3.4.2 壳程水压实验    10
3.4.3 压力及应力计算    10
3.5 换热管    11
3.5.1 换热管的排列型式    12
3.5.2 U形换热管    13
3.6 管板结构设计    14
3.6.1 管板有效厚度    14
3.6.2 管板最小厚度    14
3.6.3 管孔    14
3.6.4 管板的拉杆孔    15
3.6.5 管板密封面    15
3.6.6 管板连接设计    16
3.6.7 管板计算    17
3.7 管箱    20
3.7.1 分程隔板    20
4换热器其他各部件结构设计    22
4.1 进出口接管设计    22
4.1.1 接管    22
4.1.2 接管与壳体、管箱壳体的连接    22
4.1.3 开孔补强计算    23
4.1.4 接管最小位置    26
4.1.5 接管法兰    27
4.1.6 垫片    29
4.2 拉杆与定距管    30
4.2.1 拉杆的结构形式    30
4.2.2 拉杆的尺寸    30
4.2.3 拉杆的直径和数量    31
4.2.4 拉杆的布置    31
4.2.5 定距管尺寸    31
4.3 折流板    31
4.3.1 折流板的形式    31
4.3.2 折流板尺寸    32
4.3.3 折流板管孔    32
4.3.4 折流板外直径及允许偏差    32
4.3.5 折流板的布置    32
4.4 防冲板    34
4.5 防短路结构    35
4.5.1 中间挡板    35
4.6 设备法兰    35
4.7 垫片选择    36
4.8 等长螺柱    37
4.9 支座    37
5 有限元分析    39
5.1 定义材料属性    39
5.2 绘制实体    40
5.3 夹具选择    41
5.4 载荷添加    42
5.5 材料选择    43
5.6 运行模拟    44
5.7 应力值结果    45
结论    46
致谢    47
参考文献    48
1课题概述
1.1 课题背景
在不同温度的流体间传递热能的装置称为热交换器，简称换热器。在换热器中至少要有两种温度不同的流体，一种流体温度高，放热；另一种流体温度低，吸热。在工程实践中有时也会有两种以上流体参加换热的换热器，但其基本原理与前一致。
化工、石油、动力、食品等行业中广泛使用各种换热器，它们是上述这些行业的通用设备，占有十分重要的地位。随着工业的迅速发展，能源消耗量不断增加，能源紧张已成为一个世界性问题。为缓和能源紧张的状况，世界各国竞相采取节能措施，大力发展节能技术，已成为当前工业生产和人民生活中一个重要课题。换热器在节能技术改造中具有很重要的作用，表现在两方面：一是在生产工艺流程中使用着大量的换热器，提高这些换热器效率，显然可以减少能源的消耗；另一方面，用换热器来回收工业余热，可以显著地提高设备的热效率。
1.2 U形管式换热器的设计
换热器是广泛应用于汽车、航空、石油化工、动力、医药、冶金、制冷、轻工、食品、工程机械等行业的一种通用设备，约占工艺设备总量的20％～70％。按其传热面的形状和结构进行分类可分为管型、板型和其他形式换热器。目前常用的换热器种类有浮头式、固定管板式和U形管式，其中以浮头式换热器居多。固定管板式换热器由于自身结构，应用的场合有限；浮头式换热器零部件多，易拆卸和清理，但检修的工作量大，容易内漏；而U型管式换热器的管板比固定管板式换热器少，其泄漏点就相应减少。此外,U型管式换热器的壳程水压试验后烘干也比较容易，而且它的适用场合广、检修简单、操作弹性好。如果换热器的换热面积小、壳程与管程的温差较大或壳程介质很容易脏、管束表面需要经常清理地，一般都采用U型管式换热器[1]。 温水换热器的设计及有限元分析+CAD图纸(2):http://www.751com.cn/jixie/lunwen_15587.html