本科生毕业设计（论文）摘要文章主要介绍了再沸器的工艺设计和机械设计计算。
其中工艺设计计算包括获取进料与加热介质的操作条件及有关基础数据，确定再沸器的传热温差，算出热负荷，计算总传热系数，并对初估传热系数进行校核以及再沸器各部分的压力降的计算；机械设计部分包括确定再沸器的换热管、壳体、封头、管箱、法兰、接管、管板、支持板以及其他所有零部件的结构尺寸和材料，并对换热器所有受压元件进行强度计算。
最后，简单介绍了再沸器的制造、检验、安装、试车、维护与维修。
关键词：换热管；再沸器；法兰；机械设计本科生毕业设计（论文）AbstractIntroduces a reboiler process design and mechanical design calculations. Process design, including access to feed and heating medium, operating conditions and the underlying data to determine the reboiler heat transfer temperature difference to calculate the heat load calculate the overall heat transfer coefficient, and preliminary estimates suggest that the heat transfer coefficient check, and then reboiler pressure drop calculation; mechanical design section to determine the reboiler heat exchange tubes, shell, head tube box, flange, receivership, tube plate, support plate, and all other parts of the structure size and materials, and heat exchanger pressure parts for the strength calculation. Finally, a simple the reboiler manufacturing, testing, installation, commissioning, maintenance and repair.Key words：heat transfer tube；reboiler；flanges；design of mechanical目录摘要 (I)Abstract (II)第1章绪论 (1)1.1换热器及传热研究的现状 (1)1.2换热器的发展趋势 (2)第2章再沸器的选型 (4)2.1 概述 (4)2.2 釜式再沸器 (4)2.3 塔内置式再沸器 (5)2.4 水平热虹吸再沸器 (5)2.5 立式管侧热虹吸再沸器 (6)2.6 立式壳侧热虹吸再沸器 (7)2.7 强制流动再沸器 (8)第3章再沸器的工艺设计计算 (10)3.1 设计任务与设计条件 (10)3.2 估算设备尺寸 (10)3.3 传热系数的校核 (12)3.4 阻力校核 (15)第4章再沸器结构与强度设计 (19)4.1 筒体 (19)4.1.1 大端壁厚 (19)4.1.2 锥壳壁厚 (19)4.1.3 封头 (20)4.2 管箱 (20)4.2.1 短节 (20)4.2.2 封头 (21)4.2.3 法兰 (22)4.3 补强 (23)4.3.1 管箱接管 (23)4.3.2 壳体进料接管 (23)4.3.3 壳体气相出口接管 (24)4.3.4 壳体液相出口接管 (25)4.4 固定管板 (25)4.4.2 确定管板设计压力 (26)4.4.3 计算无量纲数 (26)4.4.4 计算管板厚度 (27)4.4.5 校核轴向应力 (27)4.4.6 校核拉脱力 (28)4.5 浮头 (28)4.5.1 浮动管板计算 (29)4.5.2 浮头盖计算 (30)4.5.3 浮头计算结果 (33)4.6 拉杆，滑道 (34)4.7 振动 (35)4.8 支座 (36)4.9 强度设计结果 (38)第5章制造、检验、安装、试车、维护和检修 (39)5.1制造和检验要求 (39)5.1.1壳体 (39)5.1.2换热管 (39)5.1.3管板 (40)5.1.4换热管与管板的连接 (40)5.1.5支持板 (40)5.1.6管束 (40)5.1.7其它构件的制造和检验要求 (41)5.1.8压力试验 (41)5.2安装、试车、维护和维修 (41)5.2.1安装 (41)5.2.2试车 (42)5.2.3维护和检修 (42)参考文献 (43)致谢 (44)附录 (45)第1章绪论1.1换热器及传热研究的现状换热器是一种广泛使用的工艺设备，在炼油、化工行业中是主要的工艺设备之一。
因此，换热器的研究倍受重视。
从换热器的设计、制造、结构改进到传热机理的试验研究一直都在进行。
特别是七十年代初发生能源危机以来，各国都在纷纷寻找新的能源及节约能源的途径，而换热器是节约能源的有效设备。
在余热回收、利用地热、太阳能等方面都离不开换热器。
因而各国都在致力于研究各种高性能换热器及换热元件，其中不少是国家直接下达的重点课题。
近几年来换热器及传热技术的发展主要表现在下列几个方面。
1．研究工作的动向目前世界上每年发表有关传热及换热设备方面的文献约在六千篇以上。
有关新能源开发的文章日趋增多，研究的重点是传热机理、传热强化、两相流、模拟及测试技术、计算机应用、振动、污垢以及与能源利用和环境保护有关的新型高效换热器。
对传热基础理论的研究探讨十分重视，一种新的动向是：从数学模型和物理模型出发，用数学方法推导出精确的计算公式。
2．计算机的使用应用计算机不仅节省了人力、提高了效率，而且可以进行最优化设计与控制，使其达到最大技术经济性能。
例如美国帕斯卡古拉炼油厂常减压装置的原油换热系统，由于采用了换热系统的最佳化设计及其他改进措施，平均传热系数有了很大的提高。
传热分析、应力分析、信息储存与检索以及模拟和控制均编有程序。
有些程序从工艺设计开始，直到绘出图纸。
计算机自动绘图机只需十几分钟即可绘出一张标准换热器图纸。
目前，美国HTRI换热器设计程序在国外无疑是具有代表性的，已被许多国家所引进。
此外，其他国家也开发了一些自动设计系统和程序。
如英国HTFS开发的TASC等程序；1975年英国国家工程实验室和剑桥计算机辅机设备重心合作，按美国管壳式换热器制造商协会标准，编制管壳式换热器机械设计程序STEM。
这一程序不但可对TEMA标准中的所有“R”、“C”、“B”三类换热器进行各种设计计算，列出一系列不同参数以供选择，而且能自动绘出换热器的平面布置图，到1978年底已能提供全部TEMA标准换热器的制造施工图。
以后又结合英国标准协会1976年底公布的压力容器规范BS·5500编制了换热器的机械设计程序；苏联也有CA∏TA自动设计系统；日本HEADS自动设计系统是由三菱工程及造船有限公司研制的，使用该系统，仅仅输入最少的数据，就能迅速地得到机械的设计图表及图纸。
3．高温高压换热器的进展随着工艺的进展和大型高温高压换热器的使用越来越多。
炼油厂加氢换热器就是一个例子。
近年来，高温高压换热器在结构、材料和制造方面都有一些进展，管箱和密封结构均有一些改进，管子进口区的热防护获得一些改善。
另外还采用了薄管板或挠性管板结构以减小热应力；使用小管子密排列，改善了管子与管板的连接。
4．采用新材料由于工艺条件日趋苛刻，迫切需要一些新的材料。
在换热器制造中，由于钛具有很高的抗腐蚀性能、高的强度限和屈服限，且比重小、重量轻，又有一定的抗污塞性，因此西德在含氯溶液中采用了钛制换热器，在炼油厂中使用钛制冷却器和冷凝器。
现在钛制换热器的应用有了迅速的增加。
渗铝管换热器及镀锌钢管换热器的使用也日益增多。
非金属材料方面最具有代表性的是聚四氟乙烯塑料，自美国杜邦公司于六十年代中期研究成功这种塑料换热器以来，由于它优越的抗腐蚀抗污垢性能，国外推广使用很快，到了七十年代，凡是适用这种换热器的场合，几乎达到了普及的地步。
1.2换热器的发展趋势1．余热回收装置的研究工业余热的利用潜力很大,对生产影响显著，主要是：1000℃左右的高温热量及其高压能量的合理利用，这是石油化学工业的关键技术之一。
从换热器的整体结构、各类管板的结构设计、热膨胀补偿方法直到高温侧热通量的控制，都有许多课题急待解决；100～200℃的低温余热回收，对一般企业有普遍意义。
企业的热利用率低的原因大多是低温位热能没有很好地利用起来。
2．紧凑式换热器的研究紧凑式换热器包括板翅、板式、板壳式等换热器，它们具有优异的性能，在采用多流道布置后，其优越性更为显著。
板式换热器需要改进密封结构，增强板片的强度，研究新的垫片材料以提高操作温度和操作压力是今后发展的重点。
板壳式换热器由于从结构上解决了耐温、抗压和高效之间的矛盾，因而在化学工业中很快得到推广应用。
但是，由于它的制造工艺比较复杂，焊接要求高因而今后应注重改进结构设计，发展新的成型和焊接工艺。
3．强化传热管的研究近年来国内外在采用强化传热管改进换热器性能、提高传传热效率、减少传热面积、降低设备投资等方面，取得了显著的成绩。
强化传热管同时也是利用低温位热量的关键部件。
表面多孔管可以在非常小的温差下产生很多的泡核，使汽化核心增加许多倍，但是制造工艺要求比较严格，且生产成本高，这些都是今后有待解决的问题。
第2章再沸器的选型2.1 概述再沸器是精馏工艺中的核心装备之一，属于换热器的范畴，但是由于在其中发生了相变，其设计、施工、维修和管理方面也与日常的无相变换热器有所不同。
再沸器就其形式而言，可分为交叉流和轴向流两种类型。
在交叉流类型中，相变过程全部发生在壳程。
最常用交叉流再沸器的有釜式再沸器、内置式再沸器和水平热虹吸再沸器。
在轴向流类型中，沸腾流体沿轴向流动，在管程完成汽化过程。
最常用的轴向流再沸器为立式热虹吸再沸器。
当热虹吸再沸器的循环量不够时，则使用泵来增加循环量，这时，称之为强制流动再沸器。
强制流动再沸器既可以为立式结构，也可以为水平结构。
通常，立式热虹吸再沸器和强制流动再沸器的沸腾过程均发生在管程，但在特殊的应用场合，沸腾过程也可发生在壳程。
下面就各种类型再沸器的优缺点及应用作一较详细的分析。
2.2 釜式再沸器釜式再沸器（图1.1）壳体为大小端圆柱形壳体结构，通过锥形壳连接。