毕业公开答辩PPT

U形管换热器结构设计与建模2015届毕业设计答辩班级：xx学号：xx答辩人：xxCONTENTS选题背景壹设计内容及结果贰成果展示叁致谢肆换热器的发展·20年代出现板式换热器，并应用于食品工业。以板代管制成的换热器，结构紧凑，传热效果好，因此陆续发展为多种形式。30年代瑞典首次制成螺旋板换热器。接着英国用钎焊法制造出一种由铜及其合金材料制成的板翅式换热器，用于飞机发动机的散热。70年代为了强化传热，在研究和发展热管的基础上又创制出热管式换热器。现代目前工业上用得较多的管壳式换热器主要有浮头式、固定管板式和U型管式。U形管换热器的市场需求近20年来，U形管换热在化工厂和炼油厂运用广泛，主要用于热量交换和余热回收。U形管换热器在当前换热器市场上的需求是比较大的。U形管换热器的研究现状

目前的研究主要是对U型管换热器的缺陷进行优化和结构上改良，其设计还停留在传统的工艺计算上，基本还是采用加大壳体和管束厚度的方法来确保安全，通过增大压力来提高总传热系数，从而造成了大量的资源和能源的浪费。其不足之处主要体现在以下几个方面：①管束内部不便于清洗，且管束结垢后不便于更换和维修。②U形管束长短不一，造成流体分布不均匀。③U形管束弯曲处不能起到换热作用，换热利用率低。设计内容④三维建模②结构设计设计内容①工艺设计③绘制二维图工艺设计任务书

常温常压下使用年限15年的U形管换热器设计：设计参数：（1）水蒸汽加热空气，处理量为12000Nm3/h。水蒸汽：入口温度100℃，出口温度100℃；（不考虑水蒸汽相变）空气：入口温度30℃，出口温度40℃（2）允许的压降：不大于100000Pa。工艺计算结果U形换热管总数226根单程113根长度3m

Φ25×2.5管内流速0.912m/s折流挡板6.5块/7快间距400mm圆缺高度240mm壳程接管内径346mm/Φ377×10数量2介质流速40m/s管程接管内径144mm/Φ159×4.5数量2介质流速2m/s壳体内径(mm)604/800管箱短节长度(mm)335/400管板名义厚度(mm)19.71/30布管区直径723mm外径840mm结构设计封头管箱法兰壳体定距管折流板换热管拉杆支座管板接管分程隔板水蒸汽水蒸汽空气空气结构设计结果构件封头管箱接管壳体接管法兰结构/型号标准椭圆形封头直边40mmΦ159×4.5Φ377×10(突面)板式平焊法兰PL/RF构件折流挡板支座拉杆紧固件结构/型号弓形（水平）Φ795.5×8鞍式支座M16双头螺栓/六角螺母以下是主要根据GB150-2011《压力容器》标准和GB151-1999《管壳式换热器》标准设计出的结果：部分结构连接管板与管箱、壳体的连接方式：

由于本次设计的流体均为干净清洁的介质，并且对温度和压强要的求不高，故本次设计管板与管箱、壳体采用a型连接方式。优点：制造和安装方便；便于拆卸和维修。优点：加工简单；强度高，拉脱离强；更换容易等特点。换热管与管板的连接：①胀接②焊接③胀焊并用

胀接会使管端产生塑性变形，存在残余应力，当温度升高时此连接密封性下降，因此采用强度焊接的形式。部分结构连接选材依据

一般选材原则：1、所需钢板厚度小于8mm时，在碳素钢和低合金钢之间，应尽量采用碳素钢钢板。

2、在刚度和结构设计为主的场合，应尽量选用普通碳素钢。在强度设计为主的场合，根据压力、所需耐酸不锈钢温度、介质等使用限制，选用Q245R、Q345R等钢板。5、碳素钢用于介质腐蚀性不强的常压、低压容器，壁厚不大的中压容器，锻件、承压钢管、非受压元件以及其他由刚性或结构决定壁厚的场合。

6、低合金钢高强度钢用于介质腐蚀性不强、壁厚较大（≥8mm）的受压容器。材料选用构件壳体封头管箱短节接管法兰管板分程隔板材料/刚号Q245RQ245RQ245R10Q235AQ245RQ245R构件换热管折流挡板拉杆定距管鞍式支座垫片紧固件材料20Q235A1010Q235A石棉橡胶板0Cr18Ni9三维建模零部件模型建立三维建模模型拆装及爆炸动画制作成果展示装配动画致谢

大学本科的学习生活即将结束。在此，我要感谢所有曾帮助过我的老师，在我困惑的时候给予我悉