F240填料函式换热器设计含开题及9张CAD图
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答辩记录表
论文题目
F240填料函式换热器设计
学生姓名
学 院
专 业
学 号
答辩时间
答辩地点
指导教师
答辩组成员
1、 学生自述
本次我设计的课题为F240填料函式换热器设计，我的设计主要分为以下几个步骤。首先，我将围绕换热器进行引述，做好换热器的分类以及各种换热器优缺点的解释。其次，我将结合设计给定参数，对换热器进行工艺设计，其中主要的设计内容为换热管的管数、材料以及排列方式，同时我将选择适用的拉杆和折流板。第三步，我将进行换热器结构的设计，换热器结构主要包含壳体、封头、管箱、管板、支座和法兰。我根据导师提供的参考文献，从选材开始依次进行设计。在主体设计工作完成后，工作重心将转移到强度校核，本次设计我主要进行了壳体厚度计算、压力试验、管子与管板拉脱应力校核以及开孔补强计算，校核显示设计零件均符合设计要求。最后，说明书的重点将围绕制造工艺进行讨论，要确保能设计出来，也要能制造出来。在设计过程中，我的换热器采用双壳程双管程设计方法，换热管排列方式为正方形排列方式。在设计法兰的过程中出现了较大的障碍，因为法兰设计需要很多参考数据。
结合我的总装图进行观察，我主要绘制了两种液体的进出口，浮动端法兰、固定端法兰，浮动端管板、固定端管板，管箱，浮头，壳体等零件。我所设计的换热器管程介质为煤油，由管箱一侧进入途径管板流入到换热管中，最终由下侧流出液体。而壳程介质水的流向则与煤油流向相反，由壳体下侧流入液体，最终由壳体上侧流出液体。在本次设计中，所有零件的材料我主要选择16MnR和Q235，因为这两种是低碳合金钢，具有良好的塑性。同时，因为部分零件需要焊接在一起，两种材料的可焊性较好。在设计过程中需要考虑成本因素，两种材料价格低廉。因为我的设计课题属于化工设备设计，与之前所学习的机械知识有所不同。在导师的指导下本次设计，我本次设计重心是机械设计部分，同时对化工材料设计进行一部分补充。本次设计很好的帮助我学习了换热器的工作原理，使用方法等，也让我把这四年的专业所学进行融会贯通。感谢答辩组的各位老师倾听我的毕业设计，如有不周，请各位老师批评指教。
2、 答辩组提问
（1） 齿轮和轴采用什么方法连接？
答：主要分为三种连接方式，第一种是通过键连接，第二种是通过渐开线或矩形花键连接，第三种是通过光轴和光孔的过盈连接。
（2） 管里水油进出位置，工作流程图，能不能反过来设计？
答：煤油通过管板进入换热管，由上至下流出。水通过壳体口从下口放液，由上侧流出。换热管内一般放置高温液体，换热管外侧由低温液体包裹，通常不会放过来设计。
（3） 法兰采用什么材料？采用热处理与否？法兰与筒体怎么连接？焊接后如何消除内应力？采用什么方法？
答：材料为16MnR，需要进行热处理。筒体与法兰焊接在一起。消除内应力可以采用振动时效、热时效、豪客能时效这三种方法。
3、 修改意见及结论
（1）强度校核计算太少，需要进一步补充
（2）图纸线型、文字不是标准格式，需要统一格式
（3）法兰设计不够具体，需要借助参考文献继续设计
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