列管式換熱器設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)說明書(文件)
【正文】 ...................... 16 筒體壁厚計(jì)算 ................................................................................................... 16 外頭蓋短節(jié)、封頭厚度計(jì)算 ........................................................................... 17 管箱短節(jié)、封頭厚度計(jì)算 ............................................................................... 17 管箱短節(jié)開孔補(bǔ)強(qiáng)校核 ................................................................................... 18 殼體接管開孔補(bǔ)強(qiáng)校核 ................................................................................... 19 固定管板計(jì)算 ................................................................................................... 20 浮頭管板及鉤圈 ............................................................................................... 21 無折邊球封頭計(jì)算 ........................................................................................... 21 浮頭法蘭計(jì)算 ................................................................................................... 22 參考文獻(xiàn) .......................................................................................................... 23 5 確定設(shè)計(jì)方案 選擇換熱器的類型兩流體溫的變化情況：熱流體進(jìn)口溫度 110℃ 出口溫度 60℃；冷流體進(jìn)口溫度 29℃，出口溫度為 39℃，該換熱器用循環(huán)冷卻水冷卻，冬季操作時(shí)，其進(jìn)口溫度會(huì)降低，考慮到這一因素，估計(jì)該換熱器的管壁溫度和殼體溫度之差較大，因此初步確定選用浮頭式換熱器?；ぴ碚n程設(shè)計(jì)說明書列管式換熱器設(shè)計(jì)專 業(yè)：過程裝備與控制工程學(xué) 院： 機(jī)電工程學(xué)院 2 化工原理課程設(shè)計(jì)任務(wù)書某生產(chǎn)過程的流程如圖 320 所示。 流程安排從兩物流的操作壓力看，應(yīng)使混合氣體走管程，循環(huán)冷卻水走殼程。對混合氣體來說，最可靠的無形數(shù)據(jù)是實(shí)測值。k)則估算的傳熱面積為 Ap= ??? 冷卻水用量m= = =iptcQ??hkgskg/8705/?工藝結(jié)構(gòu)尺寸 管徑和管內(nèi)流速 選用 Φ25 較高級冷拔傳熱管（碳鋼） ，取管內(nèi)流速 u1=。見【化學(xué)工業(yè)出版社《化工原理》 （第三版）上冊】：圖 613。取管板利用率 η= ，則殼體內(nèi)徑為： D= mNT ????按卷制殼體的進(jìn)級檔，可取 D=1400mm筒體直徑校核計(jì)算： 8 殼體的內(nèi)徑 應(yīng)等于或大于（在浮頭式換熱器中）管板的直徑，所以管iD板直徑的計(jì)算可以決定殼體的內(nèi)徑，其表達(dá)式為： e21ntci???）（管子按正三角形排列：? ??取 e= = 25=30mm0d?=32 （391 ）+2 30 =1276mm 按殼體直徑標(biāo)準(zhǔn)系列尺寸進(jìn)行圓?iD整：=1400mmi 折流擋板 采用圓缺形折流擋板，去折流板圓缺高度為殼體內(nèi)徑的 25%，則切去的圓缺高度為h=1400=350m，故可 取 h=350mm取折流板間距 B=，則 B=1400=420mm，可取 B 為 450mm。 接管殼程流體進(jìn)出口接管：取接管內(nèi)氣體流速為 u1=10m/s，則接管內(nèi)徑為（m）)6/(20u4VD1 ????圓整后可取管內(nèi)徑為 300mm。 壁溫計(jì)算因?yàn)楣鼙诤鼙。冶跓嶙韬苄?，故管壁溫度可按式?jì)算。但在操作初期，污垢熱阻較小，殼體和傳熱管間壁溫差可能較大。K?oh傳熱管平均壁溫℃?wt殼體壁溫，可近似取為殼程流體的平均溫度，即 T=85℃。 換熱器內(nèi)流體的流動(dòng)阻力 管程流體阻力 sprit FNp)(??? , , 1sN22udlii??由 Re=34841，傳熱管對粗糙度 ，查莫狄圖:【化學(xué)工業(yè)出版社《化工原理》 （第三版）上冊】：圖 127 得 ，流速 ui=，04.?i 12 , 所以3/.94mkg?? Papi . ???? ur .??Pap .).( ?????管程流體阻力在允許范圍之內(nèi)。 15 圖 61 管箱法蘭和管箱側(cè)殼體法蘭設(shè)計(jì)依工藝條件：管側(cè)壓力和殼側(cè)壓力中的高值，以及設(shè)計(jì)溫度和公稱直徑1400，按 JB470392 長頸對焊法標(biāo)準(zhǔn)選取。 外頭蓋法蘭、外頭蓋側(cè)法蘭設(shè)計(jì)依工藝條件，殼側(cè)壓力、溫度及公稱直徑 ；按 JB470393m150DN?長頸法蘭標(biāo)準(zhǔn)選取并確定尺寸。石棉橡膠墊。 150m69? 根據(jù)管殼程壓差，混合氣體溫度確定墊片為金屬包石棉墊，以浮動(dòng)管板結(jié)構(gòu)確定墊片結(jié)構(gòu)尺寸為 1390mm ；厚度為?m1358?3mm。 說明在設(shè)計(jì)中由于給定壓力等數(shù)及公稱直徑超出 JB473092，長頸對焊法蘭標(biāo)準(zhǔn)范圍，對殼體及外頭蓋法蘭無法直接選取標(biāo)準(zhǔn)值，只能進(jìn)行非標(biāo)設(shè)計(jì)強(qiáng)度計(jì)算。取焊縫系數(shù) =1，腐蝕裕度 =1mm；對 16 鋼板的負(fù)偏差 =0?2nR1C根據(jù)《過程設(shè)備設(shè)計(jì)》 （第三版）化學(xué)工業(yè)出版社：公式（413）內(nèi)壓圓筒計(jì)算厚度公式： = 從而???ctiP2D???計(jì)算厚度： = .??設(shè)計(jì)厚度： mmC2d????名義厚度： m34n??有效厚度： 32e?水壓試驗(yàn)壓力： ??atcT ???所選材料的屈服應(yīng)力 asMp32?水式實(shí)驗(yàn)應(yīng)力校核： aeiTt ??????）（）（ ?水壓強(qiáng)度滿足asa ???氣密試驗(yàn)壓力： ? 外頭蓋短節(jié)、封頭厚度計(jì)算 外頭蓋內(nèi)徑 =1500mm，其余參數(shù)同筒體：?短節(jié)計(jì)算壁厚： S= =??ctiP2D???.???短節(jié)設(shè)計(jì)壁厚： 18 ???短節(jié)名義厚度：
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