【正文】 B． 計(jì)算 , , n , , , , , , , , , ,S a t c r c t S t tA A K A D Q P?? ? ? ? ? ?； 序號(hào) 項(xiàng)目 符號(hào) 單位 數(shù)據(jù)來源和計(jì)算公式 數(shù)值 備 1 筒體內(nèi)徑 iD mm 900 沈陽化工大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 致謝 29 2 筒體內(nèi)徑橫截面積 A 2mm 2iDA= 4?? 636173 3 筒體厚度 s? mm 8 4 筒體內(nèi)殼壁金屬截面積 sA 2mm s s i sA = D?? ? ?? ? ? ? 5 換熱器壁厚 t? mm 6 換熱器根數(shù) n 478 7 換熱管外徑 d 25 8 管子金屬總截面積 an a t tn = n d? ?? ? ? ? ? ? ? 9 換熱管材料的彈性模量 tE MPa GB150— 1998 表 F5 186000 10 沿一側(cè)的排管數(shù) n? 25 11 換熱管中心距 S mm GB151— 1999 32 12 隔板槽兩側(cè)相鄰管中心距 nS mm GB151— 1999 44 13 布管區(qū)內(nèi)未能被管支撐的面積 dA 2mm dnA = n S S 0 .8 6 6 S? ? ? ? ? ? 14 管板布管區(qū)面積 tA 2mm 2tA = 0 .8 6 6 n dSA? ? ? 15 管板布管區(qū)當(dāng)量直徑 tD mm 4 tt AD ??? 16 管板布管內(nèi)開孔后的面積 1A 2mm 21 4dA A n ? ?? ? ? 17 系數(shù) ? 1AA?? 18 殼程圓筒材料的彈 sE MPa GB150— 1998 表 F5 186000 沈陽化工大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 致謝 30 性模量 19 殼體不帶膨脹節(jié)時(shí)換熱管束與圓筒剛度比 Q atssnEQ AE?? ? 20 系數(shù) ? 1anA?? 21 系數(shù) t? 0 .60 .4 1s Q? ? ? ? ? ? ?? 22 系數(shù) t? 0 .60 .4 0 .4t Q?? ? ? ? ? ?? 23 管板布管區(qū)當(dāng)量直徑與殼程圓筒內(nèi)徑比 t? ttiDD?? 24 管子受壓失穩(wěn)當(dāng)量長度 crL mm GB151— 1999 圖 32 600 25 設(shè)計(jì)溫度下管子受屈服強(qiáng)度 ts? MPa GB150— 1998 表 F2 196 26 管子回轉(zhuǎn)半徑 i mm 220 .2 5 2 ti d d? ? ? ? ? ? ? ? 27 系數(shù) rC 22 t crr ts ELC i?????? 28 管子穩(wěn)定許用應(yīng)力 cr??? 122ts crcrrLiC??????? ? ? ?????? 29 校核 123tcr t MPa??? ? ??? ? 合格 C．對(duì)于延長部分兼作法蘭的管板，計(jì)算 Mm 和 Mp 序號(hào) 項(xiàng)目 符號(hào) 單位 數(shù)據(jù)來源和計(jì)算公式 數(shù)值 備 1 墊片接觸寬度 N mm GB150— 1998 表 9— 1 25 2 墊片基本密度寬度 0b mm 0 2Nb? 3 墊片比壓力 y MPa GB150— 1998 表 9— 2 11 4 墊片系數(shù) m 2 沈陽化工大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 致謝 31 5 墊片有效密度寬度 b mm ?? 9 6 墊片壓緊力作用中心圓直徑 GD mm 0 2GD D b? ? ? 922 7 預(yù)緊狀態(tài)下需要的最小螺栓載荷 aW N 3. 14aGW D b y? ? ? ? 8 操作狀態(tài)下需要的最小螺栓載荷 pW N 20 .7 8 56 .2 8p G cGcW D PD b m P? ? ?? ? ? ? ? MPa? ? ? 9 常溫下螺栓材料的許用應(yīng)力 b??? MPa GB150— 1998 表 F4 選用材料為 40MnB 635 10 預(yù)緊狀態(tài)下需要的最小螺栓面積 aA 2mm aabWA???? 11 操作狀態(tài)下需要的最小螺栓面積 pA 2mm ppbWA ???? 12 需要螺栓總截面積 mA 2mm max ,m a pA A A? ? ? 13 法蘭螺栓的中心圓直徑 bD mm 1140 14 法蘭中心至 cF 作用處的徑向距離 GL mm 2bGG DDL ? ? ?? 109 15 預(yù)緊狀態(tài)的法蘭力矩 mM N k） 初選冷凝段傳熱系數(shù) : 0K =1220w m k? ?? ? ? 則初選冷卻段傳熱面積為 : 200mQ 2229193. 3 0. 98F = = =6 7 .8 8K t 9 0 0 3 5 .7 6? ?? ?? ? ?m2 初選冷凝段傳熱面積為 : 200mQ 1 4 3 9 2 9 1 5 .3 4 0 .9 8F = = = 1 0 1 . 1K t 1 2 2 0 1 1 4 .4? ??? ? ?? ? ? 選用 ?25 則 : 管子外徑 d0 =25 mm 管子內(nèi)徑 di=20 mm 管子長度 L=4500 ㎜ 則需要換熱管根數(shù) : 根 可取換熱管根數(shù)為 478 根 管程流通面積 :a1=Nt ? 2 2id 0. 02= 478 3. 14 = 0. 1544?? 管程流速 :w1= 111G 195000= = 0 .3 6 73 6 0 0 a 3 6 0 0 9 8 4 .6 7 0 .1 5? ? ? 管程雷諾數(shù) : 1 1 i1 41wd 9 8 4 .6 7 0 .3 6 7 0 .0 2R e = = = 1 4 6 3 7 .94 .9 3 7 5 1 0 ?? ? ? ???? 00t0FF 6 7 .8 8 1 0 1 . 1N = = 4 7 8 . 4d L 3 . 1 4 0 . 0 2 5 4 . 5?? ? ?? ? ?沈陽化工大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 中文摘要 15 管程冷卻段的定性溫度 : 1 311 tt 83 .33 93t = = =8 8. 16 522?? ?℃ 管程冷卻段傳熱系數(shù) : ? ?? ? ? ?? ?1 0 . 8 0 . 8111 0 . 2 0 . 23 6 0 5 1 + 0 . 0 1 5t 3 6 0 5 1 0 . 0 1 5 8 8 . 1 6 5 0 . 3 6 7= 3 2 6 8 . 81 0 0 d 1 0 0 0 . 0 2iw? ? ? ? ? ?? ? ?? 管程冷凝段的定性溫度 : 2 311 21 ?? ?? ? ?℃ 管程冷凝段傳熱系數(shù) : ? ?? ? ? ?? ?12 0 . 8 0 . 811 0 . 2 0 . 23 6 0 5 1 0 . 0 1 5 3 6 0 5 1 0 . 0 1 5 5 2 . 1 6 5 0 . 3 6 7 2 5 0 8 . 71 0 0 1 0 0 0 . 0 2itwd??? ? ? ? ?? ? ? ?? 結(jié)構(gòu)的初步設(shè)計(jì) 查 GB1511999 知管間距按 d0取 管間距 :s= m 管束中心排管數(shù) : 1 . 1 1 . 1 4 7 8 2 4 . 0 5ctNN? ? ? ?根，取 24根 則殼體內(nèi)徑 : ? ? ? ?01 4 0 . 0 3 2 2 4 1 4 0 . 0 2 5 0 . 8 3 6icD s N d? ? ? ? ? ? ? ? ?m 圓整為 : Di =900 ㎜ 則長徑比 : 5 ??(合理 ) 折流板選擇弓形折流板 : 弓形折流板 的弓高 : h= = = m 折流板間距 : i = ??m 取 B=300mm 折流板數(shù)量 : b 4 .51 1 1 40 .3LN B? ? ? ? ?塊 取 14塊 殼程換熱系數(shù)計(jì)算 沈陽化工大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 中文摘要 16 殼程流通面積 : 02 0 . 0 2 51 0 . 3 0 . 9 1 0 . 0 5 90 . 0 3 2i df B D s?? ??? ? ? ? ? ? ????? ???? 殼程流速 : 冷卻段 : 22 22 7 . 0 1 2 0 . 1 2 7 59 3 2 . 0 1 6 0 . 0 5 9Gw f? ? ???m/s 冷凝段 : 22 227 . 0 1 2 2 8 . 6 14 . 1 5 4 0 . 0 5 9Gw f? ? ??? m/s 殼程當(dāng)量直徑 : 22 22000 . 9 4 7 8 0 . 0 2 5 0 . 0 4 34 7 8 0 . 0 2 5itetD N dd Nd? ??? ? ??m ① 冷凝段管外壁溫度假定值 : 110wt ? ℃ 膜溫 : 2 1 1 0 + 1 7 0 .4t = 1 4 0 .222wm tt???? ℃ 膜溫下液膜的粘度 : 6m 2 0 1 1 0 Pa s?? ? ? ? 膜溫下液膜的密度 : /m Kg m?? 膜溫下液膜的導(dǎo)熱系數(shù)為 : 00 .6 8 5 / ( )m w m C? ? ? 正三角形排列 0 . 4 9 5 0 . 4 9 52 . 0 8 2 . 0 8 4 7 8 4 4 . 0 9stnN? ? ? ? ? 冷凝 負(fù)荷 : 2 7 .0 1 2 0 .0 3 54 .5 4 4 .0 9sGLn? ? ? ?? 殼程冷凝段雷諾數(shù) : 64 4 0 .0 3 5R e 6 9 6 .52 0 1 1 0m ???? ? ??? 殼程冷凝段傳熱系數(shù) : 1 1 1 132 32 53 3 3 32 22 0 . 6 8 5 9 2 6 .1 9 .8 11 . 8 7 ( ) R e = 1 . 8 7 6 9 6 . 5 = 3 .1 2 1 02 0 1 1 0mm m g? ? ? ? ? ??? ? ? ? ? ? ? ? ??? — 6（ ） （ ） ② 冷卻段管外壁溫假定值 : tw2=96℃ 冷卻段雷諾數(shù) : 沈陽化工大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 中文摘要 17 2 2 e2wd 9 3 2 .0 1 6 0 .1 4 3 3 0 .0 3 2R e = = = 2 0 1 1 6 . 42 1 2 . 4 5 6 1 0? ???? — 6 壁溫下水粘度 : w2 = 2 9 5 .3 1 0 P a s? ? ?— 6 粘度修正系數(shù) : 0 .1 4 0 .1 421 w2 2 1 2 . 4 5 6 1 0= = = 0 .9 5 52 9 5 .3 1 0? ?? ??— 6— 6（ ） （ ） 殼程傳熱因子查圖 212得 : Js=110 冷卻段殼程換熱系數(shù) : 12 32 2 1 se 0 . 6 8 5 7= p r J = 1 .3 2 8 0 .9 5 5 1 1 0= 2 5 9 0 .9d 0 . 0 3 2? ?? ? ? ? ? ? ? ? 總傳熱系數(shù)計(jì)算 查 GB1999 第 138 頁可知 水蒸汽的側(cè)污垢熱阻 : 2r = 10? — 5 ﹙ m2℃ ) 冷凝段 : 2Cp = KJ /(Kg （ 4）考慮到結(jié)構(gòu)性能，需要優(yōu)先考慮空氣冷卻藝術(shù)和工藝需要。 （ 2）“ A”類支 撐設(shè)備在 0176。根據(jù)結(jié)果分析，安裝在垂直防風(fēng)墻上的“ A”類支撐設(shè)備的形狀系數(shù)比彎曲防風(fēng)墻的形狀系數(shù)稍微大一些，最明顯的不同是 90 度風(fēng)方向角。 45176。 不同防風(fēng)墻的對(duì)比分墻 3． 3． 1 我的形狀系數(shù)的對(duì)比分析 根據(jù)圖 7，彎曲防風(fēng)墻的形狀系數(shù)比垂直防風(fēng)墻的形狀系數(shù)稍微小些，那些降低值與不同的彎曲形式是不同的。風(fēng)方