)度校核失敗，設(shè)計(jì)失敗。在進(jìn)行繪圖時(shí)，經(jīng)常會(huì)發(fā)現(xiàn)一些構(gòu)件計(jì)算不完整，導(dǎo)致部分構(gòu)件圖無法繼續(xù)繪制的情況。其原因是在計(jì)算過程中忽略了許多重要環(huán)節(jié)，給繪圖帶來了困難。圖紙需要同時(shí)重新計(jì)算。繪圖時(shí)，繪圖量大，繪圖準(zhǔn)備不足，繪圖時(shí)間短，導(dǎo)致繪圖問題大，修改時(shí)間長。第6章項(xiàng)目管理第7章職業(yè)規(guī)范第6章項(xiàng)目管理項(xiàng)目管理可以對項(xiàng)目的健康和有效執(zhí)行產(chǎn)生倍增效應(yīng)。項(xiàng)目開始前，我們要做好充分的準(zhǔn)備，項(xiàng)目管理是一個(gè)項(xiàng)目從無到有的過程，在整個(gè)項(xiàng)目中起重要作用。在開始之前，應(yīng)該先規(guī)劃好整個(gè)項(xiàng)目的方向、流程，提早做好目標(biāo)，做好時(shí)間安排。項(xiàng)目管理不是一蹴而就的，他在不同階段有不同的內(nèi)容，隨著項(xiàng)目的進(jìn)行，項(xiàng)目管理需要逐步的修正和補(bǔ)充。合理適合的項(xiàng)目管理，可以極大的較少些非必要的工作，避免造成資源的浪費(fèi)。工業(yè)類的項(xiàng)目管理，可以加快完成工程的速度，項(xiàng)目管理中的時(shí)間管理，可以更好地確保項(xiàng)目能按時(shí)完成，它可以將具體活動(dòng)分類定義，做出時(shí)間估計(jì)表和時(shí)間控制。在實(shí)施過程中，項(xiàng)目可能會(huì)遇到各種困難，這就需要風(fēng)險(xiǎn)管理，風(fēng)險(xiǎn)管理也是項(xiàng)目管理的一部分，這樣可以使有利方面更大化，減少風(fēng)險(xiǎn)帶來的后果。

第7章職業(yè)規(guī)范良好的職業(yè)道德，是每個(gè)員工應(yīng)該具有的基本素質(zhì)。誠實(shí)守信是每個(gè)工程師最應(yīng)該具備的素質(zhì)。其次，工程師應(yīng)該具備愛國、正直、敬業(yè)、愛崗、勇于探索的品德；服務(wù)大眾、組織協(xié)調(diào)、解決突發(fā)情況的能力；還要有維護(hù)社會(huì)秩序，促進(jìn)社會(huì)進(jìn)步及可持續(xù)發(fā)展的意識。1.樂于奉獻(xiàn)，忠于職守尊職敬業(yè)，是從業(yè)人員應(yīng)該具備的一種崇高精神，是做到求真務(wù)實(shí)、優(yōu)質(zhì)服務(wù)、勤奮奉獻(xiàn)的前提和基礎(chǔ)。從業(yè)人員，首先要安心工作、熱愛工作、獻(xiàn)身所從的行業(yè)，把自己遠(yuǎn)大的理想和追求落到工作實(shí)處，在平凡的工作崗位上做出非凡的貢獻(xiàn)。從業(yè)人員有了尊職敬業(yè)的精神，就能在實(shí)際工作中積極進(jìn)取，忘我工作，把