蠟油換熱器設(shè)計(jì)_過(guò)程裝備與控制工程畢業(yè)設(shè)計(jì)-wenkub
2022-09-07 21:47:35 本頁(yè)面
【正文】 蘭選用 16MnⅡ 鋼，各種接管選用20 號(hào)鋼，螺母、螺栓分別選用 30CrMo 和 30CrMoA。 材料選擇 材料選擇是 蠟油換熱器 設(shè)計(jì)中的一個(gè)重要環(huán)節(jié)，它直接影響設(shè)計(jì)的安全性、合理 性、經(jīng)濟(jì)性 ， .選用材料主要有以下幾種類型： 1. 壓力容器用鋼板。 支座位置 圖 28 支座位置 鞍式支座在換熱器上的位置應(yīng)按下列原則確定： 當(dāng) L? 3000mm 時(shí)，取 LB=（ ~） L； 蠟油換熱器設(shè)計(jì) 7 當(dāng) L3000mm 時(shí)，取 LB=（ ~） L； 盡量使 Lc 和 Lc 相近。法蘭為帶頸對(duì)焊法蘭，凹凸面密封。法蘭為帶頸對(duì)焊法蘭，凹凸面密封。 管箱選擇 由設(shè)計(jì)任務(wù)書選擇封頭管箱， Ⅳ 管程，如圖 23。 蠟油換熱器設(shè)計(jì) 2 2 蠟油換熱器設(shè)計(jì) 蠟油換熱器設(shè)計(jì)條件 表一 設(shè)備設(shè)計(jì)主要技術(shù)指標(biāo) 殼體 管程 換熱管排列 轉(zhuǎn)角正方形 設(shè)計(jì)壓力 /MPa 換熱面積 /m2 260 設(shè)計(jì)溫度 /℃ 295 355 換熱管直徑 /mm Φ25 工作壓力 /MPa 換熱管間 /mm 32 工作溫度 /℃ 227 355 折流板間距 /mm 300 介質(zhì)名稱 原料油 蠟油 換熱管長(zhǎng)度 /m 6 介質(zhì)性質(zhì) 易燃 易燃 管程數(shù) 1 4 主要材質(zhì) 16MnR 16MnR 表二 管口表 符號(hào) 公稱壓力 公稱尺寸 法蘭形式 密封面形式 用途 伸出長(zhǎng)度 N1 DN250 WN MFM 蠟油出口 見(jiàn)圖 N2 DN250 WN MFM 蠟油出口 見(jiàn)圖 N3 DN250 WN MFM 原油進(jìn)口 200 N4 DN250 WN MFM 原油進(jìn)口 200 N5 DN50 WN MFM 放空口 150 蠟油換熱器設(shè)計(jì) 3 N6 DN65 WN MFM 排污口 150 布管 按要求換熱管的直徑為 25mm，間距為 32mm，管長(zhǎng)為 6m，換熱面積為 260m2，換熱管排列方式為轉(zhuǎn)角正方形。 由于受彎管曲率半徑的限制，其換熱管排布較少，管束最內(nèi)層管間距較大，管板的利用率較低，殼程流體易形成短路，對(duì)傳熱不利。 管殼式換熱器 基本類型：固定管板式、浮頭式、 U 形管式和填料函式。蠟油換熱器設(shè)計(jì) 1 1 前言 課題意義 換熱器是化工、石油、能源等各工業(yè)中應(yīng)用相當(dāng)廣泛的單元設(shè)備之一。 U 形管式換熱器 圖 12 U 形管換熱器 U 形管式換熱器的典型結(jié)構(gòu)如圖。當(dāng)管子泄露損壞時(shí)，只有管束外圍處的 U 形管才便于更換，內(nèi)層換熱管壞了不能更換，只能堵死，而壞一根 U 形管相當(dāng)于壞兩根管，報(bào)廢率較高。如圖 2圖 22 。 圖 23 封頭管箱 蠟油換熱器設(shè)計(jì) 4 設(shè)備法蘭 選擇 換熱器設(shè)計(jì)壓力 4MP，溫度殼程 295oC、 管程 355oC，法蘭選擇長(zhǎng)頸對(duì)焊法蘭 [2]。法蘭外徑 D:470mm，螺栓孔中心圓直徑 K:400mm,螺栓孔直徑 L:36mm,螺栓孔數(shù)量 n:12,螺紋 Th:M332,法蘭厚度C:46mm,法蘭頸 A:316mm,B:316mm,S:,H1:18mm,R:10mm,法蘭高度H:125mm,法蘭理論重 量 :. N5:由 DN50，法蘭形式 WN，密封面形式 MFM；選擇 φ57 的鋼管。法蘭外徑 D:205mm，螺栓孔中 心圓直徑 K:160mm,螺栓孔直徑L:22mm, 螺栓孔數(shù)量 n:8, 螺紋 Th:M20, 法蘭厚度 C:26mm, 法蘭頸A:98mm,B:98mm,S:6mm， H1:16mm,R:6mm,法蘭高度 H： 68mm,法蘭理論重量 :[5] 支座選擇 支座類型 由換熱器的尺寸及重量，選擇重型、 120176。 本設(shè)計(jì) LB=4500 mm， Lc39。 2. 壓力管道用鋼管。 殼程壁厚 計(jì)算 筒體壁厚計(jì)算 圓筒壁厚計(jì)算公式 ： T= ? ?ctic PDP ???2 (21) 式中 T— 計(jì)算厚度， mm。 Pc— 設(shè)計(jì)壓力， MP； Di— 筒體內(nèi)徑， mm； ? — 焊接接頭系數(shù) ??t? — 設(shè)計(jì)溫度下材料的材料的允用應(yīng)力， MP； 按設(shè)計(jì)任務(wù)書 Pc 為 4MP， Di為 1000mm， ? 取 ，設(shè)計(jì)溫度為 295oC，由表 [8]查得 ??t? =144MP。 管程封頭壁厚計(jì)算 計(jì)算公式： T= ? ?ctic PDP ??? (25) 式中 T— 計(jì)算厚度， mm。 A1— 承受內(nèi)壓或外壓時(shí)容器殼體設(shè)計(jì)計(jì)算厚度之外的多余金屬截面積。 A=A1+A2+A3= mm2 A0 A4=A0A， A4= 2mm N3接管 Φ2739 開(kāi)孔削弱的截面積 A0 A0=dT+2T(tnC)(1fr) (26) 式中 C— 厚度附加量， C=C1+C2 d— 接管內(nèi)徑加上壁厚附加量 C 以后的直徑， d=di+2C。 2A =2 1h ? ? ? ? rnrn fCCthftCt 22 )(2)( ????? (28) A2= 2mm A3— 在有效補(bǔ)強(qiáng)區(qū)內(nèi)焊縫金屬的截面積。 A1— 承受內(nèi)壓或外壓時(shí)容器殼體設(shè)計(jì)計(jì)算厚度之外的多余金屬截面積。 A=A1+A2+A3= mm2 A0 A4=A0 A， A4= N6接管 Φ764 開(kāi)孔削弱的截面積 A0 0A =dT+2T(nt C)(1 rf ) (26) 式中 C— 厚度附加量， C=C1+C2 d— 接管內(nèi)徑加上壁厚附加量 C 以后的直徑
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