煤气预热器（DN1000F=130m3）+CAD图纸
本设计的主要任务是对PN=4.0MPa DN=1000mm F=130M2的U型管式的煤气预热器的结构设计，煤气预热器用于对半水煤气的的加热。设计主要依据所给的设计文件和GB150—1998《钢制压力容器》、GB151—1999《管壳式换热器》等标准来完成设计。
首先设计计算了煤气预热器的筒体、 两边封头、管箱的厚度并加以应力校核，选取管箱法兰并对其进行应力校核。再计算换热管的根数进行排管，设计其和管板的连接方式、计算其厚度并校核。然后根据标准确定一些主要零件的结构尺寸，对于接管需要补强的进行补强。最后介绍换热器的检验、安装、使用与维修的内容。
【关键词】：煤气预热器，管壳式换热器，结构设计，管板，强度
论文说明书简述：
过程工业如化学、动力、食品、冶金、原子能等工业部门，直接创造着社会财富，对一个国家的经济起着至关重要的作用。在化工行业的加工的工艺过程中，绝大多数化学反应或传质过程都伴随有热量的变化。为了保证这些过程能够连续进行，就必须排除多余的热量几乎所有的工艺过程都有加热、冷却或冷凝的过程，而热量的传递和交换都必须通过换热设备进行。使热量从热流体传递到冷流体的设备称为换热设备。它是化工、炼油、动力、食品、轻工、原子能、制药、机械及其他许多工业部门广泛使用的一种设备。在化工厂中，换热设备的投资大约占总投资的10%～20%；在炼油厂中，约占总投资的35%～40%。
本设计的就是一台很典型的换热设备—U型管式的换热器。其主要作用是对于半水煤气进行加热。
设计的主要内容包括有：
㈠根据设计任务书中的设计条件选择换热器的类型。在这个设计中的选择是U型管式的换热器。其的特点是：
①结构比较简单、价格便宜、承压能力强。
②热补偿性好，能有效避免因为管壁、壳壁之间的温差而产生的热应力。
③管外的清洗方便而管内清洗困难，适应于管内走清洁而不容易结垢的物料。
④换热管损坏后维修困难。
㈡换热器的结构设计和强度计算。这部分是本设计的重点也是难点，它主要有：
① 筒体的设计与校核，是对于换热器的筒体材料选择以及厚度计算校核和
压力试验的校核。
② 封头的设计和校核，选择封头的材料、计算换热器的壳程封头的尺寸并
校核其压力试验是否合格。
③ 管箱的设计和校核，选择管箱的材料，设计计算了管箱的厚度并进行了
校核，还有管箱封头的材料、设计计算了管箱封头的尺寸和校核其压力试验是否合格。
④ 容器的法兰设计计算，这里根据设计的压力条件和介质条件选择了容器
法兰的类型为长颈对焊法兰（衬环凹密封面）并选择了其材料和与它相对应的螺柱、螺母以及垫片的材料和尺寸，最后对于所选的法兰进行了校核计算。
⑤ 管板的设计计算，这里要选择换热管的尺寸并根据的给定换热器的换热
面积计算出换热管的根数，进行初步的排管。选择换热管的材料、计算出管板的厚度并进行相应的应力校核。
⑥ 分程隔板和分程隔板槽的材料和尺寸确定。
⑦ 接管的的类型和材料的选择及其开孔补强计算。
㈢ 换热器的附件的选择，这部分的任务是选择换热器的一些辅助部分的尺寸。主要有：
① 折流板的设计。选择折流板的形式为较常用的单弓型折流板，选择其材
料并计算出其缺口高度、靠近管板的折流板与管板的距离、折流板的间距、折流板的名义直径等参数。
② 拉杆与定距管的设计。这里选择的拉杆定距管的结构，计算出其拉杆的
直径、拉杆的数量，设计拉杆是数量。
③ 防冲板的设计。防冲板材料的选择，防冲板的厚度、防冲板的直径、防
冲板外表面到圆筒内壁的距离是确定。
④ 支座的设计。包括有支座的类型的选择、材料的选择、数量的确定、尺
寸的确定。
㈣ 换热器的制造、检验和验收。这部分主要是通过查阅相关的资料简要的介绍了换热器的制造过程。
① 换热器制造要求。这里主要介绍了壳体组焊、换热管制备、管壳组装 管子与管板的连接、管箱等零部件制作、耐压试验及气密性试验 、 焊接工艺设计等
② U型管式换热器的制造。介绍了筒体、封头和管箱的制造以及换热管、管束组装、管板的加工、折流板的制造。
③ 换热器的检验。简述了压力试验的步骤。
㈤ 换热器的安装、使用与维修。本部分简要介绍了换热器的安装、维修和清洗方面是知识。
㈥ 绘制换热器的施工图。施工图主要包括有：
① 换热器总装配图
② 管板的零件图
③ 折流板的零件图
④ 管束的零件图
⑤ 接管的零件图
⑥ 拉杆的零件图
⑦ 防冲板的零件图
设计后面是对于本设计的领域在国内外情况的了解，查阅了数据库的相关文献，并翻译了一篇英文文献。
最后编制了设计说明书完成设计。
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