畢業(yè)設(shè)計（論文）-流量為1500kgh四管程固定管板式換熱器的設(shè)計（全套圖紙）

1、.沈陽化工大學科亞學院本科畢業(yè)設(shè)計題 目：流量為1500kg/h四管程 固定管板式換熱器的設(shè)計 專 業(yè)： 過程裝備與控制工程 班 級： 1201 學生姓名： 指導教師： 論文提交日期： 2016年5月25日論文答辯日期： 2016年6月6日畢業(yè)設(shè)計（論文）任務(wù)書過程裝備與控制工程 專業(yè) 過控1201 班學生： 畢業(yè)設(shè)計（論文）題目：流量為1500kg/h四管程固定管板式換熱器的設(shè)計 畢業(yè)設(shè)計（論文）內(nèi)容：設(shè)計計算書一份； 設(shè)計說明書一份； 繪制施工圖折合A0號圖2張。畢業(yè)設(shè)計（論文）專題部分： 固定管板式換熱器 起止時間：2016年3月1日-2016年5月23日指導教師： 2016年 3月1

2、日摘要 換熱器又被叫熱量交換器，是一種把熱流體的熱量傳遞給冷流體的設(shè)備，并且實現(xiàn)化工生產(chǎn)過程中熱量的交換和傳遞不可缺少的設(shè)備，在工廠中具有重要的意義。換熱器可以是一種單獨的設(shè)備，例如加熱器、冷卻器和凝汽器等等；也可是工藝設(shè)備的組成部分，比如石化、煤炭工業(yè)中的余熱回收裝置等等。換熱器是兩種溫度不同的物料在一個設(shè)備內(nèi)相互交換熱量，最終達到將物料冷卻，或者將冷物料加熱為目的的設(shè)備。常見的熱交換器是:浮頭式換熱器,固定管板式換熱器,填料函式換熱器、u型管換熱器,線圈熱交換器,單引號和雙殼程換熱器管式熱交換器和管式熱交換器和導流管式熱交換器,折流柵換熱器,熱管換熱器,換熱器插管,滑動管板式換熱器,等。本

3、換熱器是蒸汽冷凝器在成產(chǎn)中是非常常見的設(shè)備，該換熱器有耐高壓的優(yōu)點、價格低廉、清洗方便不宜結(jié)垢的優(yōu)點。 殼程的設(shè)計任務(wù)描述二甲胺的給定條件中,溫度為49.96,0.9 MPa開始冷凝,其流量為1500kg/h。管內(nèi)的介質(zhì)是水,冷卻水溫上升從一開始的33到43,壓力在0.6 MPa。完成了壓降計算,強度計算,鋼筋,短管箱部分壁厚計算、等強度設(shè)計,強度設(shè)計依據(jù)圓柱,頭部和檢查,根據(jù)入口連接的流量和出口噴嘴直徑的選擇上,打開加筋法的基礎(chǔ)上平等面積配筋計算。法蘭的設(shè)計,管板擴展,根據(jù)彈性支持假說的管板設(shè)計和檢查,管板與換熱管連接焊接、棒和管板螺紋連接結(jié)構(gòu)。與此同時,鞍的臥式容器檢查。 本設(shè)計充分利用材

4、料,更多的場合。在同一換熱器的熱交換器是非常便宜和安全。因此,換熱器在工廠中占有重要地位。關(guān)鍵字: 固定管板; 換熱器; 不同物料; 熱交換 ； 補強全套圖紙，加153893706：Abstract Heat exchanger called heat exchanger again, it is a kind of the thermal fluid heat transfer to cold fluid equipment, and realize the heat exchange and transmission in the process of chemical productio

5、n indispensable equipment, has the vital significance in the factory. Heat exchanger can be a single device, such as a heater, cooler and steam condenser, etc. But also part of the process equipment, such as waste heat recovery unit in petrochemical industry, coal industry, and so on. Temperature he

6、at exchanger are two different materials in a heat exchanging equipment, eventually achieve the material cooling, or heating equipment for the purpose of cold material. Common heat exchanger is: of floating head heat exchanger, fixed tube plate heat exchanger, stuffing box type heat exchanger, the u

7、 tube heat exchanger, heat exchanger coil, single and double shell side heat exchanger tube heat exchanger and tube heat exchanger and diversion tube heat exchanger, the rod baffle heat exchanger, heat pipe heat exchanger, heat exchanger, intubation sliding tube plate heat exchanger, etc. This heat

8、exchanger is steam condenser is very common in into during equipment, the heat exchanger has the advantages of resistance to high pressure, low cost, convenient cleaning is unfavorable and scale advantages. Shell side of the design task description of dimethylamine in given conditions, the temperatu

9、re is 49.96 , 0.9 MPa began condensation, the flow rate of 1500 kg/h. Tube medium is water, cooling water temperature rise from the beginning of 43 to 33 , pressure is 0.6 MPa. Completed the pressure drop calculation, strength calculation, reinforcement, short tube box part of wall thickness calcula

10、tion, strength design, strength design based on cylindrical, head and checking, according to the flow rate of inlet connection and the choice of outlet nozzle diameter, opening reinforcement method on the basis of equal area reinforcement calculation. The design of the flange, tubesheet extended, ac

11、cording to the elastic support hypothesis tube plate design and inspection, tube plate connected to the heat exchange tube, rod and tube sheet welding structure of threaded connection. At the same time, the saddle horizontal vessel inspection. This design make full use of the material, more occasion

12、s. At the same heat exchanger heat exchanger is very cheap and safe. Therefore, the heat exchanger occupies an important position in the factory.Key words: Fixed tube sheet； Heat exchanger； Different materials； Reinforcing 目 錄 第一章 固定管板式換熱器設(shè)計方案的選擇 1 1.1換熱器類型的選定 1 1.2 本文研究的內(nèi)容 2 1.3換熱器換熱方式的選擇 3 1.4流體進出

13、口溫度的確定 3 1.5換熱器材料的選擇 3 第二章 固定管板式換熱器的工藝計算 4 2.1換熱器的工藝參數(shù) 4 2.2換熱器的物性參數(shù) 4 2.3換熱器的設(shè)計溫度 4 2.4換熱器的工藝結(jié)構(gòu)設(shè)計 5 2.4.1換熱器傳熱面積的估算 5 2.4.2管徑、管內(nèi)流速及傳熱管數(shù) 6 2.4.3平局傳熱溫差校正及殼程數(shù) 6 2.4.4殼體內(nèi)徑 7 2.4.5折流板 7 2.5換熱器核算 7 2.5.1殼程表面?zhèn)鳠嵯禂?shù) 7 2.5.2管內(nèi)表面?zhèn)鳠嵯禂?shù) 8 2.5.3污垢熱阻和管壁熱阻 8 2.5.4傳熱系數(shù) 8 2.5.5 壓降校核 9 2.6換熱器主要結(jié)構(gòu)尺寸和計算結(jié)果 11 第三章 結(jié)構(gòu)設(shè)計 12

14、3.1 殼體、管箱殼體和封頭的設(shè)計 12 3.1.1 壁厚的確定 12 3.1.2 管箱殼體壁厚的確定 13 3.1.3 標準橢圓封頭的設(shè)計 14 3.2 管板與換熱管設(shè)計 15 3.2.1 管板 15 3.3 進出口設(shè)計 17 3.3.1 接管的設(shè)計 17 3.3.2 接管外伸長度 17 3.3.3 排氣、排液管 17 3.3.4 接管最小位置 18 3.4 折流板或支持板 20 3.4.1 折流板尺寸 20 3.4.2 折流板和折流板孔徑 20 3.4.3 折流板的布置 21 3.4.4 折流板質(zhì)量計算 21 3.5 防沖擋板 22 3.6 拉桿與定距管 22 3.6.1 拉桿的結(jié)構(gòu)和尺寸

15、 22 3.6.2 拉桿的位置 24 3.6.3 定距管尺寸 24 3.7 鞍座選用及安裝位置確定 24 第四章 強度計算 25 4.1 殼體、管箱殼體和封頭校核 25 4.1.1 殼體體校核 25 4.1.2 管箱殼體校核 25 4.1.3 橢圓封頭校核 26 4.2 接管開孔補強 27 4.2.1 蒸汽進出口開孔補強 27 4.2.2 管箱冷卻水接管補強的校核 29 4.3 膨脹節(jié) 31 4.3.1 膨脹節(jié) 31 4.3.2 膨脹節(jié)計算 31 4.4 管板校核 33 4.4.1 結(jié)構(gòu)尺寸參數(shù) 33 4.4.2 各元件材料及其設(shè)計數(shù)據(jù) 34 4.4.3 管子許用應(yīng)力 36 4.4.4 結(jié)構(gòu)參

16、數(shù)計算 36 4.4.5 法蘭力矩 37 4.4.6 管子加強系數(shù) 39 4.4.7 旋轉(zhuǎn)剛度無量綱參數(shù) 39 第五章 結(jié)論 42 參考文獻 43 致謝 44沈陽化工大學科亞學院學士學位論文 第一章固定管板式換熱器設(shè)計方案的選擇第一章 固定管板式換熱器設(shè)計方案的選擇1.1 換熱器類型的選定 換熱器是化工生產(chǎn)中最為常用的一種機器，它的主要作用是進行幾種介質(zhì)之間的熱量傳遞。常見的熱交換器：熱交換器、浮頭換熱器、固定管板換熱器、管式換熱器、管換熱器、雙殼側(cè)換熱器、多管換熱器、換熱器、折管式換熱器、熱管式換熱器、滑管板換熱器1。 圖1.1 為立式殼程冷凝器和水分配器 如上面所示的殼側(cè)立式冷凝器。后殼側(cè)

17、檔板或板,蒸汽流過沖擊板流從上到下,由底水排放冷凝水。降膜管流的形式,因此低壓冷卻水側(cè)要求;一個大由于水的傳熱系數(shù),所以消費更少的水,但水不容易均勻的分布，可在管口安裝一水分配器。圖1.2 為臥式殼程冷凝器 這種冷凝器管程是單向或雙向的。管的長度和直徑的大小,和管道的安排取決于管、殼程傳熱需求。使用雙管程冷凝水可以引出管方之間,這樣我們可以減少液相所覆蓋的區(qū)域也可以降低壓降,在同一時間,減少的數(shù)量的方法第二工藝管道保持恒定的質(zhì)量速度。在這種冷凝器,蒸汽和冷凝物接觸不好,所以沸騰范圍廣泛的蒸汽冷凝是完全不合適的。此外,由于冷凝管道局部填補,所以過冷度很低。 根據(jù)設(shè)計要求，所選用的換熱器為四管程固

18、定管板式換熱器。它的應(yīng)用十分之廣泛，且結(jié)構(gòu)堅固，穩(wěn)定性高，適應(yīng)性廣，好制造，生產(chǎn)成本低廉2。1.2 本文研究的內(nèi)容 摘要二甲胺容量為1500 kg / h的固定管板式換熱器的設(shè)計。主要內(nèi)容如下: (1) 類型和類型的熱交換器進行調(diào)查和總結(jié)。此類設(shè)備的幾種典型結(jié)構(gòu)詳細介紹,對固定管板式換熱器的設(shè)計。確定本文的研究路線和內(nèi)容。 (2) 確定換熱器的設(shè)計。選擇合適的換熱器材料基于介質(zhì)。冷熱介質(zhì)在管的分布和殼程。 (3) 設(shè)計條件下的固定管板式換熱器的溫度、壓降和傳熱面積計算與檢查。初步確定換熱器管的結(jié)構(gòu)參數(shù)和布。機械設(shè)計提供了進一步研究的基礎(chǔ)。 (4) 基于GB150、 GB151、換熱器的殼,管和

19、管板強度設(shè)計,進行檢查。的作用下在殼程和管程壓力驗算,最后分裂洞加固計算。 (5) 配件如換熱器設(shè)計過程的要點隔膜罐,法蘭、隔板、鞍座、吊耳、電極、清洗系統(tǒng)和保護系統(tǒng)的設(shè)計和選擇。1.3 換熱器換熱方式的選擇 由于所選用的換熱器為四管程固定管板式換熱器，而它的換熱方式大致有并流法、錯流法、平流法和逆流法。并流法與逆流法在平時的生產(chǎn)生活中都非常常見3。考慮到本換熱器的介質(zhì)是水和二甲胺，蒸汽量并不大，而且二甲胺是通過汽化潛熱來交換熱量的，對換熱的能力要求比較高，所以可以選擇逆流法進行操作。1.4 流體進出口溫度的確定 殼程:二甲胺，入口溫度為49.96、0.9MPa冷凝，流量為1500kg/h。

20、管程：冷卻水，冷卻水溫度從33升到43、壓力為0.6MPa。 因此冷熱流體之間的交換溫度為 冷卻水入口溫度：33; 冷卻水出口溫度：43。 二甲胺入口溫度：49.96，汽相； 二甲胺出口溫度：49.96，液相；1.5 換熱器材料的選擇 二甲胺是一種劇毒物質(zhì)，還能和氧化劑發(fā)生猛烈的反應(yīng)4。因為二甲胺走殼程，所以對于換熱器管板、殼體、換熱管和折疊板可抗腐蝕可采用0Cr18Ni9不銹鋼。42沈陽化工大學科亞學院學士學位論文 第二章固定管板式換熱器的工藝計算第二章 固定管板式換熱器的工藝計算2.1 換熱器的工藝參數(shù) 管程水的進口溫度=33 管程水的出口溫度=43 管程水的工作壓力=0.6MPa 管程水

21、的定性溫度 兩流體的溫度差 殼程二甲胺的流量=1500kg/h 殼程二甲胺的入口溫度=49.96 汽相 殼程二甲胺的出口溫度=49.96 液相 殼程二甲胺的工作壓力=0.9MPa 殼程二甲胺汽化潛熱潛熱2.2 換熱器的物性參數(shù) 兩種流體定性溫度下的物性參數(shù)如下表： 物性流體溫度密度kg/m3粘度mPas比熱容kJ/(kg)導熱系數(shù)W/(m)二甲胺蒸汽49.96進9.5170.00971.7850.018749.96出620.10.1413.6650.208冷卻水38992.60.684.1740.632.3 換熱器的設(shè)計溫度 一般情況下，我們所設(shè)計出的換熱器的設(shè)計溫度要比它的最大的使用溫度高出

22、20左右，所以殼體的設(shè)計溫度應(yīng)該為120；管程介質(zhì)是水，最大的使用溫度是43，則管程的設(shè)計溫度為70。2.4 換熱器的工藝結(jié)構(gòu)設(shè)計2.4.1 換熱器傳熱面積的估算 任務(wù)書中給定的二甲胺流量為1500kg/h，即： （2-1） 用熱量損失系數(shù)進行估計， （2-2） 取則 有效的平均溫度差： （2-3） 對于逆流，有效平均傳熱溫差： （2-4） 熱負荷的計算： （2-5） 根據(jù)管程走循環(huán)水，殼程走二甲胺蒸氣，總傳熱系數(shù)K現(xiàn)暫取： 則估算換熱面積： （2-6）2.4.2 管徑、管內(nèi)流速及傳熱管數(shù) 選用無縫光滑較高級冷拔傳熱管（不銹鋼） 工業(yè)生產(chǎn)中常用的流量如下：水和類似流體的流量一般為0.52.5m

23、/s時，冷卻水流量可以增加到3m/s。管內(nèi)流速。 （2-7） 則所需的傳熱管長度： （2-8） 換熱器需要的管長度：已知的設(shè)計是四管程固定管板式換熱器，根據(jù)公式，它是： （2-9） 傳熱管總管數(shù)為 （2-10）2.4.3 平局傳熱溫差校正及殼程數(shù) 平均溫差校正系數(shù)有： （2-11） （2-12） （2-13） （2-14） 因為平均的傳熱溫度差校正系數(shù)比0.8大，而且殼程流體的流量也很大，所以取單殼程更合適。2.4.4 殼體內(nèi)徑 采用單管程結(jié)構(gòu)，殼體內(nèi)徑按式（2-15）估算。 （2-15） 按卷制殼體的進級檔，可取D=1000mm 則橫過管數(shù)中心線管的根數(shù) （2-16）2.4.5 折流板 切去

24、的圓缺高度為，折流板間距B為450mm， =傳熱管長/折流板間距-1=7500/450-1=16（塊）2.5 換熱器核算2.5.1 殼程表面?zhèn)鳠嵯禂?shù) 由公式求得當量管數(shù) 再通過公式，可得無量綱冷凝表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)： （2-17） 冷凝表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)： （2-18）2.5.2 管內(nèi)表面?zhèn)鳠嵯禂?shù) 可管程流體流通截面積求得管程流體流速 ，再通過公式（2-19），求雷諾數(shù)： （2-19） 管程流體普朗特數(shù)： ： （2-20） 由公式（2-18），得到管程表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)： （2-21）2.5.3 污垢熱阻和管壁熱阻 管外側(cè)污垢熱阻 管內(nèi)側(cè)污垢熱阻 管壁熱阻計算，不銹鋼條件下的熱導率為16.86以 （2-22）2

25、.5.4 傳熱系數(shù) 根據(jù)公式可得冷凝器的傳熱系數(shù)： 據(jù)公式所需換熱面積為 （2-23） 而冷凝器實際面積 則其面積裕度為： （2-24）因為換熱器常常被用于精餾的過程，又因為精餾塔的操作需要進行回流比的調(diào)整，而且還要有調(diào)節(jié)塔壓的功能，所以要適當?shù)募哟笏拿娣e裕度，所以它的面積裕度應(yīng)在30%左右。傳熱的面積裕度在適當范圍，該換熱器能夠生產(chǎn)任務(wù)。2.5.5 壓降校核 計算管程壓降 取不銹鋼的管壁粗糙度為0.1mm，則，而，于是 （2-25） （2-26） （2-27） 對的管子有。 管程流體的壓降： （2-28） 故, 管程的壓降符合要求。 計算殼程壓降 流體流過管束阻力 , , F=0.5； （

26、2-29） 因為殼程內(nèi)存在氣體和液體，則以50%汽相分率的混合水蒸氣來計算 （2-30） （2-31） 殼程流體流速及其雷諾數(shù)分別為： （2-32） （2-33） （2-34） 流體流過折流板缺口的阻力 （2-35）總阻力 （2-36） 在允許范圍之內(nèi)。2.6 換熱器主要結(jié)構(gòu)尺寸和計算結(jié)果 換熱器主要結(jié)構(gòu)尺寸和計算結(jié)果見下表。換熱器主要結(jié)構(gòu)尺寸和計算結(jié)果參數(shù)管程殼程流率/153.060.83進/出溫度/33/4349.96/49.96壓力/0.60.9物性參數(shù)定性溫度/3849.96密度/994.7620.1定壓比熱容/4.1743.665粘度/0.7570.141導熱系數(shù)/0.6230.20

27、8設(shè)備結(jié)構(gòu)參數(shù)形式固定管板式臺數(shù)1殼體內(nèi)徑/1000殼程數(shù)1管徑/管心距/32管長/4500管子排列管數(shù)目/根724折流板數(shù)/個16傳熱面積/258.6折流板間距/450管程數(shù)4材質(zhì)不銹鋼主要計算結(jié)果管程殼程流速/1.3040.44表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)/582369322污垢熱阻/0.000260.000176壓降38.0kPa135.8Pa熱流量/6388.9傳熱系數(shù)/1115裕度/%26.8沈陽化工大學科亞學院學士學位論文 第三章結(jié)構(gòu)設(shè)計第三章 結(jié)構(gòu)設(shè)計3.1 殼體、管箱殼體和封頭的設(shè)計3.1.1 壁厚的確定 表3-1 碳素鋼或低合金鋼圓筒的最小厚度公稱直徑40070080010001100150

28、0160020020002600浮頭式810121416U型管式810121416固定管板式68101214 表3-2 殼體或管箱殼體厚度DN,mm材料殼程或管程公稱壓力PN，MPa0.61.01.62.54.06.4厚度，mm1000Q235-A/B/C1010121616MnR10101012160Cr18Ni966(7)8(9)1420由工藝條件給定的殼程設(shè)計溫度49.96、設(shè)計壓力為0.9MPa，因為在殼程中的是二甲胺蒸氣，壓力不高，腐蝕性大，所以殼程筒體材料可選0Cr18Ni9。筒體用鋼板卷制，取鋼板的厚度負偏差=0.8mm，腐蝕裕量=1.5mm，筒體采用雙面對接焊接，局部探傷，則焊

29、縫系數(shù)=0.85。在設(shè)計溫度下，0Cr18Ni9的許用應(yīng)力為=137MPa，（厚度6-16mm）, 屈服強度為s=205MPa5。因為，筒體計算厚度可參照GB150-1998用式（3-1）計算 （3-1）式中：Pc計算壓力，MPa； Di圓筒公程直徑，mm； 焊縫系數(shù)； 筒體的計算厚度。 設(shè)計壁厚 由于二甲胺蒸氣的腐蝕強度高，取腐蝕裕量=1.5mm。則 此時負偏差為C1=0.8mm，則。 名義壁厚 ，可取名義壁厚為10mm。 筒體的有效厚度為 而由表3-1、表3-2知可取殼體和管箱殼體壁厚為10mm。3.1.2 管箱殼體壁厚的確定 管箱法蘭和墊片確定：根據(jù)工藝設(shè)計壓力為0.6MPa，過程的公稱

30、直徑，檢查JBt4703-2000可選長焊頸法蘭lwn1000-1.0fm。材料采用16Mn。同時，根據(jù)管的性質(zhì)和選擇的模型可以選擇JBt4701-2000法蘭石棉橡膠墊片。 箱殼體壁厚的確定： 管程的設(shè)計壓力為0.6MPa設(shè)計溫度為70查GB150-1998知，筒節(jié)材料都采用16MnR，設(shè)計壓力，用式（3-1）計算 設(shè)計厚度： 名義壁厚: ，名義壁厚可以取10mm6。 筒體的有效厚度為 而由表3-1和表3-2知可取管箱殼體壁厚為10mm。3.1.3 標準橢圓封頭的設(shè)計 標準封頭的厚度確定： 橢圓形封頭是由長短半軸分別由a，b的半橢圓和高度為ho的短圓筒（通稱為直邊）兩部分構(gòu)成的7。直邊的功能

31、主要是為了確保封頭的生產(chǎn)質(zhì)量以及免除筒體和封頭之間的環(huán)向焊縫處產(chǎn)生邊緣應(yīng)力的作用。 表3-3 封頭厚度DN,mm材料殼程或管程公稱壓力PN，MPa0.61.01.62.54.06.4厚度，mm1000Q235-A/B/C1010121416MnR10101012160Cr18Ni966101218 表3-4 標準的橢圓形封頭直邊高度ho(mm)封頭材料碳素鋼、普低鋼、復(fù)合鋼板不銹鋼封頭壁厚4810182039101820直邊高度254050254050 而對于標準橢圓形封頭，K=1.00，故 設(shè)計厚度： 名義壁厚：，可取名義壁厚為10mm。 有效厚度： 由表3-3、表3-4殼體和管箱殼體的尺寸

32、結(jié)構(gòu)應(yīng)選擇的封頭為DN=1000mm，材料為Q235-A，封頭厚度10mm，直邊高度為40mm。查標準橢圓封頭JB/T4737-95得曲邊高度為250mm，內(nèi)表面積，容積，質(zhì)量。3.2 管板與換熱管設(shè)計3.2.1 管板 管板結(jié)構(gòu)：下面圖中是固定式管板式換熱器同時也是法蘭的管板，管板和法蘭之間相連的密封面是凸面，分程的隔板槽的拐角之處，倒角是1045。圖3-1 堆焊管板結(jié)構(gòu)圖3-1是堆焊不銹鋼管板，堆焊管板應(yīng)該首先進行堆焊，之后在鉆管孔。 管板尺寸：管板尺寸如圖3-2。根據(jù)GB151-1999管殼式換熱器中的規(guī)則，碳鋼、低合金鋼固定管板式換熱器的管板（16Mn鍛件）在PN1MPa、DN=1000

33、的管板尺寸見表3-59。圖3-2 管板尺寸圖（用于殼程PN1.0MPa) 表3-5 DN=1000管板尺寸表PsMPaPtMPaDD1D2 D3D4D5RhCD2螺柱（栓）hfb規(guī)格數(shù)量0.61.01140110010659971052100014.523M20484656管板與換熱管只能采用焊接的形式連接。 換熱管的排列：換熱管的排列型式：三角形換熱管中心距：對于換熱管外徑為25mm的管子，換熱管中心距取32mm，分程隔板槽兩側(cè)相鄰管中心距為44mm。布管限定圓DL：布管限定圓其實就是管束的最外層換熱管的中心圓直徑，固定管板式的布管限定圓應(yīng)該按DL=Di-2b3確定。而這里面的Di是換熱管筒

34、體的內(nèi)直徑；b3是固定管板換熱器管束最外層換熱管從外表面到殼體內(nèi)壁的最小距離，b3=0.25d并且要大于等于8mm；DL是布管的限定圓直徑。 圖3-2 布管示意圖 由之前的條件知b3=0.25d=0.2525=6.25mm取8mm 則DL=Di-2b3=1000-28=984mm。3.3 進出口設(shè)計3.3.1 接管的設(shè)計 殼程流體進口接管：取接管內(nèi)氣體流速為，則接管內(nèi)徑為 約等之后取接管的內(nèi)徑為400mm。 管程流體的進出口接管：取接管內(nèi)的液體流速是，接管內(nèi)徑就是 圓整后可取接管內(nèi)徑為350mm。3.3.2 接管外伸長度 接管外伸長度可由表3-6的數(shù)據(jù)選取 表3-6 PN30060060090

35、09001200120015001500折流板最小厚度10005681012163.4.2 折流板和折流板孔徑換熱管級管束（適用于碳素鋼、低合金鋼和不銹鋼換熱器）折流板或支持板管孔直徑及允許偏差應(yīng)符合表3-8。 表3-8 折流板或支持板管孔直徑及允許偏差換熱管外徑或無支撐跨距d32或l900l900且d32管孔直徑d+0.8d+0.4允許偏差+0.40 折流板直徑及允許偏差： 表3-9 折流板直徑及允許偏差公稱直徑DN4004005005009009001300130017001700200020002300kg/(ms2)者；（2）其他液體，包括沸點下的液體，u2740kg/(ms2)者；3

36、.6 拉桿與定距管3.6.1 拉桿的結(jié)構(gòu)和尺寸 拉桿的結(jié)構(gòu)型式： 選用拉桿定距管結(jié)構(gòu)。 拉桿的尺寸：圖3-8 拉桿連接尺寸 拉桿的長度L按實際需要確定，拉桿的連接尺寸由圖3-8和表3-10確定。 表3-10 拉桿的尺寸拉桿直徑d拉桿螺紋公稱直徑dnLaLbb101013401.5121215502.0161620602.0 拉桿的直徑和數(shù)量：拉桿直徑和數(shù)量按表3-11和表3-12選用。 表3-11 拉桿直徑選用表換熱管外徑d10d1414d2525d57拉桿直徑dn101216 表3-12 拉桿數(shù)量選用表拉桿直徑dn，mm殼體公稱直徑d，mm40040070070090090013001300

37、150015001800180020002000230023002600拉桿數(shù)量10461012161824283212448101214182024164466810121216因為換熱管的外徑是25mm，殼體的公稱直徑是1000mm，所以選取直徑為16mm的拉桿，數(shù)量是6。3.6.2 拉桿的位置拉桿要盡可能均勻的布置在管束的外邊緣處，對于直徑較大的換熱器，在布管區(qū)內(nèi)或者靠近折流板缺口處可以布置一定數(shù)量的拉桿，所有的折流板一定至少3個支承點。3.6.3 定距管尺寸定距管的大小,一般要用換熱器的換熱管的規(guī)格。是一個不銹鋼管程和殼程換熱器是碳鋼或低合金鋼,并可以使用相同的碳鋼不銹鋼換熱管直徑管道

38、。定距管的長度,要依據(jù)實際的需求11。3.7 鞍座選用及安裝位置確定鞍座根據(jù)JB/T4712.1-2007選取BI1000-S12，其中鞍座高度取H=300mm。L=7500mm，取，。沈陽化工大學科亞學院學士學位論文 致謝第四章強度計算4.1 殼體、管箱殼體和封頭校核4.1.1 殼體體校核 對殼體進行強度校核： 在設(shè)計溫度下，殼體正常工作所受的壓力 （4-1） 故所取殼體的厚度能滿足工藝要求。 壓力試驗強度校核： 液壓試驗壓力： 由于殼程設(shè)計壓力大于管程設(shè)計壓力，所以選殼程壓力與管程試驗壓力相等 （4-2） 液壓試驗時，殼體所承受的應(yīng)力 （4-3） 有以上計算可知，殼體的厚度能滿足水壓試驗時的壓力。4.1.2 管箱殼體校核 管箱殼體進行強度校核 在設(shè)計溫度下，管箱殼體正常工作時所受的壓力 故所取管箱殼體的厚度能滿足工藝要求。 壓力試驗強度校核： 液壓試驗壓力 13 液壓試驗時，管箱殼體所承受的應(yīng)力 有以上計算可知，管箱殼體的厚度能滿足水壓試驗時的壓力。4.1.3 橢圓封頭