浅谈管壳式换热器的制造工艺方法(精)
浅谈管壳式换热器的制造工艺方法
在换热器的制造中，筒体、封头等零件的制造工艺与一般容器制造无异，只是要求不同，其中重点把握材料的检验，管板、折流板管孔的配钻，筒体的焊接，法兰的加工等。纵观其制造工艺，大部分用的是传统工艺，其中焊接占的比例较高，因而必须严格按照焊接工艺施焊，并且对焊缝探伤。
1 检验材料
换热器用的材料中，钢材(钢板、钢管、型材、锻件)的质量及规格应符合下列现行国家标准、行业标准或有关技术条件，钢材应符合GB GB713-2008的要求，钢材的选用应接受国家质量技术监督局颁发《压力容器安全技术监察规程》的监察。其中，受压元件以及直接与受压元件焊接的非受压元件用钢材，必须附有钢厂的钢材质量证明书(或复制件，复制件上应加盖供应部门的印章)。常见的有碳素钢和低合金钢（如Q235-B、Q235-C、Q245R、Q345R等）。根据设备的使用条件，需注意材料的供货状态，如正火状态；必要时复验材料的化学成分和检验其机械性能；进行超声波检验等。
标准规定，压力容器用碳素钢和低合金钢，当壳体厚度大于30mm的Q245R和Q345R，其他受压元件（法兰、管板、平盖等）厚度大于50mm的Q245R和
Q345R，以及厚度大于16mm的15MnVR，应在正火状态下使用；调质状态下和用于多层包扎容器内筒的碳素钢和低合金钢要逐张进行拉力试验和夏比(V型）常温或低温冲击试验。
凡符合下列条件之一的，应逐张进行超声波检测：①盛装介质毒性程度为极度、高度危害的压力容器②盛装介质为液化石油气且硫化氢含量大于100mg/l的压力容器③最高工作压力大于等于10MPa的压力容器④GB150第二章和附录C、
GB151《管壳式换热器》、GB2337《钢制球形储罐》及其他国家标准和行业标准中规定应逐张进行超声波检测的钢板（详见各标准）⑤移动式压力容器。
选材时，经常要对材料焊接试板进行力学性能检验，主要有拉伸试验，弯曲试验和冲击试验。其中弯曲试样按规定要求冷弯到规定角度后，受拉面上不得有沿任何方向单条长度大于3mm的裂纹或缺陷。
常温冲击试验的合格指标：常温冲击功规定按图样或有关技术文件的规定，当不得小于27J（三个标准试样冲击功）。低温冲击功规定值按附录（标准的附录）的有关规定；试验温度下三个试样冲击功平均值不得低于上述规定值，其中一个试验的冲击功可小于规定值，但不得小于规定值的70%。
2 焊接方式
制造过程中，常用的焊接方法有手工电弧焊、埋弧自动焊、气体保护焊（氩弧焊、CO2保护焊）等。根据不同的材料，不同的厚度，开不同的坡口，采用不同的焊接工艺。手工电弧焊是应用最广泛的焊接方法，其操作灵活，设备简单，可
进行全位置的焊接，但焊接质量很大程度上取决于焊工的技术水平；埋弧自动焊电弧热量利用率高，焊接速度较快，生产率高，可节约金属和改善劳动条件，但受其限制，一般只用来焊接直焊缝和大圆周环焊缝。例如：筒体（δ≥18mm时）的纵缝、环缝焊接可以先用手工电弧焊打底，经试验检验合格后，再用埋弧自动焊焊牢；因为换热管比较薄，所以管板与换热管的焊接采用氩弧焊，之后再用胀管器胀接。
焊接过程中产生变形和应力是不可避免的，因而必须想办法降低其危害，采用好的焊接材料，更合理的焊接工艺，合理的工件结构和坡口等，退火消除应力。焊完后，不能保证焊缝中没有缺陷，完全合格，所以根据不同的焊缝（AB类、CD 类），采用不同的探伤方式，并且达到一定的等级合格。GB150-1998标准规定符合以下情况的压力容器的A类和B类焊缝应进行100%的射线或超声波检测：
①钢材厚度δs>30mm的碳素钢、Q345R;
②钢材厚度δs>25mm的15MnVR、15MnV、15MnNbR、20MnMo和奥氏体不锈钢③进行气压试验的压力容器
④图样注明盛装毒性为极度危险或高度危害介质的容器
⑤多层包扎压力容器内筒的A类焊接接头等等
同时标准规定，凡符合下列条件之一的焊接接头，需按图样规定的方法，对其表面进行磁粉或渗透检测：
①凡属标准规定的容器上的C类和D类焊接接头；
②堆焊表面；
③复合钢板的复合层焊接接头；
④层板材料标准抗拉强度下限值δb>540MPa的多层包扎压力容器的层板C类焊接接头等等
焊缝的射线检测按JB4730-94进行，其检查结果对100%检测的A类、B类焊缝，Ⅱ级为合格；对局部检测的A类和B类焊缝，Ⅲ级为合格。
焊缝的超声波检测按JB4730-94进行，其检查结果对100%检测的A类、B类焊缝，Ⅰ级为合格；对局部检测的A类和B类焊缝，Ⅱ级为合格。
经由射线或超声波检测不合格的焊缝，用碳弧气刨清根处理，重新施焊，并用原来的探伤方式进行探伤，直至检验合格。
3 几个重要的工艺
①管板、折流板的制造是制造过程中突出问题。管板由机械加工完成，其孔径和孔间距根据不同的管束有公差要求。钻孔可用划线钻孔、钻模钻孔，先进一点可以采用数控机床。但采用划线钻孔时，由于精度较差，在钻折流板管孔时，必须将管板和折流板重叠起来配钻，钻后再把折流板依次编号和方位图，便于装配。折流板应按整块圆板钻孔，钻完孔后再划线切割成所需形状。
②管子与管板的连接，常见的有以下几种：a、强度胀b、强度焊c、强度胀加密封焊d、强度焊家贴胀。目前广泛采用的是胀焊并用，这种方法可提高连接处的抗疲劳性能，消除应力腐蚀和间隙腐蚀。对于焊接管接头的检测，目前普遍采用表面渗透或磁粉检测方法控制接头质量，对于焊接接头内部缺陷并没有任何检测要求。
③容器大部分采用焊接工艺，必须对焊缝进行消氢处理和焊后热处理。焊接过程中，来自焊条、焊剂和空气中的氢气，在高温下分解成原子状态溶于液态金属中，焊缝冷却时，氢在钢中的溶解度急剧下降，由于焊缝冷却很快，氢来不及逸出，留在焊缝金属中，过一段时间形成延迟裂纹。焊后对焊缝加热至200℃，16小时，进行消氢处理。焊后热处理有将焊件整体或局部加热到A线（相变点）以下某一温度进行保温，然后炉冷或空冷。其只要目的是
消除和降低焊接过程中产生的应力，避免焊接结构产生裂纹（氢裂纹），恢复冷作而损失的力学性能等。需注意的是，管箱设备法兰，为了保证其密封，往往要求整体热处理后，再加工其密封面。
4 总装工艺
换热器的装配工艺，也没有一个标准，只要讲究合理，容易装配，就是好工艺。根据不用公司的设备情况，先焊接接管或是管法兰，没有一个定论。以下是固定管板式换热器的制造和装配，其顺序如下：
（1）将一块管板垂直立稳作为基准零件；
（2）将拉杆拧紧在管板上；
（3）按图将定距管和折流板；
（4）穿入全部换热管；
（5）套入筒体
（6）装上另一块管板，并将全部管子的右端引入此管板内，校正后将管板与筒体点焊好；
（7）在辊轮架上焊接管板与筒体联接环缝；
（8）管子与管板的胀接或焊接，若采用焊接，则先点焊再将换热器竖直，使管板处于水平位置，以便于施焊；
（9）装接管、支座。接管可根据具体操作情况在筒体套入前定位开孔，甚至装焊在筒体上；
（10）壳层水压试验，目的在于检查胀管质量，管子的质量，筒体与管板连接的焊缝质量，筒体的纵、环焊缝质量等；
（11）装上两头管箱；
（12）管程水压试验，主要检查管板与封头联结处的密封面，封头上的接管焊缝质量；
（13）清理、油漆
装配是一个烦琐的过程，但仍需注意对焊缝的探伤，和壳层、管程的试压试验，以及保护法兰密封面，最后注意装配工时，按时交货给客户。
综上所述是管壳式换热器的主要制作工艺及其注意点，设计与制造按照标准进行。尽管工艺已经成熟，但是没有相应的工艺设备条件及其技术也是难做成，材料、工艺，设备相辅相成。
精对苯二甲酸生产工艺技术
精对苯二甲酸（PTA）的生产工艺技术 2.1 PTA生产工艺及分析 PTA精制工艺发展较为成熟，不同生产商在精制部分生产工艺基本相似，主要区别在于氧化部分。对二甲苯（PX）氧化是PTA生产的核心部分，也是各专利商竞争的焦点所在，氧化部分直接决定PTA生产的产质耗水平。依据氧化反应温度的不同，目前国际上主要PTA生产工艺可分为高温氧化工艺、中温氧化工艺以及低温氧化工艺。 高温氧化工艺（以BP-Amoco工艺和Invista工艺为代表，其特点是采取较高的氧化反应温度(190-205℃) 。Amoco工艺源自中世纪(Mid-Century )公司(MC)的专利技术，（化工产品市场调研报告https://www.wendangku.net/doc/e27990708.html,)MC公司1954年发明了PX液相空气氧化工艺(以钴、锰为催化剂、溴为促进剂) ，大大缩短了反应时间，提高了反应的转化率。美国Amoco于1956年从MC公司购得MC对二甲苯液相氧化工艺，并在此专利基础上不断改进，1965年Amoco公司成功开发了TA加氢精制生产精对苯二甲酸(PTA) ，实现了PTA生产工业化，去除了高温氧化过程中形成的有害杂质，特别是非常有效地除去了 4-CBA杂质。 Amoco公司率先实现了PTA生产的大规模工业化，并在全世界范围内推广其专利技术，至20世纪末，Amoco工艺在所有PTA生产工艺中占据绝对优势，世界范围内投产PTA装置80%以上采用Amoco工艺。20世纪80年代，我国PTA工业刚刚起步时，引进装置多采用Amoco工艺，1989年投产的扬子石化公司2套22.5万t/a
PTA装置及1995年投产的仪征化纤25万t/a PTA装置均为Amoco工艺技术。 1999年，Amoco公司被英国石油(BP)公司收购，其PA生产工艺相应改称BP-Amoco工艺。 Invista工艺即原Du Pont-ICI工艺。ICI公司差不多与Amoco 公司同时将PX 高温氧化技术投入生产，但申请专利晚了一步，转而与Amoco公司结成伙伴关系。ICI公司于1980年才由于技术上有独创的改进而获得专利权。Du Pont公司由于在1998年收购了ICI的PA业务部门从而获得ICI的PTA专利技术，收购后，杜邦PTA工艺称为 Du Pont-ICI工艺。2003年，Du Pont公司将其服装、室内饰材、中间体制造等所有业务剥离给其新成立的公司Invista公司，同时杜邦公司和美国科氏工业集团 (Koch Industes)公布协议，科氏旗下的KOSA子公司将出资4亿美元现金购买杜邦控股的Invista公司。目前，Invista工艺由于装置操作更稳定，能耗和物耗更低，单套装置生产能力更大，（化工产品市场调研报告https://www.wendangku.net/doc/e27990708.html,)使它在与其他主流PTA工艺竞争中占据绝对优势。这一点从我国新建PTA 装置所选用专利技术不难看出。2000年后，我国新投产15套PTA 装置，其中有7套采用Invista专利，采用BP-Aoco专利技术的只有3套，而目前在建的4套PA装置有2套采用Invista专利。 中温氧化工艺以日本三井油化(MPC) PTA专利技术为代表。20世纪70年代初，日本三井油化公司引进Amoco公司技术后在Amoco 工艺基础研究开发了三井-Amoco技术。其主要特点有，采用反应-脱水2段塔釜式反应器，中温氧化(185℃) ，共沸精馏脱水回收溶剂及
换热器设计开题报告
毕业设计（论文）开题报告设计（论文）题目： 学院：化工装备学院 专业班级：过程装备与控制工程0802 学生： 指导教师： 开题时间：2011年10 月18 日
指导教师评阅意见
一、选题的目的及意义： 换热器的基建投资在一般化工、石化企业中约占设备总投资的20%，其中固定管板式换热器约占换热器的70%。 固定管板式换热器的两端管板和壳体制成一体，当两流体的温度差较大时，在外壳的适当位置上焊上一个补偿圈,（或膨胀节）。当壳体和管束热膨胀不同时，补偿圈发生缓慢的弹性变形来补偿因温差应力引起的热膨胀。 特点：结构简单，造价低廉，壳程清洗和检修困难，壳程必须是洁净不易结垢的物料。固定管板式换热器主要有外壳、管板、管束、封头压盖等部件组成。 固定管板换热器的结构特点是在壳体中设置有管束，管束两端用焊接或胀接的方法将管子固定在管板上，两端管板直接和壳体焊接在一起，壳程的进出口管直接焊在壳体上，管板外圆周和封头法兰用螺栓紧固，管程的进出口管直接和封头焊在一起，管束根据换热器的长度设置了若干块折流板。这种换热器管程可以用隔板分成任何程数。 固定管板式换热器结构简单，制造成本低，管程清洗方便，管程可以分成多程，壳程也可以分成双程，规格围广，故在工程上广泛应用。壳程清洗困难，对于较脏或有腐蚀性的介质不宜采用。当膨胀之差较大时，可在壳体上设置膨胀节，以减少因管、壳程温差而产生的热应力。 本课题所设计的冷却器属于固定管板换热器，是针对给定的设计参数，按照相关规定的要求，通过壁厚计算和强度校核等，设计固定管板式换热器产品。熟悉压力容器设计的基本要求，掌握固定管板式换热器的常规设计方法，把所学的知识应用到实际的工程设计中区，为以后的工作和学习打下扎实的基础。 二、国外现状发展及趋势 2.1 国外情况 对国外换热器市场的调查表明，管壳式换热器占64%。虽然各种板式换热器的竞争力在上升，但管壳式换热器仍将占主导地位。随着动力、石油化工工业的发展，其设备也继续向着高温、高压、大型化方向发展。而换热器在结构方面也有不少新的发展。螺旋折流板换热器是最新发展起来的一种管壳式换热器是由美国ABB公司提出的。其基本原理为:将圆截面的特制板安装在“拟螺旋折流系统”中每块折流板占换热器壳程中横剖面的四分之一其倾角朝向换热器的轴线即与换热器轴线保持一定倾斜度。相邻折流板的周边相接与外圆处成连续螺旋状。每个折流板与壳程流体的流动方向成一定的角度使壳程流体做螺旋运动能减少管板与壳体之间易结垢的死角从而提高了换热效率。在气一水换热的情况下传递相同热量时该换热器可减少30%-40%的传热面积节省材料20%-30%。相对于弓形折
化工原理课程设计管壳式换热器汇总
化工原理课程设计管壳式换热器汇总 公司内部档案编码：[OPPTR-OPPT28-OPPTL98-OPPNN08]
设计一台换热器 目录 化工原理课程设计任务书 设计概述 试算并初选换热器规格 1. 流体流动途径的确定 2. 物性参数及其选型 3. 计算热负荷及冷却水流量 4. 计算两流体的平均温度差 5. 初选换热器的规格 工艺计算 1. 核算总传热系数 2. 核算压强降 经验公式 设备及工艺流程图 设计结果一览表 设计评述 参考文献 化工原理课程设计任务书 一、设计题目： 设计一台换热器 二、操作条件： 1、苯：入口温度80℃，出口温度40℃。 2、冷却介质：循环水，入口温度35℃。
3、允许压强降：不大于50kPa。 4、每年按300天计，每天24小时连续运行。 三、设备型式： 管壳式换热器 四、处理能力： 99000吨/年苯 五、设计要求： 1、选定管壳式换热器的种类和工艺流程。 2、管壳式换热器的工艺计算和主要的工艺尺寸的设计。 3、设计结果概要或设计结果一览表。 4、设备简图。（要求按比例画出主要结构及尺寸） 5、对本设计的评述及有关问题的讨论。 1.设计概述 热量传递的概念与意义 1.热量传递的概念 热量传递是指由于温度差引起的能量转移，简称传热。由热力学第二定律可知，在自然界中凡是有温差存在时，热就必然从高温处传递到低温处，因此传热是自然界和工程技术领域中极普遍的一种传递现象。 2. 化学工业与热传递的关系 化学工业与传热的关系密切。这是因为化工生产中的很多过程和单元操作，多需要进行加热和冷却，例如：化学反应通常要在一定的温度进行，为
现代机械制造技术及其发展趋势_王世敬
!加工制造# 现代机械制造技术及其发展趋势 王世敬温筠X (石油大学(华东)机电工程学院) 摘要简述了机械制造技术的发展历程,国内外现代机械制造技术的现状及最新成就与进展,我国在发展现代机械制造技术的基本情况、差距及动向。在大量研究分析的基础上,预测了21世纪机械制造技术的3个发展方向:(1)全球化,其技术基础是网络化、标准化和集成化;(2)虚拟化,即设计过程中的拟实技术和制造过程中的虚拟技术;(3)绿色化,即通过绿色生产过程(绿色设计、绿色材料、绿色设备、绿色工艺、绿色包装、绿色管理)生产出产品,使用完后经绿色处理后加以回收利用。 关键词机械制造现状发展趋势 机械制造技术的发展历程 机械制造业是国民经济最重要的基础产业,而机械制造技术的不断创新则是机械工业发展的技术基础和动力。 机械制造业发展至今,按其生产方式的变化可划分为: (1)劳动密集型生产方式。手工制作及早期的工业生产均属于这种方式。 (2)设备密集型生产方式。这是一种随着运输机械、施工机械和机床等大规模工业化生产的出现而产生的生产方式。汽车、拖拉机、轴承等大批量生产中的刚性生产流水线均属于这种生产方式。 (3)信息密集型生产方式。从20世纪初期开始出现了数控机床、加工中心等新型机电一体化加工设备。它实现了人与机器设备之间的信息交流,机器设备可通过获得的信息,快速、准确地实现加工,继而产生了使用这些典型设备的生产方式。 (4)知识密集型生产方式。这种生产方式是制造理念的飞跃,把单向的产品制造链组成为有机的制造系统,其中的物流系统、信息流系统、能量流系统等相互依赖、相互作用、相互协调。这种制造系统不单能与人进行信息交流,而且本身具有专家系统、数据库等必要的解决问题的知识,使其能在获取较少信息的情况下完成加工要求。柔性制造系统(FM S)、计算机集成制造系统(CIM S)是这种生产方式的典型代表。 (5)智能密集型生产方式。这是目前正在研究和实施的一种全新的生产方式。它试图使用制造系统本身具有的人工智能,并引入了新的制造哲理和组织形式。因此,这种制造技术能够快速响应市场的变化,超前地开发产品,实现多品种产品的全过程管理。这种制造技术的实施,将使人们梦寐以求的/无图纸加工0、/无人化加工0、/无害化加工0成为可能。目前正在研究的智能制造系统(IMS)、智能型计算机集成制造系统(I-CIMS)、敏捷制造等就属于这种生产方式。 现代制造技术的涵义相当广泛。一般认为,现代制造技术是以传统制造技术与计算机技术、信息技术、自动控制技术等现代高新技术交叉融合的结果,是一个集机械、电子、信息、材料与管理技术于一体的新型交叉学科,它使制造技术的技术内涵和水平发生了质的变化。因此,凡是那些能够融合 # 21 # 2002年第30卷第11期 石油机械CHINA PETROLEUM MACHINERY X温筠,讲师,生于1972年,1998年毕业于石油大学(华东)石油机械工程专业,获硕士学位。现从事机械设计制造工艺的教学和科研工作。地址:(257062)山东省东营市。电话:(0546)8392093(H)。第一作者王世敬简介见本刊2002年第8期。 (收稿日期:2002-04-05;修改稿收到日期:2002-05-31)
精对苯二甲酸
精对苯二甲酸（PTA） 班级：XXXXXXXXXXX 学号：XXXXXXXXXXX 姓名：DAYHL
摘要： 简要分析了近年来,国内外精对苯二甲酸(PTA)生产能力和消费量快速增长, 单套装置规模越来越大,新工艺、新技术、新设备和节能技术的开发应用也日新月异。着重论述了PTA的工艺技术和新的研究合成方法，以提高PTA装置的技术水平, 实现产业的绿色节能环保和可持续发展，讨论了国内外精对苯二甲酸的市场，以及市场分析，和未来的发展。 关键字： 现状、PTA、合成、新路线、发展、应用、趋势 一、精对苯二甲酸的需求现状 1.国外产能及消费 世界PTA 需求近几年增长率约为5．4%，2014 年将达到4 620 万t。2010 年供给过剩40 万t，预测到2014 年供给过剩将达到420 万t。PTA 主要生产地和需求地是亚洲，从近几年世界PTA 贸易量的趋势来看，亚洲地区的贸易量占世界总贸易量的比例逐年上升，而西欧地区、北美地区贸易量呈下降的趋势。在全球，PTA 用于生产聚对苯二甲酸乙二醇酯( PET) 占PTA 总消费量的98%以上。 2 .国内产能及消费 近几年，随着国有聚酯生产技术的开发成功，国内新建聚酯装置的投资成本大大降低，民营资本、外资不断加入聚酯行业，同时，国家对东南亚出口实行“零关税”，促使化纤行业的快速发展，纺织和服装出口需求增大，国内PTA 下游聚酯产能的扩大，棉花大量的社会游资投机操作等因素，引起PTA 市场价格一直处在高位，民营和外资等投资主体新建了多套PTA 装置，打破了国有企业长期以来对PTA 行业的垄断地位。[1] 二、精对苯二甲酸的主要性质
换热器毕业设计论文.doc
第1章 浮头式换热器是管壳式换热器系列中的一种，它的特点是两端管板只有一端与外壳固定死，另一端可相对壳体滑移，称为浮头。浮头式换热器由于管束的膨胀不受壳体的约束，因此不会因管束之间的差胀而产生温差热应力，另外浮头式换热器的优点还在于拆卸方便，易清洗，在化工工业中应用非常广泛。本文对浮头式换热器进行了整体的设计，按照设计要求，在结构的选取上，即壳侧两程，管侧四程。首先，通过换热计算确定换热面积与管子的根数初步选定结构,然后按照设计的要求以及一系列国际标准进行结构设计，设计的前半部分是工艺计算部分，主要设根据设计传热系数、压强校核、壳程压降、管程压降的计算；设计的后半部分则是关于结构和强度的设计。主要是根据已经选定的换热器型式进行设备内各零部件（如壳体、折流板、管箱固定管板、分程隔板、拉杆、进出口管、浮头箱、浮头、支座、法兰、补强圈）的设计。 换热器是国民经济和工业生产领域中应用十分广泛的热量交换设备。随着现代新工艺、新技术、新材料的不断开发和能源问题的日趋严重，世界各国已普遍把石油化工深度加工和能源综合利用摆到十分重要的位置。换热器因而面临着新的挑战。换热器的性能对产品质量、能量利用率以及系统运行的经济性和可靠性起着重要的作用，有时甚至是决定性的作用。目前在发达的工业国家热回收率已达96%。换热设备在现代装置中约占设备总重30%左右，其中管壳式换热器仍然占绝对的优势，约70%。其余30%为各类高效紧凑式换热器、新型热管热泵和蓄热器等设备。其中板式、螺旋板式、板翅式以及各类高效传热元件的发展十分迅速。在继续提高设备热效率的同时，促进换热设备的结构紧凑性，产品系列化、标准化和专业化，并朝大型化的方向发展。浮头式换热器是管壳式换热器系列中的一种。换热管束包括换热管、管板、折流板、支持板、拉杆、定距管等。换热管可为普通光管，也可为带翅片的翅片管，翅片管有单金属整体轧制翅片管、双金属轧制翅片管、绕片式翅片管、叠片式翅片管等，材料有碳钢、低合金钢、不锈钢、铜材、铝材、钛材等。壳体一般为圆筒形，也可为方形。管箱有椭圆封头管箱、球形封头管箱和平盖管箱等。随着我国工业化和城镇化进程的加快，以及全球发展中国家经济的增长，国内市场和出口市场对换热器的需求量将会保持增长，客观上为我国换热器产业的快速发展提供了广阔的市场空间。从市场需求来看，在国家大力投资的刺激下，我国国民经济仍将保持较快发展。石油化工、能源电力、环境保护等行业仍然保持稳定增长，大型乙烯项目、大规模的核电站建设、大
板式换热器结构及工作原理
板式换热器结构及工作原理 要了解板式换热器，首先看一下其结构图： 板式换热器是按一定的间隔，由多层波纹形的传热板片，通过焊接或由橡胶垫片压紧构成的高效换热设备。按其加工工艺分为可拆式换热器和全焊接不可拆式换热器，办焊接式换热器是介于两者之间的结构，即两种流体作为相对独立的结构体进行组装的。板片的焊接或组装遵循两两交替排列原则组装时，两组交替排列。为增加换热板片面积和刚性，换热板片被冲压成各种波纹形状，目前多为v型沟槽，当流体在低流速状态下形成湍流，从而强化传热的效果，防止在板片上形成结垢。板上的四个角孔，设计成流体的分配管和泄集管，两种换热介质分别流入各自流道，形成逆流或并流通过每个板片进行热量的交换。 板式换热器的特点： （1）由于采用0.6mm—0.8mm不锈钢片，传热效率得以极大的提高。 （2）体积小，是管壳式换热器体积的1/3——1/5，既节省了金属材料，又减少了占地面积。 （3）组装灵活，便于推行标准作业，从而为进一步降低生产成本带来可能。
（4）不易结构，清洗方便，便于日常维护。 （5）由于体积小、响应迅速，运行热损失小。 （6）焊接式板式换热器的缺点是焊接工艺要求高、带来成本的增加：可拆卸换热器运行温度受密封材料制约，一般在200摄氏度以 下，耐压能力也较差。 实际应用中，根据不同用户的要求，选择不同的换热器。一般工矿企业、社区楼宇集中供热换热站采用可拆式换热器，家庭生活用热水、室内空调等小功率用户采用全焊接式板式换热器。随着焊接技术和工艺的不断改进和提高，大功率换热器采用全焊接工艺将日益普及，结构更趋经凑合理。 发展展望：据统计，在现代石油化工企业中，换热器投资占30% ~40%。在制冷机中，蒸发器和冷凝器的重量占机组重量的30% ~40%，动力消耗占总动力消耗的20% ~30%。可见换热器对企业投资、金属耗量以及动力消耗有着重要的影响。大力发展板式换热器更替原有效率低下、材料消耗惊人的陈旧换热器是节能降耗有效途径，行业发展也将迎来新的机遇。
现代机械制造工艺的发展现状及趋势精选文档
现代机械制造工艺的发展现状及趋势精选文档 TTMS system office room 【TTMS16H-TTMS2A-TTMS8Q8-
现代机械制造工艺的发展现状及趋势 摘要：随着我国社会经济的不断发展，机械制造工艺的发展得到了突飞猛进的进步，而且也推动着其他行业的快速发展，特别是对现代化工业的发展，起到至关重要的作用。机械制造工艺作为现代工业发展的根本动力，仍需要进行不断的优化和创新。自动化控制技术、激光技术的出现，都是当下机械制造工艺当中不可或缺的组成部分，并为制造企业带来巨大的效益。当然，随着社会的进步，我们还需要对机械制造工艺的未来发展趋势进行预测和分析，从而实现我国机械制造行业可持续化发展战略。基于此，本文对我国现代机械制造工艺发展的现状及发展趋势进行探讨和分析。 关键词：机械制造工艺；发展现状；趋势 DOI： 0 导言 进入二十一世纪以来，随着我国现代工业的飞速发展，人们对机械制造的生产需求也越来越高。为了满足社会发展需求，需要人们对机械制造工艺进行不断改进和创新，同时这也是我国机械制造工艺发展的必然趋势。 1 我国现代机械制造工艺的发展现状
机械制造工艺的发展是展现一个国家综合生产力的重要标志，在近几年的发展过程中，机械制造工艺中所应用的先进技术正在进行优化和改革。 自动化控制技术 自动化控制是最为常见的现代机械制造工艺，也是机械制造领域中不可或缺的重要组成部分。其自动化控制功能主要表现在自动化加工制造、自动化加工流水线以及自动化制造工程三个方面。例如，在机械制造的生产过程中，实施自动化生产可以代替传统的人工生产力，有效减少了人力的使用量，同时也能够减少由于人为因素造成的生产误差，在每个加工环节中都能够按照初始设定完成机械的加工和制造，大大提高了加工制造的精准性，最终形成自动化性质的生产流水线。然而，在市场需求不断变化的作用下，我国现阶段所应用的自动化控制技术已经难以满足市场需求，对机械制造工艺发展产生了局限性，因此，为了实现我国现代机械制造工艺的可持续发展，对其工艺技术的改进和创新是其必然的发展趋势。 激光技术 激光技术是现代机械制造工艺中被人们应用最为广泛的工艺技术，其主要包含激光热处理、快速成型技术等。激光技术的应用目的是为了将机械部件的使用年限延长，实现零部件的最大化应用价值。在对部件表面进行热处理
对苯二甲酸DOTP的合成工艺
课程设计题目对苯二甲酸二辛酯工艺设计 学院 专业 班级 学生 学号 指导教师化学工程系课程指导小组 X年X月X日
学院化学化工学院专业 学生学号 设计题目对苯二甲酸二辛酯工艺设计 一、课程设计的内容 主要内容为年产3000吨对苯二甲酸二辛酯工艺设计。通过物料衡算和能量衡算，确定关键设备的选型和材料，绘制出工艺流程图、反应釜、车间布置图等相关图纸，对生产过程中的安全技术、综合利用提出了合理的要求，并进行经济核算。 二、课程设计的要求 1.查阅国内外的相关文献不得少于5篇，完成课程设计任务。 2.独立完成给定的设计任务后编写出符合要求的课程设计说明书，要求工艺设计合理，将研 究、开发的技术及过程开发的成果与过程建设、经济核算衔接起来；绘制出必要的设计图纸。 3. 综合应用化学工程和相关学科的理论知识与技能，分析和解决实际问题。 4. 完成课程设计的撰写。 三、文献查询方向及范围 1．利用学校的清华同方数据库、万方学位论文全文数据库、ScienceDirect、ACS(美国化学学会)数据库查询卟啉在流动注射化学中的应用等中英文文献与硕博论文。 2．主要参考文献 [1] 孙永泰. 对苯二甲酸二辛酯（DOTP）的合成工艺及应用[M]. 塑料制造, 2008年4月刊. [2] 沈晓洁. 由聚酯废料合成DOTP[J]. 抚顺石油学院学报, 1998年6月第2期18卷 [3] 汪多仁. DOTP的非酸催化合成与应用[J].塑料助剂, 1998年第3期. [4] 王良、陶红侠，富氧化合物SnO2-ZnO催化废聚醋合成DOPT的研究[M].吉林师范大学 学报（自然科学版），2006年5月第6期 [5] Kiyoko Takamura, Takatoshi Matsumoto. Characterization of a titanium(IV)-porphyrin complex as a highly sensitive and selective reagent for the determination of hydrogen peroxide: a computational chemistry approach and a critical review[J]. Anal Bioanal Chem, 2008, 391: 951-961.
管壳式换热器设计 课程设计
河南理工大学课程设计管壳式换热器设计 学院：机械与动力工程学院 专业：热能与动力工程专业 班级：11-02班 学号： 姓名： 指导老师： 小组成员：
目录 第一章设计任务书 (2) 第二章管壳式换热器简介 (3) 第三章设计方法及设计步骤 (5) 第四章工艺计算 (6) 4.1 物性参数的确定 (6) 4.2核算换热器传热面积 (7) 4.2.1传热量及平均温差 (7) 4.2.2估算传热面积 (9) 第五章管壳式换热器结构计算 (11) 5.1换热管计算及排布方式 (11) 5.2壳体内径的估算 (13) 5.3进出口连接管直径的计算 (14) 5.4折流板 (14) 第六章换热系数的计算 (20) 6.1管程换热系数 (20) 6.2 壳程换热系数 (20) 第七章需用传热面积 (23) 第八章流动阻力计算 (25) 8.1 管程阻力计算 (25) 8.2 壳程阻力计算 (26) 总结 (28)
第一章设计任务书 煤油冷却的管壳式换热器设计：设计用冷却水将煤油由140℃冷却冷却到40℃的管壳式换热器，其处理能力为10t/h，且允许压强降不大于100kPa。 设计任务及操作条件 1、设备形式：管壳式换热器 2、操作条件 （1）煤油：入口温度140℃，出口温度40℃ （2）冷却水介质：入口温度26℃，出口温度40℃
第二章管壳式换热器简介 管壳式换热器是在石油化工行业中应用最广泛的换热器。纵然各种板式换热器的竞争力不断上升，管壳式换热器依然在换热器市场中占主导地位。目前各国为提高这类换热器性能进行的研究主要是强化传热，提高对苛刻的工艺条件和各类腐蚀介质适应性材料的开发以及向着高温、高压、大型化方向发展所作的结构改进。 强化传热的主要途径有提高传热系数、扩大传热面积和增大传热温差等方式，其中提高传热系数是强化传热的重点，主要是通过强化管程传热和壳程传热两个方面得以实现。目前，管壳式换热器强化传热方法主要有：采用改变传热元件本身的表面形状及表面处理方法，以获得粗糙的表面和扩展表面；用添加内物的方法以增加流体本身的绕流；将传热管表面制成多孔状，使气泡核心的数量大幅度增加，从而提高总传热系数并增加其抗污垢能力；改变管束支撑形式以获得良好的流动分布，充分利用传热面积。 管壳式热交换器（又称列管式热交换器）是在一个圆筒形壳体内设置许多平行管子（称这些平行的管子为管束），让两种流体分别从管内空间（或称管程）和管外空间（或称壳程）流过进行热量交换。 在传热面比较大的管壳式热交换器中，管子根数很多，从而壳体直径比较大，以致它的壳程流通截面大。这是如果流体的容积流量比较小，使得流速很低，因而换热系数不高。为了提高流体的流速，可在管外空间装设与管束平行的纵向隔板或与管束垂直的折流板，使管外流体在壳体内曲折流动多次。因装置纵向隔板而使流体来回流动的次数，称为程数，所以装了纵向隔板，就使热交换器的管外空间成为多程。而当装设折流板时，则不论流体往复交错流动多少次，其管外空间仍以单程对待。 管壳式热交换器的主要优点是结构简单，造价较低，选材范围广，处理能力大，还能适应高温高压的要求。虽然它面临着各种新型热交换器的挑战，但由于它的高度可靠性和广泛的适应性，至今仍然居于优势地位。 由于管内外流体的温度不同，因之换热器的壳体与管束的温度也不同。如果两流体温度相差较大，换热器内将产生很大的热应力，导致管子弯曲、断裂或从管板上拉脱。因此，当管束与壳体温度差超过50℃时，需采取适当补偿措施，
管壳式换热器设计毕业设计
管壳式换热器设计毕业设计 目录 1 引言 (1) 1.1 管壳式换热器的研究 (1) 1.2 管壳式换热器的研究趋势 (1) 1.3 螺旋板式换热器的研究 (2) 1.3.1 螺旋板式换热器国内研究进展 (2) 1.3.2 螺旋板式换热器国外研究进展 (2) 1.4 本课题的目的和意义 (2) 2管壳式换热器的工艺计算 (3) 2.2 确定管程软水的物性参数 (3) 2.2.1 定性温度 (3) 2.2.2 热容 (4) 2.2.3 黏度 (4) 2.2.4 导热系数 (4) 2.2.5 密度 (4) 2.3 确定壳程气氨的物性参数 (4) 2.3.1 定性温度 (4) 2.3.2 热容 (4) 2.3.3 黏度 (4) 2.3.4 导热系数 (4) 2.3.5 密度 (4) 2.4 估算传热面积 (4) 2.4.1 热负荷Q按大的传热量 (4) 2.4.2 平均有效温差 ： (5) tm 2.4.3 传热面积 (5) 2.5 工艺结构尺寸 (5) 2.5.1 决定通入空间，确定管径 (5) 2.5.3 确定管程(数)、传热管数n、管长L及壳体内径 (5) 2.5.4 拉杆 (5) 2.5.5 折流板 (5) 2.5.6 画布管图 (6)
2.5.7 接管 (6) 2.6 换热器核算 (7) 2.6.1 传热能力的核算 (7) 2.6.2 换热器内流体阻力计算 (9) 3 管壳式换热器的结构设计及强度计算 (12) 3.1 换热器筒体及封头的设计 (12) 3.1.1 筒体设计 (12) 3.1.2 封头与管箱设计 (12) 3.2 换热器水压试验及其壳体应力校核 (13) 3.2.1 压力试验的目的 (13) 3.2.2 试验压力及应力校核 (13) 3.3 开孔补强 (13) φ管程接管的补强计算 (13) 3.3.1 对mm 9 219? φ壳程接管的补强计算 (15) 3.3.2对mm 480? 10 3.4 法兰的选用 (17) 3.4.1 筒体法兰的选用 (17) 3.4.2 管法兰的选用 (17) 3.5 折流板设计 (17) 3.6 管板设计 (17) 3.6.1换热气的设计条件 (17) 3.6.2结构尺寸参数 (17) 3.6.3各元件材料及其设计数据 (19) 3.6.4设计计算 (19) 3.7 支座形式的确定 (30) 3.7.1 已知条件 (30) 3.7.2 校核 (31) 3.7.3 计算支座承受的实际载荷Q (31) M (31) 3.7.4 计算支座处圆筒所受的支座弯矩 L 4 螺旋板式换热器的设计 (31) 4.1 传热工艺计算 (31) 4.1.1 传热量计算 (32) 4.1 .2 冷却水的出口温度 (32) 4.1.3 螺旋通道截面积与当量直径de的计算 (32) 4.1.4 雷诺数Re和普朗特数 P (32) r
换热器原理介绍
换热器基础知识 简单计算板式换热器板片面积 选用板式换热器就是要选择板片的面积的简单方法： Q=K×F×Δt， Q——热负荷 K——传热系数 F——换热面积 Δt——传热对数温差 传热系数取决于换热器自身的结构，每个不同流道的板片，都有自身的经验公式，如果不严格的话，可以取2000~3000。最后算出的板换的面积要乘以一定的系数如1.2。 换热器的分类与结构形式 换热器作为传热设备被广泛用于耗能用量大的领域。随着节能技术的飞速发展，换热器的种类越来越多。适用于不同介质、不同工况、不同温度、不同压力的换热器，结构型式也不同，换热器的具体分类如下： 一、换热器按传热原理可分为： 1、表面式换热器 表面式换热器是温度不同的两种流体在被壁面分开的空间里流动，通过壁面的导热和流体在壁表面对流，两种流体之间进行换热。表面式换热器有管壳式、套管式和其他型式的换热器。 2、蓄热式换热器 蓄热式换热器通过固体物质构成的蓄热体，把热量从高温流体传递给低温流体，热介质先通过加热固体物质达到一定温度后，冷介质再通过固体物质被加热，使之达到热量传递的目的。蓄热式换热器有旋转式、阀门切换式等。 3、流体连接间接式换热器 流体连接间接式换热器，是把两个表面式换热器由在其中循环的热载体连接起来的换热器，热载体在高温流体换热器和低温流体之间循环，在高温流体接受热量，在低温流体换热器把热量释放给低温流体。 4、直接接触式换热器 直接接触式换热器是两种流体直接接触进行换热的设备，例如，冷水塔、气体冷凝器等。 二、换热器按用途分为： 1、加热器 加热器是把流体加热到必要的温度，但加热流体没有发生相的变化。 2、预热器 预热器预先加热流体，为工序操作提供标准的工艺参数。 3、过热器 过热器用于把流体(工艺气或蒸汽)加热到过热状态。
现代制造工艺技术(doc 27页)
现代制造工艺技术(doc 27页)
第7章现代制造技术 教学目标与要求 ◆了解现代制造技术的发展水平与趋势◆了解特种加工技术的原理、特点及应用◆了解现代制造生产模式及其发展趋势
教学重点 ◆现代制造技术的发展水平与趋势 ◆特种加工技术的原理、特点及应用 7.1 现代制造技术概述 与传统制造技术比较，现代制造技术具有如下特征。 （1）系统性 由于计算机技术、信息技术、传感技术、自动化技术和先进管理等技术的引入，并与传统制造技术的结合，现代制造技术成为一个能够驾驭生产过程中的物质流、信息流和能量流的系统工程；而传统制造技术一般只能驾驭生产过程中的物质流和能量流。 （2）广泛性 传统制造技术通常只是指将原材料变为成品的各种加工工艺；而现代制造技术则贯穿了从产品设计、加工制造到产品销售及使用维护的整个过程，成为“市场—设计开发—加工制
造—市场”的大系统。 （3）集成性 传统制造技术的学科专业单一、独立，相互间界限分明；而现代制造技术由于专业和学科间的不断渗透、交叉、融合，其界限逐渐淡化甚至消失，技术趋于系统化、集成化，已发展成为集机械、电子、信息、材料和管理技术为一体的新型交叉学科—制造系统工程。 （4）动态性 现代制造技术是针对一定的应用目标，不断吸收各种高新技术而逐渐形成和发展起来的新技术，因而其内涵不是绝对的和一成不变的。反映在不同的时期、不同的国家和地区，现代制造技术有其自身不同的特点、重点、目标和内容。 （5）实用性 现代制造技术的发展是针对某一具体的制造需求而发展起来的先进、实用的技术，有着明确的需求导向。现代制造技术不是以追求技
精品精对苯二甲酸(PTA)生产技术及工艺流程
精对苯二甲酸(PTA)生产技术及工艺流程 摘要 精对苯二甲酸（PTA）英文名称：Pure terephthalic acid（PTA)分子式C6H4（COOH）2 。是以对二甲苯为原料，液相氧化生成粗对苯二甲酸，再经加氢精制，结晶，分离，干燥，得到精对苯二甲酸。精对苯二甲酸为白色针状结晶或粉末，约在 300℃升华，自燃点680℃。能溶于热乙醇，微溶于水，不溶于乙醚、冰醋酸和氯仿。低毒，易燃。其粉尘与空气形成爆炸性混合物，爆炸极限0.05g/L～12.5g/ L。 精对苯二甲酸是生产聚酯切片、长短涤纶纤维等化纤产品和其它重要化工产品的原料。精对苯二甲酸（PTA）是重要的大宗有机原料之一，其主要用途是生产聚酯纤维(涤纶)、聚酯薄膜和聚酯瓶，广泛用于与化学纤维、轻工、电子、建筑等国民经济的各个方面，与人民生活水平的高低密切相关。 关键词：氧化反应结晶高压吸收常压吸收分离干燥溶剂及催化剂回收残渣蒸发溶剂脱水萃取常压汽提系统加氢反应过滤 I
目录 摘要 ··········································································································I 前言 ······································································································- 1 -第一章精对苯二甲酸的工业概貌 ································································- 2 - 1.1 世界精对苯二甲酸工业概貌 ··························································- 2 - 1.2 我国精对苯二甲酸工业概貌 ··························································- 3 -第二章精对苯二甲酸的上下游产业链······················································- 5 - 2.1 精对苯二甲酸的上游产业······························································- 5 - 2.2 精对苯二甲酸的下游产业······························································- 5 -第三章精对苯二甲酸的性质及其主要用途 ···············································- 6 - 3.1 精对苯二甲酸的性质 ····································································- 6 - 3.1 精对苯二甲酸的主要用途······························································- 6 -第四章精对苯二甲酸的主要原料·····························································- 7 -第五章产品方案及规格···········································································- 8 - 5.1 产品方案······················································································- 8 - 5.2 主要产品规格···············································································- 8 -第六章精对苯二甲酸的生产工艺技术······················································- 9 - 6.1 国外工艺技术现状 ········································································- 9 - 6.2 国内的工艺技术选择 ··································································- 10 -第七章精对苯二甲酸的工艺流程及操作条件 ·········································- 11 - 7.1 反应历程简介·············································································- 11 - 7.1.1 对二甲苯氧化 ···································································- 11 - 7.1.2对苯二甲酸精制·································································- 12 - 7.2 工艺流程简述·············································································- 12 - 7.2.1 空气压缩机·······································································- 12 - 7.2.2 100 单元---母液储存罐····················································- 12 - 7.2.3 200 单元--氧化反应、结晶、高压吸收及常压吸收。 ·········- 13 - 7.2.4 300 单元－－分离、干燥 ··················································- 14 - 7.2.5 400 单元－－溶剂及催化剂回收、残渣蒸发、溶剂脱水、萃取、 常压汽提系统。 ···········································································- 14 - 7.2.6 500 单元—进料配制、反应进料预热、加氢反应、结晶 ·····- 16 - 7.2.7 600 单元—过滤、干燥······················································- 19 - 7.2.8 PTA 产品之储存装袋及出料···············································- 20 -第八章精对苯二甲酸生产的关键设备及其特点 ······································- 22 - 8.1 精对苯二甲酸氧化单元的关键设备——氧化反应器······················- 22 - 8.2 精对苯二甲酸精制单元的关键设备··············································- 22 - I
管壳式换热器的有效设计外文翻译
武汉工程大学邮电与信息工程学院毕业设计(论文)外文资料翻译 原文题目：Effectively Design Shell-and-Tube Heat Exchangers 原文来源：Chemical Engineering Progress February 1998 文章译名：管壳式换热器的优化设计 姓名：xxx 学号：62021703xx 指导教师(职称)：王成刚（副教授） 专业：过程装备与控制工程 班级：03班 所在学院：机电学部
管壳式换热器的优化设计 为了充分利用换热器设计软件，我们需要了解管壳式换热器的分类、换热器组件、换热管布局、挡板、压降和平均温差。 管壳式换热器的热设计是通过复杂的计算机软件完成的。然而，为了有效使用该软件，需要很好地了解换热器设计的基本原则。 本文介绍了传热设计的基础，涵盖的主题有：管壳式换热器组件、管壳式换热器的结构和使用范围、传热设计所需的数据、管程设计、壳程设计、换热管布局、挡板、壳程压降和平均温差。关于换热器管程和壳程的热传导和压力降的基本方程已众所周知。在这里，我们将专注于换热器优化设计中的相关应用。后续文章是关于管壳式换热器设计的前沿课题，例如管程和壳程流体的分配、多壳程的使用、重复设计以及浪费等预计将在下一期介绍。 管壳式换热器组件 至关重要的是，设计者对管壳式换热器功能有良好的工作特性的认知，以及它们如何影响换热设计。管壳式换热器的主要组成部分有：壳体 封头 换热管 管箱 管箱盖 管板 折流板 接管 其他组成部分包括拉杆和定距管、隔板、防冲挡板、纵向挡板、密封圈、支座和地基等。 管式换热器制造商协会标准详细介绍了这些不同的组成部分。 管壳式换热器可分为三个部分：前端封头、壳体和后端封头。图1举例了各种结构可能的命名。换热器用字母编码描述三个部分，例如，BFL 型换热器有一个阀盖，双通的有纵向挡板的壳程和固定的管程后端封头。根据结构
换热器原理及设计大纲.pdf
《换热器原理及设计》教学大纲 Principles and Design of Heat Exchanger 一、课程类别和教学目的 课程类别：专业课 课程教学目标：通过该门课程的学习，使学生了解各种常用热交换器（也称换热器）的工作原理，掌握以满足流动和传热为条件的热交换器的设计方法，了解热交换器的实验研究方法、强化技术和性能评价，为以后的学习、创新和科学研究打下扎实的理论和实践基础。 二、课程教学内容 （一）绪论 介绍热交换器的重要性、分类及其在工业中的应用，换热器设计计算的内容。 （二）热交换器计算的基本原理 介绍传热方程式、热平衡方程式的应用；讲授流体比热或传热系数变化时的平均温差的 计算方法、传热有效度、热交换器计算方法的比较、流体流动计算方法的比较。 （三）管壳式热交换器 介绍管壳式热交换器的类型、标准与结构；讲授管壳式热交换器的结构计算、传热计算和流动阻力计算、管壳式热交换器的设计程序、管壳式冷凝器与蒸发器的工作特点。 （四）高效间壁式热交换器 介绍螺旋板式热交换器、板式热交换器、板翅式热交换器、翅片管热交换器、热管热交 换器、蒸发（冷却）器、微尺度热交换器的结构、工作原理及其设计计算。 （五）混合式热交换器 讲授冷水塔的热力计算、通风阻力计算与设计计算，汽-水喷射式热交换器的相关计算、水-水喷射式热交换器的相关计算；介绍混合式热交换器的分类。 （六）蓄热式热交换器 介绍回转型蓄热式热交换器和阀门切换型蓄热式热交换器的构造和工作原理；讲授蓄热式热交换器的计算、蓄热式热交换器与间壁式热交换器中气流及材料的温度变化比较。 （七）热交换器的试验与研究 介绍传热系数的测定方法、阻力特性实验的测定方法；讲授增强传热的基本途径、热交换器的结垢类型与腐蚀方法、热交换器的优化设计与性能评价方法。 三、课程教学基本要求 （一）绪论