化工設(shè)計(jì)_年產(chǎn)55萬(wàn)噸甲醇精餾車間設(shè)計(jì)_粗甲醇預(yù)熱器設(shè)計(jì)-全文預(yù)覽
【正文】 積 1 2 3Ae A A A? ? ? 式中 A1—— 殼體有效厚度減去計(jì)算厚度之外的多余面積， 2mm A2—— 接管有效厚度減去計(jì)算厚度之外的多余面積， 2mm A3—— 焊縫金屬截面積， 2mm 其中 1 ( B d ) ( ) 2 ( ) (1 )e m e rAf? ? ? ? ?? ? ? ? ? 接管材料選擇與筒體相同的材料（ Q345R）進(jìn)行補(bǔ)償，故 rf =1。 甲醇進(jìn)料流量為 31 /q m s? ，接管 內(nèi)徑為 200mm。 防 沖板在殼體內(nèi)的位置，應(yīng)使防沖板周邊與殼體內(nèi)壁所形成的流通面積為殼程進(jìn)口接管截面積的 1~ 倍，實(shí)際上接管管徑確定后，就是一個(gè)防沖板與殼體內(nèi)壁的高度 H1的確定，一般規(guī)定1 11( ~ )43H ?接管外徑。 本設(shè)計(jì)采用拉桿定距管結(jié)構(gòu)。折流擋板上換熱管孔直徑為 ，共有 17243=129 個(gè)。 有效厚度 12 C C mm??? ? ? ?。 設(shè)計(jì)壁厚：22[ ] cid t cpD Cp? ????? 1 .1 5 0 0 22 1 8 3 0 .8 1 .1???? ? ? ? 1 3 .8 9 0 .5 4 .3 9d C m m? ? ? ? ? 圓整后得名義厚度 n? =5mm。 由于鋼 鐵對(duì)于 水蒸氣 有良好的抗腐蝕性，腐蝕率在 ，且設(shè)計(jì)筒體 為單面腐蝕，故去腐蝕裕量 C2=。其長(zhǎng)徑比oiLD =9， 材料為 Q345R 鋼板，焊接結(jié)構(gòu)采用單面焊無(wú)損探傷，所以取焊接系數(shù) φ=。 當(dāng)殼程裝有弓形折流板時(shí)，計(jì)算阻力的方法較多。k/w 所以 50 .0 0 2 5 4 .9 6 1 05 0 .4 1wR ?? ? ? m2 接管 管 程流體進(jìn)出口接管：取接管內(nèi) 甲醇流速 1 1/u m s? ， 31 76913 /3600 3600 793mqq m s?? ? ?? 。當(dāng)換熱器直徑小于 1000mm 時(shí)，可將旁路擋板分段焊在折流板之間，每塊擋板的長(zhǎng)度等于兩塊折流板間的間距。 折流板間距 0 .3 0 .3 5 0 0 1 5 0B D m m? ? ? ? 折流板數(shù) 4500 1 29150BN ? ? ?塊。弓形折流板結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，性能優(yōu)良，在實(shí)際中最常用。分程時(shí)，應(yīng)使各程管字?jǐn)?shù)目大致相等，隔板形式要簡(jiǎn)單，密封長(zhǎng)度要短，一般采用偶數(shù)管程。而采用焊接法時(shí)，管心距過(guò)小，也很難保證焊 接質(zhì)量，因此管心距應(yīng)有一定的數(shù)值范圍，一般情況下，脹接時(shí)，取管心距 t=(~)d0，焊接時(shí)，取 t== 。 由于殼外是清潔的飽和蒸汽，所以采用正三角形排列 。一般說(shuō)來(lái)，正三角形排列在管板面積上課排較多的傳熱管，而且管外表面的表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)較大。取每程傳熱管長(zhǎng)度 l= m 則 管程數(shù) ? ? ? ? 換熱器的總傳熱管數(shù)為 2 8 6 1 7 2TN N n? ? ? ? ?（根） 選用多管程換熱器 損失部分 傳熱溫差，這種情況下的平均傳熱溫差由mtmtt??? ? ? 逆 計(jì)算，其中溫差校正系數(shù) t?? 與流體的進(jìn)出口溫度有關(guān)，也與換熱器的殼程數(shù)及管程數(shù)有關(guān)。 綜上考慮， 選用 25 ? ?? 無(wú)縫鋼 管（ 20 號(hào) 鋼），選取管內(nèi)流速 u=1m/s。k ） 所以 1 10 49 .436 00 60 0 55 .4pA ????? m2 及 管內(nèi)流速 若選擇較小的管徑，管內(nèi)表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)可以提高，而且對(duì)于同樣的傳熱面積來(lái)說(shuō)可以減小殼體直徑。 根據(jù)定性溫度分別查到管程和殼程流體的有關(guān)物性數(shù)據(jù)。 宜走管程。因此，選用固定管板式換熱器 。 化工設(shè)計(jì) 課程設(shè)計(jì) ———— 年產(chǎn) 55萬(wàn)噸甲醇精餾車間設(shè)計(jì) ———— 粗甲醇預(yù)熱器的設(shè)計(jì) 學(xué)生姓名： ?? 學(xué)校： ???? 專業(yè)班級(jí)： ?? 101 學(xué)號(hào)： 10412041 指導(dǎo)老師： ??? 目錄 設(shè)計(jì)條件及主要物性參數(shù) .................................... 3 設(shè)計(jì)條件 ............................................. 3 ........................................... 3 工藝設(shè)計(jì)計(jì)算 ............................................. 4 ......................................... 4 ....................................... 5 ............................................. 6 折流板 ............................................... 7 ......................................... 7 接管 ................................................. 7 換熱器核算 ............................................... 8 ........................................... 8 換熱器內(nèi)流體阻力計(jì)算 ................................. 10 設(shè)備設(shè)計(jì)計(jì)算 ............................................ 12 筒體及封頭壁厚計(jì)算 ................................... 12 1 . 主要附件選型 ........................................ 13 接管選型及補(bǔ)強(qiáng) ....................................... 14 1 . 管板的選型 .......................................... 17 管箱的選型 ........................................... 17 鞍座的選型 ........................................... 18 主要結(jié)構(gòu)尺寸及計(jì)算結(jié)果匯總 ............................... 18 附錄：預(yù)熱器裝配圖 ........................................... 19 設(shè)計(jì)條件 及主要物性參數(shù) 件 粗甲醇原 料預(yù)熱器設(shè)計(jì)，對(duì)冷 物流 粗甲醇 （ 甲醇 90%） 進(jìn)行預(yù)熱（ 由 40 oC加熱至 69 oC） ， 年需量 萬(wàn) 噸 /年 ，壓力為 ， 要求管程和殼程壓差均小于 50kpa，設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)式列管換熱器。 由于管程和殼程壓差均小于 50KPa， 且進(jìn)出口溫度變化不大。 而甲醇 的黏度 η （ ） 10 3Pa?s。查 表 得 甲醇黏 度都很低，故管程液體的定性溫度為 40 69 ??? ℃ 殼程飽和 水 蒸汽 在 壓力下的 定性溫度為 ? ℃。 1212(1 1 1 .2 6 9 ) (1 1 1 .2 4 0 )1 1 1 .2 6 9lnln1 1 1 .2 4 0mttttt? ? ? ? ? ?? ? ?????= ℃ PA
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