空氣壓縮機(jī)后冷卻器設(shè)計(jì) 化工原理課程設(shè)計(jì)(文件)
【正文】 12 頁 共 18 頁 粗略計(jì)算定距管質(zhì)量 m’ =7850（ 2 +2 ） (－ )/4= kg 查閱《化工單元過程及設(shè)備課程設(shè)計(jì)》 P127，表 41，因本此設(shè)計(jì)換熱器的公稱直徑Di=450mm600 ，對(duì)于碳鋼，得隔板厚度為： b＝ 10mm 。 前面第四章第四節(jié)已算出： 折流板數(shù) NB=19 塊 圓缺高度 h＝ 110 mm 板間距 B＝ 150mm 查閱《換熱器設(shè)計(jì)手冊(cè)》 P182，表 1626和表 1633，得： 折流板直徑 Da＝ (450－ － )mm=446mm 折流板厚度 C＝ 5 mm。 封頭法蘭及管箱法蘭 查閱《材料與零部件（上）》 P386，表 2222，采用凹法蘭，在公稱壓力 ～ 范 圍內(nèi)，選取的法蘭參數(shù)為 D=565mm， 公稱直徑 =450mm， 孔間距 D1=510mm， D2=482mm。 六、 附屬件的計(jì)算及選型 根據(jù)《流體力學(xué)與傳熱》 P207，接管直徑公式，同時(shí)也考慮到接管內(nèi)的流體流速為相應(yīng)管、殼程流速的 ～ 。 由于ρ iui2= =2200 kg/(m﹒ s2)，故不需防沖板。法蘭重量：凹法蘭＝ ，凸法蘭 =，螺栓規(guī)格： M16，數(shù)量為 8。 支座的設(shè)計(jì)選型 查《材料與零部件（上）》 P627628，表 271 鞍式支座尺寸，當(dāng)公稱直徑＝ 450mm時(shí)， b1=160mm , L=420mm , B=120mm， b=90mm， m=200mm，質(zhì)量 =， A＝ 3=，支座間距＝ 3000－ 2 5－ 2 600=1790mm。 M總 校正為 1020kg。 s) 105 104 熱導(dǎo)率 /[W/(mK)] 平均傳熱溫差 /℃ 熱流量 /kW 傳熱面積裕度 /% 設(shè)備結(jié)構(gòu)設(shè)程數(shù) 2 1 推薦使用材料 碳鋼 碳鋼 換熱器型式 固定管板式 臺(tái)數(shù) 1 殼體內(nèi)徑 /mm 450 傳熱面積 /m2 管 徑 /mm Ф 25 折流板型式 上下 管 數(shù) /根 100 折流板數(shù) /個(gè) 19 管 長(zhǎng) /mm 3000 折流板間距 /mm 150 空氣壓縮機(jī)后冷卻器設(shè)計(jì) 設(shè)計(jì) 說明書 第 17 頁 共 18 頁 計(jì) 管子排列方式 △ 切口高度 /mm 110 管間距 /mm 32 封頭 2個(gè) Do=450mm 封頭法蘭 dH=450mm 隔板 b=10mm 拉桿 4根 d=16mm 支座 (JB116781)A型 管箱（非標(biāo)準(zhǔn)） Do=450mm 管箱法蘭 dH=450mm 定距管 Ф 25 2 管板 請(qǐng)參閱說明書 P11 殼程接管 Ф 125 4 殼程接管法蘭 dH＝ 235mm 管程接管 Ф 150 管程接管法蘭 dH=260mm 排氣液管 Ф 45 排氣液管法蘭 dH=45mm 備注 設(shè)備總重取整為 1018kg 八、設(shè)計(jì)總結(jié) 此次化工原理課程設(shè)計(jì)題目是“空氣壓縮機(jī)后冷卻器設(shè)計(jì)”，因?yàn)樯蠈W(xué)期 彭老師 對(duì) 傳熱與換熱設(shè)備相關(guān)內(nèi)容 講得很詳細(xì) ，印象還比較深，加上這學(xué)期 正好 學(xué)習(xí) 了 《過程設(shè)備設(shè)計(jì)》 。數(shù)據(jù)計(jì)算的準(zhǔn)確 性直接影響到后面的各階段，這就需要我們具有極大的耐心。其實(shí)查資料是很講究技巧的，也是相對(duì)比較靈活的。但是，沒有壓力哪來動(dòng)力，在下定決心之后，馬上借來幾 AutoCAD 學(xué)習(xí)的資料，重溫各種操作工具及技巧等。 耐心、細(xì)心、決心 —— 是本次課程設(shè)計(jì)最大的感受。 四、 完成設(shè)計(jì)說明書 這是最后總結(jié)性的階段。 三、 AutoCAD 繪圖 這是第一次嘗試用專業(yè)繪圖軟件 AutoCAD 進(jìn)行繪圖。我在確定傳熱面積的時(shí)候，因?yàn)槿〉墓軘?shù)太多導(dǎo)致后面得到的傳熱面積裕度超出規(guī)定范圍，所以又得回去再算一遍，可見在設(shè)計(jì)過程中，細(xì)心是非常重要的，因?yàn)樗梢詼p少很多不必要的麻煩。但不可否認(rèn)的是設(shè)計(jì)過程很磨練人的耐心和毅力。K/ W] 阻力（壓降） /MPa 對(duì)流傳熱系數(shù)/[W/(m2 A A L 2qL LqA82? 2qA2? 空氣壓縮機(jī)后冷卻器設(shè)計(jì) 設(shè)計(jì) 說明書 第 16 頁 共 18 頁 七、設(shè)計(jì)計(jì)算結(jié)果匯總表 換熱器的工藝計(jì)算及結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的主要結(jié)果和主要尺寸匯總于下表： 工藝參數(shù) 管程 殼程 質(zhì)量流量 /(kg/h) 20620 進(jìn) /出口 溫度 /℃ 25/33 148/42 操作壓力 /MPa 物性參數(shù) 定性溫度 /℃ 95 29 密度 /(kg/m3) 定壓比熱熔/[kJ/(kg 小于該鞍式支座的最大載荷 14噸。 質(zhì)量 =7850 =。 接管質(zhì)量 = 7850= 進(jìn)氣口采用凹法蘭，出氣口采用凸法蘭。 接管質(zhì)量 = 7850= 進(jìn)水口采用凸法蘭，出水口采用凹法蘭， 查閱《材料與零部件》 P380，表 2219，取法蘭直徑＝ 235 mm，厚度 b=10mm，螺栓孔間距 D1＝ 200mm， D2=178mm，孔直徑＝ 18mm。所用螺栓規(guī)格 M22 90mm，螺栓數(shù)目： 12。 一個(gè)焊接于管箱，一個(gè)焊接于法蘭。 分程隔板質(zhì)量以長(zhǎng)方體板粗略估計(jì)： m= 7850= 折流板選型 本次設(shè)計(jì)的冷卻器采用弓形折流板。 本換熱器殼體內(nèi)徑為 450mm， 查閱 《化工單元過程及設(shè)備課程設(shè)計(jì)》 P135，表 47 和表 48得： 拉桿螺紋公稱直徑： nd =16mm 拉桿長(zhǎng)： L1= L2= 前螺紋長(zhǎng) La=20mm 后螺紋長(zhǎng) Lb=60mm 拉桿數(shù)： 4根 拉桿位置如左圖的圓圈位置所示。 管板參數(shù) 根據(jù)殼體內(nèi)徑尺寸，查閱《換熱器設(shè)計(jì)手冊(cè)》 P161，表 169 管板尺寸表，由于沒有適合本次設(shè)計(jì)的標(biāo)準(zhǔn)管板，根據(jù) 非標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì) 得管板相關(guān)參數(shù)。 查閱《化工設(shè)備機(jī)械基礎(chǔ)》 P124，表 94 碳素鋼、普通低合金鋼板許用應(yīng)力，得：[? ]t=113MPa ， σ s＝ 235MPa otio PDP ?? ??? ][2 ＝ 113 ?? ? ? ≈ (mm) 查閱《化工設(shè)備機(jī)械基礎(chǔ)》 P127，表 910鋼板厚度負(fù)偏差，取 C1＝ ， C2＝ 1mm。 五、主要構(gòu)件的設(shè)計(jì)計(jì)算及選型 殼體直徑 空氣壓縮機(jī)后冷卻器設(shè)計(jì) 設(shè)計(jì) 說明書 第 10 頁 共 18 頁 根據(jù)前面的工藝計(jì)算，本次設(shè)計(jì)采用的換熱器殼體內(nèi)徑 Di＝ 450 mm。℃ ) hh = hi = (m2但在操作早期，污垢熱阻較小，殼體和傳熱管間壁溫差可能較大。 (4)
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