【正文】 WCm /45 2 ???? 管壁厚度： ?b ????? i iiii ud ? ? 000 4Pr ???? i ipi uc ? )()(iipiiiiiii ucudd ?? ??? ?)/( CmWd ii ???????? ? 9 內(nèi) 外平均厚度： ?mb 在下面的公式中，代入以上數(shù)據(jù)，可得 計算傳熱面積 由以上的計算數(shù)據(jù)，代入下面的公式，計算傳熱面積： 21 39。所以，在管程結(jié)垢不很嚴重以及允許壓力降較高的情況下，采用φ 19mm 2mm 直徑的管子更為合理。 選用Φ 25 的碳鋼管，管長 6m，管內(nèi)流速取 ui=。 故本換熱器采用混合排列，即在隔板附近采用正方形排列，在其他部分采用正三角形排列。弓形折流板又分為單弓形、雙弓形和三弓形三種。 拉桿的直徑和數(shù)量與定距管的選定 根據(jù)《常用化工單元設(shè)備設(shè)計》 P35，表格 117， 選用 12mm 鋼拉桿 , 數(shù)量 6 條。 則傳熱面積 該換熱器的實際傳熱面積為： 2105)18240()( mnNLdS cop ???????? ? 則該換熱器的面積裕度為： 傳熱面積裕度合適，故該換熱器能夠完成生產(chǎn)任務(wù)。 nc——— 橫過管束中心線的管數(shù) ,管子按正三角形排列 : nc = 1 . 1 N ； 管子按正方形排列 : nc = 1 . 19 N ； u0 ——— 殼程流體橫過管束的最小流速 , m /s , 壁溫核算 因管壁很薄，且管壁熱阻很小，故管壁溫度可按式（ 342）計算。但在操作初期，污垢熱阻較小，殼體和傳熱管壁溫差肯能較大。 ? 五、換熱器選型 hchmcmwtTt????11/???Ct m ?????? )/(4 7 6 6 2 KmWic ??? ??CT ??71CT m ???? 712/)40102()/( 2 6 6 2 KmWoh ??? ??Ct ????? 2 6614 7 661 2 7 6671CCt ??????? 16 根據(jù)以上計算，通過查標(biāo)準(zhǔn) JB/T 471592 固定管板式換熱器與基本參數(shù)的對照可以發(fā)現(xiàn)，在 DN=600mm 范圍內(nèi)，設(shè)計所得換熱器與標(biāo)準(zhǔn)相差較小，與設(shè)計結(jié)果比較接近。 ? 六、設(shè)計結(jié)果 參數(shù) 管程（循環(huán)水） 殼程（ 有機料液 ） 流量（ kg/h） 133811 21500 進 /出口溫度 /℃ 30/40 102/40 壓 降 /kPa 60 60 物性 定性溫度 /℃ 35 71 密度 /（ kg/m3） 994 986 定壓比熱容 /[kJ/（ kg?℃ ） ] 粘度 /（ Pa?s） 310? 310? 熱導(dǎo)率（ W/m?℃ ） 普朗特數(shù) 設(shè)備結(jié)構(gòu)參數(shù) 形式 固定管板式 管程 數(shù) 2 殼體內(nèi)徑 /㎜ 900 殼程數(shù) 1 管徑 /㎜ Φ 25 管心距 /㎜ 32 管長 /㎜ 6000 管子排列 △ 管數(shù)目 /根 240 折流板數(shù) /個 19 傳熱面積 /㎡ 折流板間距 /㎜ 450 管程數(shù) 2 材質(zhì) 碳鋼 主要計算結(jié)果 管程 殼程 流速 /（ m/s） 表面?zhèn)鳠嵯禂?shù) /[W/（㎡? k） ] 4731 1333 污垢熱阻 /（㎡? k/W） 18 阻力 / Pa 熱流量 /kW 傳熱溫差 /K 36 傳熱系數(shù) /[W/（㎡? K） ] 580 K/Ko 七 、結(jié)構(gòu)設(shè)計 固定 管板結(jié)構(gòu)設(shè)計： 由于換熱器的內(nèi)徑已確定，采用標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)徑?jīng)Q 定 固定 管板外徑及各結(jié)構(gòu)尺寸結(jié)構(gòu)尺寸為： 固定 管板外徑： mm89052900b2DD 1i0 ?????? 固定 管板外徑與殼體內(nèi)徑間隙：取 mm5b1 ? 墊片寬度：按《化工單元過程及設(shè)備課程設(shè)計》（化學(xué) 工業(yè)出版社出版） :表 416： 取 mm16bn ? 固定 管板密封面寬度： . 5 m n2 ??? 外頭蓋內(nèi)徑： mm0001100090100DD i ????? 管箱法蘭和管 箱側(cè)殼體法蘭設(shè)計： 依工藝條件：管側(cè)壓力和殼側(cè)壓力中的高值，以及設(shè)計溫度和公稱直徑? 700，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： 依工藝條件，殼側(cè)壓力、溫度及公稱直徑 mm900DN ? ；按 JB470393長頸法蘭標(biāo)準(zhǔn)選取并確定尺寸。結(jié)構(gòu)尺寸如《化工單元過程及設(shè)備課程設(shè)計》（化學(xué)工業(yè)出版社出版）：圖 439（ b）所示： m m .008d m m 。 說明 : 在設(shè)計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，只能進行非標(biāo)設(shè)計強度計算。 取焊縫系數(shù) ? =，腐蝕裕度 2C =1mm；對 16MnR 鋼板的負偏差1C=0 內(nèi)壓圓筒計算厚度公式： ? = ? ?ctic P2 DP ??? 從而： 計算厚度： ? = ???? ? mm 設(shè)計厚度： 2d ????? ?? mm 名義厚度： 1dn ??? ?? 圓整取 mm30n ?? 有效厚度： mm29CC 21ne ???? ?? 水壓試驗壓力： ? ?? ?atcT ????? ?? 所選材料的屈服應(yīng)力 as Mp325?? 水式實驗應(yīng)力校核：ae eiTt ?? ????? ? ?? 21 asa .2 M p8 ????? ??水壓強度滿足 試驗壓力： acT ?? 外頭蓋短節(jié)、封頭厚度計算： 外頭蓋內(nèi)徑 ? =800mm，其余參數(shù)同筒體： 短節(jié)計算壁厚： S= ? ?ctic P2 DP ??? = ???? ? 短節(jié)設(shè)計壁厚： 2d ????? 短節(jié)名義厚度： 2 1 .3 m mCSS 1dn ??? 圓整取 nS =22mm 有效厚度： 2 1 m mCCSS 21ne ???? 壓力試驗應(yīng)力校核： ae eiTt ?? ????? ? ?? 壓力試驗滿足試驗要求。 殼體接管開孔補強校核： 開孔校核采用等面積補強法。 總換熱管數(shù)量 n=256； 一根管壁金屬橫截面積為： 2222i20 .6m m17620254dd4a ?????? ）（）（ ?? 開孔溫度削弱系數(shù)（雙程）： .50?? 兩管板間換熱管有效長度 (除掉兩管板厚 )L 取 6850mm 計算系數(shù) K： . i2 ??? ?????? ? K= 25 接管板筒支考慮，依 K 值查《化工單元過程及設(shè)備課程設(shè)計》化學(xué)工業(yè)出版社：圖 445， 圖 446，圖 447得： 2 . 8G 0 . 6 5 ,G, 321 ??? 管板最大應(yīng)力 : a2tsat )().( 1GPPP1 ??????? ???????????? ??? ??? 或a3tsat .)( 1GPPP1 ???????? ??????????? ??? ??? 筒體內(nèi)徑截面積： 222i mm3846507004D4A ???? ?? 管板上管孔所占的總截面積： 2220 mm1256 00254256d4 nC ????? ?? 系數(shù) 125600384650A CA ????? 系數(shù) 176. 6562CA an ??????? 殼程壓力： as ? 管程壓力 : al ? 當(dāng)量壓差： as1a 1 8 ??????? ? 管板采用 16Mn 鍛： ? ? ar Mp150?? 26 換熱管采用 10 號碳系鋼： ? ? at Mp112?? 管板管子程度校核： ? ? aar m a x Mp2 2 51 5 M p2 1 9 ????? ?? ? ? atat m a x Mp1 1 ???? ?? 管板計算厚度滿足強度要求。 其次，這次課程設(shè)計還考驗了我們的團隊合作精神，以及嚴謹?shù)墓ぷ鲬B(tài)度、平和的心態(tài)。在辛苦的同時，享受著辛苦帶來收獲的喜悅。了解到了工藝設(shè)計計算過程中要進行工藝參數(shù)的計算。 在此，感謝學(xué)院給我們提供了這么一個學(xué)習(xí)的機會，讓我們把所學(xué)的知識得以運用 ， 讓我明白什么 是嚴謹?shù)目茖W(xué)態(tài)度。 K)； ? —— 粘度， Pa K) △ tm—— 平均傳熱溫差，℃