【正文】 ℃1201505介質(zhì)名稱酒精蒸汽6腐蝕裕度/mm007容器類別Ⅰ8焊接接頭系數(shù)該換熱器的工藝、機(jī)械設(shè)計(jì)如下。 　　當(dāng)然，在蒸餾塔工作溫度下，水也會(huì)有部分蒸發(fā)，所以通過這種普通的精餾方法制成的酒精純度都不會(huì)太高，一般為95％，當(dāng)然也可以通過高純度的精餾法可以制成96％純度的酒精。根據(jù)整體工藝流程圖判斷再沸器在其中的作用，進(jìn)而考慮再沸器的結(jié)構(gòu)型式，綜合考慮，一般選用立式熱虹吸式再沸器，是一種列管式換熱器。 立式再沸器：工藝物流測(cè)在管程，傳熱系數(shù)高，投資低，裙座高度高，汽化率為3%35%。下面是幾種常見的再沸器介紹(1)立式熱虹吸再沸器是利用塔底單相釜液與換熱器傳熱管內(nèi)汽液混合物的密度差形成循環(huán)推動(dòng)力，構(gòu)成工藝物流在精餾塔底與再沸器間的流動(dòng)循環(huán)。它的結(jié)構(gòu)與冷凝器差不多，不過一種是用來(lái)降溫，而再沸器是用來(lái)升溫汽化。酒精醪液再沸器是一種換熱器，通常采用熱虹吸式換熱器，也是一種列管式換熱器，在生產(chǎn)企業(yè)中占有較重要的地位，它直接影響產(chǎn)品的質(zhì)量和產(chǎn)量。從塔底線提供液相進(jìn)入到再沸器中。同時(shí)由于是立式安裝，增加了塔的裙座高度，但可以考慮采用耳式支座。 (4)釜式再沸器由一個(gè)帶有氣液分離空間的殼體和一個(gè)可抽出的管束組成，管束末端有溢流堰，以保證管束能有效地浸沒在液體中。/h時(shí)，蒸餾塔應(yīng)滿足酒精成品濃度≥80%、濃度80%的酒精產(chǎn)量≥179。而剩余的廢液經(jīng)過排廢器達(dá)到環(huán)境允許排放的標(biāo)準(zhǔn)排放到廢水溝中。該換熱器由于用于酒精的蒸發(fā)再沸，工藝設(shè)計(jì)時(shí)考慮到酒精具有較高的清潔度，不易在管道內(nèi)產(chǎn)生污垢，且具有飽和蒸汽冷凝的換熱器，應(yīng)使飽和蒸汽走殼程，便于排出冷凝液，因此考慮酒精走管程，水蒸氣走殼程。②管間距：由于管程介質(zhì)干凈，管外無(wú)需清洗查得，取管間距a=32mm③管長(zhǎng)：按單程管計(jì)算，所需的傳熱管長(zhǎng)度為L(zhǎng)=== （24）根據(jù)國(guó)內(nèi)管材生產(chǎn)規(guī)格，同時(shí)考慮管長(zhǎng)與管徑的配合初選長(zhǎng)度L=。③ 污垢熱阻及管壁熱阻 沸騰側(cè)Ri= m2 K/W，冷凝側(cè)R0= m2 K/W,管壁熱阻Rw= m2 K/W。如圖32圖32換熱管規(guī)格：外徑x壁厚 25x2 換熱管最小伸出長(zhǎng)度l1= l3=2mm l2=查得：外徑D=1130mm D1=1090mm D3=997mmD7=1045mm 板厚b=51mm c=12mm d=23mm n=36個(gè) 重量：133kg管板形式如圖33所示：圖33L=換熱管長(zhǎng)度2x管板厚度2x換熱管伸出長(zhǎng)度==2395mm采用標(biāo)準(zhǔn)橢圓形封頭 其厚度取s=6mm。管子與殼體剛性連接時(shí)，如圖39（c）所示，管子與筒體的實(shí)際伸長(zhǎng)量必須相等，因此就出現(xiàn)殼體被拉伸，產(chǎn)生拉應(yīng)力；管子被壓縮，差生壓應(yīng)力。管子和殼體的溫度膨脹系數(shù)αt，℃1；管子和殼體材料彈性模量Et，Es都取210000MPa。 一般在補(bǔ)強(qiáng)圈上要求有一個(gè)M10的螺紋孔，供通入壓縮空氣以檢查焊縫的緊密性。在設(shè)計(jì)初期，翻譯了英文文獻(xiàn)，利用文獻(xiàn)檢索查閱了大量的資料，為設(shè)計(jì)后期做了充分的準(zhǔn)備。并隨時(shí)關(guān)注我們的論文進(jìn)度，想盡一切辦法解決我們的實(shí)際困難。他們是我人生之中最堅(jiān)強(qiáng)的后盾，他們是我生命中最值得信賴和依靠的人。尤其要感謝我的同學(xué)*，因?yàn)樗麄兾业脑O(shè)計(jì)過程少了不少阻力。酒精制取需用衛(wèi)生級(jí)板材，選用不銹鋼材料可以有效地保證酒精的衛(wèi)生度，并合理的選擇了管件。取蒸汽進(jìn)口定位尺寸為L(zhǎng)1=200mm、冷凝水出口定位尺寸L2=150mm、排液接管為提高傳熱效率，排除工作殘液，凡不能借助其他接管排氣、排液的換熱器應(yīng)在其殼程和管程的最高、最低點(diǎn)，分別設(shè)置排氣、排液接管，排氣、排液接管的端部必須與殼體或管箱殼體內(nèi)壁平齊。、接管法蘭及開孔補(bǔ)強(qiáng)設(shè)計(jì)按提供的工藝參數(shù)殼程流體進(jìn)出口接管：取接管內(nèi)氣體流速為μ1=10m/s，則內(nèi)徑為D1====105mm管程流體進(jìn)出口接管：取管內(nèi)液體流速為μ2=，則內(nèi)徑為D2====210mm按合理的速度選取的管徑后，同時(shí)考慮外形結(jié)構(gòu)的均勻、合理、協(xié)調(diào)以及強(qiáng)度的要求后，應(yīng)使管徑限制在d0=（1/3~1/4）Di=（250~333）mm內(nèi)，綜合考慮選取各管徑：即蒸汽進(jìn)管：φ108x4 冷凝水出管：φ57x3酒精出管：φ273x6酒精進(jìn)管:：φ89x3 排水口：φ57x3GB 150規(guī)定，兩相鄰開孔中心的間距大于兩孔直徑之和的兩倍，且接管公稱外徑小于或等于89mm時(shí)，只要接管最小厚度滿足要求，可以不另行補(bǔ)償，見表32： 表32 不另行補(bǔ)償?shù)淖钚『穸? 單位：mm接管公稱外徑253238454857657689最小厚度所以依據(jù)標(biāo)準(zhǔn)，蒸汽進(jìn)管: φ108x酒精出管: φ273x酒精進(jìn)管: φ89x3需要開孔補(bǔ)強(qiáng)。F為正值表示殼體被拉伸，管子被壓縮；F為負(fù)值時(shí)，表示殼體被壓縮，管子被拉伸。圖37 再沸器屬于中低壓容器且介質(zhì)為蒸汽，℃查得密封墊圈采用寬20mm的石棉橡膠板平形，尺寸φ1044xφ1004x3。(2)循環(huán)流量校核1)循環(huán)推動(dòng)力 當(dāng)x=xe/3=，用式（229）計(jì)算Martinelli參數(shù)Xtt為 （229）用 計(jì)算可得 (230)用式計(jì)算處的兩相流平均密度2)循環(huán)阻力①管程進(jìn)口管阻力根據(jù) (231)同時(shí)根據(jù) (232)根據(jù) (233)用式 (234)②傳熱管顯熱段阻力根據(jù) (235)用式根據(jù) (236)根據(jù) （237)③傳熱管蒸發(fā)段阻力 (238)根據(jù) 根據(jù) (239)根據(jù) (240)根據(jù) (241)根據(jù) (242)根據(jù) (243)根據(jù) (244)根據(jù) (245)根據(jù) (246)④管程內(nèi)因動(dòng)量變化引起的阻力 管程內(nèi)流體的質(zhì)量流速G=() 用式因動(dòng)量變化引起的阻力系數(shù)為 (247)根據(jù) (248)⑤管程出口阻力 根據(jù) (249)根據(jù) (250)根據(jù)根據(jù) (251)根據(jù) (252)根據(jù) (253) (254)根據(jù) (255)根據(jù) (256)根據(jù) (257)根據(jù) (258)循環(huán)推動(dòng)力 (259)設(shè)計(jì)結(jié)果匯總見表22第三章 再沸器的機(jī)械設(shè)計(jì)根據(jù)工藝條件殼程的設(shè)計(jì)壓力為p=，焊接采用雙面對(duì)接焊局部無(wú)損探傷，焊接接頭系數(shù)φ=，材料用0Cr18Ni9，t=137Mpa，取鋼板的厚度負(fù)偏差c1=，腐蝕裕量c2=2mm，c=c1+c2=，設(shè)計(jì)壁厚td為：td=[pDi/(2[σ]tφp)]+c (31)=[()]+= 考慮到換熱器立體擺放，殼體上需安裝支座，為此適當(dāng)增加筒體壁厚，且對(duì)合金鋼最小壁