摘 要:本文介绍了U型管换热器的整体结构设计计算。U型管换热器仅有一个管板，管子两端均固定于同一管板上，管子可以自由伸缩，无热应力，热补偿性能好；管程采用双管程，流程较长，流速较高，传热性能较好，承压能力强，管束可从壳体内抽出，便于检修和清洗，且结构简单，造价便宜。U型管式换热器的主要结构包括管箱、筒体、封头、换热管、接管、折流板、防冲板和导流筒、防短路结构、支座及管壳程的其他附件等。
本次设计为二类压力容器，设计温度和设计压力都较高，因而设计要求高。换热器采用双管程，不锈钢换热管制造。设计中主要进行了换热器的结构设计，强度设计以及零部件的选型和工艺设计。
关键词：U型管换热器，结构，强度，设计计算
目录
摘要
ABSTRACT
第一章 绪论-10
第二章 U型管换热器的特点-12
第三章 U型管换热器设计正文-14
3.1 换热器的零部件名称-14
3.2 换热器的主要组合部件-15
3.3换热器材料选择-16
3.4换热器结构设计-17
3.4.1散热芯子的计算-17
3.4.2换热管的设计-19
3.4.3换热管中心距-19
3.4.4 布管限定圆-21
3.4.5 换热管的排列原则-23
3.5换热器结构设计计算-23
3.5.1 壁厚的确定-24
3.5.2管箱圆筒短节设计-25
3.5.3 壳体圆筒设计-26
3.5.4 封头设计[1～3]-27
3.5.5 后封头计算-28
3.5.6 管箱封头计算-29
3.6管板设计-30
3.6.1 管板的连接设计-33
3.6.2 管板设计计算-35
3.7 管箱结构设计-38
第四章 换热器其他各部件结构-40
4.1 进出口接管设计-40
4.1.1 接管法兰设计-40
4.1.2 接管外伸长度-43
4.1.3 接管与筒体、管箱壳体的连接-43
4.1.4 接管开孔补强的设计计算-43
4.1.5 接管最小位置-47
4.1.6 壳程接管位置的最小尺寸-48
4.1.6 管箱接管位置的最小尺寸-48
4.2 管板法兰设计-48
4.2.2 螺栓设计-52
4.2.3 法兰设计-54
4.3 折流板-56
4.3.1 折流板尺寸-57
4.4 拉杆与定距管-60
4.4.1拉杆的结构形式-60
4.4.2 拉杆的直径和数量-60
4.4.3 拉杆的尺寸-60
4.4.4 拉杆的布置-61
4.4.5 定距管尺寸-61
4.5 防冲与导流-62
4.5.1 防冲板的形式-62
4.5.2 导流筒-62
4.6 双壳程结构-62
4.7 防短路结构-63
4.7.1 旁路挡板的结构尺寸-63
4.7.2 挡管-64
4.7.3 中间挡板-64
4.8 鞍座-64
参考文献-65
致谢-66
