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1. 研究目的与意义

本次毕业设计的浮头式换热器是长岭炼油厂的典型设备，主要用于原油和油品等的换热。

换热器是重要的化工单元设备，浮头式换热器是换热器的一种重要类型。两端管板只有一端与壳体固定，另一端可相对壳体自由移动。浮头由浮动管板、钩圈和浮头端盖组成，是可拆连接，管束可从壳体抽出。管束与壳体的热变形互不约束，不会产生热应力。其换热管内构成的流体通道称为管程，换热器管外构成的流体通道称为壳程。温度较高的流体通过换热管壁将热量传给温度较低的流体，温度较高的流体被冷却，温度较低的流体被加热，进而实现两流体换热工艺目的。

通过设计可以了解典型过程设备的设计方法，同时提高运用常用绘图软件进行计算机辅助工程设计的能力。通过换热器设计过程的综合训练，正确系统地认识浮头式换热器，了解其设计过程，掌握其设计方法。运用所学到的专业知识解决生产中的实际问题。学会查阅和熟练使用参考文献，为以后的实践工作积累宝贵经验。

2. 国内外研究现状分析

换热器的发展已有近百年的历史，在其国民经济的诸多领域得到广泛应用。浮头式换热器作为一种常用换热设备，国内外各种研究也层出不穷：

杭州制氧机集团有限公司容器厂通过半年多的攻克，为扬子石化设计制造出一台o128大型换热器，该换热器是目前亚洲地区生产的最大换热器。这台换热器系28000m³/h空分设备中替代原预冷系统中水冷塔，空冷塔两台设备合二为一的大型浮头式叠片换热器。这项项目的完成不仅为扬子石化不必从美国进口该设备节省了大量资金，而且也为我国今后设计、制造类似的大型热交换设备奠定了坚实的基础。

兰州石油机械研究所针对单管程浮头式换热器在管程为高压、高温、温差较大、介质易燃和易爆等工况不能使用填料函的情况下，通过在管程口设置波纹膨胀节的结构，解决了传统单管程浮头式换热器的很多缺陷，满足复杂工艺条件的要求。该换热器既具有浮头式换热器的优点，又克服了填料函换热器的缺陷，结构简单易于检修和清洗，实际运行效果良好。

3. 研究的基本内容与计划

本次课题设计的内容包括换热器的工艺计算、换热器的结构和强度设计。根据给定的设计条件估算换热面积，从而进行换热器的选型，校核传热系数，计算出实际的换热面积，最后进行压力降和壁温的计算，并根据已经选定的换热器型式进行设备内各零部件（如接管、折流板、定距管、钩圈、管箱等）的设计。

1～2周（3.2～3.15）：学习复习掌握换热器设计，熟悉相关标准；

3～3周（3.16～3.22）：完成工艺计算；

4. 研究创新点

在了解浮头式换热器原理后，根据给定的设计条件，通过对换热器的工艺计算、换热器的结构和强度设计等对换热器进行一个总体设计并能够通过绘图软件将浮头式换热器及其零部件绘画出来。