化工機械與設(shè)備課程設(shè)計-文庫吧
2025-06-01 04:18 本頁面
【正文】 器各零、部件的材質(zhì) 2 焊接材料 23 管殼式換熱器的結(jié)構(gòu)設(shè)計 3 管子數(shù)n 3 管子排列方式、管間距 3 殼體直徑 3 殼體壁厚 3 封頭的選擇 4 法蘭的選擇 4 管板尺寸 5 管子拉脫力 5 是否安裝膨脹節(jié) 7 折流板 8 開孔補強 8 支座 104 管殼式換熱器的強度計算 13 筒體 13 封頭 145 數(shù)據(jù)表 15 結(jié)構(gòu)參數(shù) 15 設(shè)計值 15結(jié)束語 16參考資料 17符號說明Tt操作狀態(tài)下管壁溫度，℃F換熱面積，m2；Ts操作狀態(tài)下殼壁溫度，℃a管間距，mmФ焊接接頭系數(shù)，無量綱；di殼體內(nèi)徑，mm；B正六邊形對角線上的管子數(shù)，個；do殼體外徑，mm；Ln換熱管長度，mm；Pc計算壓力，MPa。d均管子的平均直徑，mm；Pw工作壓力，MPa。[Pw]最大允許工作壓力，MPa；P設(shè)計壓力，MPa。PT水壓試驗壓力，MPa。δ計算壁厚，mm；DN直徑（公稱），mm；δd設(shè)計壁厚，mm；PN公稱壓力，MPa；δn名義壁厚，mm；Pt管子的工作壓力，MPa；δe有效壁厚，mm；Ps殼體的工作壓力，MPa；C厚度附加量，mm；△t管殼壁溫度，℃；C1鋼板的負(fù)偏差，mm；[q]許用拉脫力，MPa；C2腐蝕欲量，mm；a線膨脹系數(shù)，1/176。C；σs屈服點，MPa；f每四根管子之間的面積，mm2；h1曲面高度，mm；At換熱管截面面積，mm2；ho短圓筒長度，mm；As殼壁橫截面面積，mm2；h2直邊長度，mm；F1管、殼壁溫差所產(chǎn)生的軸向力，N；E彈性模量，MPa；F2壓力作用于殼體上的軸向力，N；qt溫差應(yīng)力，MPa；F3 壓力作用于管子上的軸向力，N；qp在操作壓力下，每平方米脹接周邊受到的力，MPa；①脹接長度，mm ；②最外層管子的中心到殼壁邊緣的距離，mm；寧波工程學(xué)院化工機械與設(shè)備課程設(shè)計1 前言 設(shè)計條件(1) 氣體工作壓力管程：半水煤氣 殼程：變換氣 (2) 殼、管壁溫差50℃，tt＞ts殼程介質(zhì)溫度為320450℃，管程介質(zhì)溫度為280420℃。(3) 由工藝計算求得換熱面積為165m2。(4) 殼體與支座對接焊接，塔體焊接接頭系數(shù)Φ= 設(shè)計依據(jù)換熱器的設(shè)計涉及因素很多，如介質(zhì)的腐蝕性及其他特性、操作溫度與壓力、換熱器的熱負(fù)荷、管程與殼程的溫差、檢修與清洗的要求等。具體設(shè)計時應(yīng)綜合考慮各方面因素。對每種特定的傳熱工況，通過優(yōu)化選型都會得到一種最適合的設(shè)備型號；如果將這個型號的設(shè)備應(yīng)用到其他工況，則傳熱效果可能會改變很大。因此，針對具體工況選擇換熱器類型，是很重要和復(fù)雜的工作。 設(shè)備結(jié)構(gòu)形式概述管殼式換熱器是最典型的間壁式換熱器，歷史悠久，占據(jù)主導(dǎo)作用，主要有殼體、管束、管板、折流擋板和封頭等組成。一種流體在管內(nèi)流動，其行程稱為管程；另一種流體在管外流動，其行程稱為殼程。管束的壁面即為傳熱面。其主要優(yōu)點是單位體積所具有的傳熱面積大，傳熱效果好，結(jié)構(gòu)堅固，可選用的結(jié)構(gòu)材料范圍寬廣，操作彈性大，因此在高溫、高壓和大型裝置上多采用列管式換熱器。為提高殼程流體流速，往往在殼體內(nèi)安裝一定數(shù)目與管束相互垂直的折流擋板。折流擋板不僅可防止流體短路、增加流體流速，還迫使流體按規(guī)定路徑多次錯流通過管束，使湍流程度大為增加。列管式換熱器中，由于兩流體的溫度不同，使管束和殼體的溫度也不相同，因此它們的熱膨脹程度也有差別。若兩流體溫差較大（50℃以上）時，就可能由于熱應(yīng)力而引起設(shè)備的變形，甚至彎曲或破裂，因此必須考慮這種熱膨脹的影響。2 材料選擇 選擇材料的原則管殼式換熱器的材料應(yīng)根據(jù)操作壓力、溫度及流體的腐蝕性等選用。在高溫下一般材料的力學(xué)性能及耐腐蝕性能要下降。同時具有耐熱性、高強度及耐腐蝕性的材料是很少有的。目前常用的金屬材料有碳鋼、不銹鋼、低合金鋼、銅和鋁等；非金屬材料有石墨、聚四氟乙烯和玻璃等。不銹鋼和有色金屬雖抗腐蝕性能好，但價格高且較稀缺，應(yīng)盡量少用。 (1) 換熱介質(zhì)條件。主要是指操作壓力、溫度和介質(zhì)的腐蝕性。要考慮導(dǎo)熱性、耐磨性等其他物化性能。(2) 換熱器的類型。不是每一種材料都能制
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