【正文】 殼程壓力降計(jì)算 殼程當(dāng)量直徑 : 22 22i t 02i t 0D N d 0 . 9 4 7 8 0 . 0 2 5D e = = = 0 . 0 3 9mD N d 0 . 9 4 7 8 0 . 0 2 5?? ??? ? ? ? 殼程流通面積 : 02i d 0 . 0 2 5f = B D 1 = 0 . 3 0 . 9 1 = 0 . 0 5 9s 0 . 0 3 2? ? ? ? ? ? ? ? ? ?m2 殼程流速 : 冷卻段 : 22 22G 7 . 0 1 2w = = =0 . 1 2 7 5 m sf 9 3 2 . 0 1 6 0 . 0 5 9 ?? ? ? 冷凝段 : 22 22G 7 . 0 1 2w = = = 2 8 . 6 1 m s4 . 1 5 4 0 . 0 5 9f ???? 殼程雷諾數(shù) : 殼程冷卻段雷諾數(shù) : 2 2 e62wd 9 3 2 . 0 1 6 0 . 1 2 7 5 0 . 0 3 9R e = = = 2 1 8 1 3 . 6 92 1 2 . 4 5 6 1 0 ?? ? ? ???? 殼程冷凝段雷諾數(shù) : 6m4 4 0 .0 3 5R e = = = 6 9 6 .52 0 1 1 0 ????? 查表殼程摩擦系數(shù) : 冷卻段 : =032?? 冷凝段 : =0? ??? 殼程粘度修正系數(shù) : 冷卻段 : d=? 沈陽化工大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 中文摘要 21 冷凝段 : d=? 管束周邊壓降 : 冷卻段管束周邊壓降 : 2 22 2 i bedw D n 1 9 3 2 . 0 1 6 0 . 1 2 7 5 0 . 9 1 4P a = = = 8 8 3 . 3 P a2 D 2 0 . 0 3 9 0 . 9 5? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?? ?? ? ? ? ? ? 冷凝段管束周邊壓降 : 2 222ibedw D n 1 4 .1 5 4 2 8 .6 1 0 .9 1 4P a = = = 3 8 4 0 6 9 .1 8 Pa2 D 2 0 .0 3 9 0 .9 5? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?? ?? ? ? ? ? ? 導(dǎo)流板壓降 : bP=0? （無導(dǎo)流板） 查表取殼程壓降結(jié)垢系數(shù) : 冷卻段 : d0=? 冷凝段 : d0=? 取殼程進(jìn)口接管內(nèi)徑 : 2d =250mm? 殼程出口接管內(nèi)徑 : 2d =100mm? 殼程出口流速 : 22 22224G 4 7 . 0 1 2w = = =0 . 9 6 m sd 9 3 2 . 0 1 6 3 . 1 4 0 . 1? ?? ? ?? ? ? ? ? ? 殼程進(jìn)口流速 : 22 222 24G 4 7 . 0 1 2w = = = 3 4 . 4 1 m s4 . 1 5 4 3 . 1 4 0 . 2 5d? ?? ? ???? ? ? ? 局部壓降 : 冷卻段 : 2 222c w 1 1 = = = P a22?? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?? 冷凝段 : 2 22 2c w 1 0 . 5 4 . 1 5 4 3 4 . 4 1 1 0 . 5P = = = 3 6 8 8 . 9 P a22?? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?? 冷卻段殼程總壓降 : a d 0 b cP = P P P = 99 2. 36 1. 34 0 64 4. 2 = 19 73 .9 6 P a? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 沈陽化工大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 中文摘要 22 冷凝段殼程總壓 降 : abd0 cP = P P = 1 3 4 1 7 . 9 8 1 . 1 8 0 = 1 9 5 2 2 . 1 2 P ap? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?? 殼程允許壓降 : 250000P Pa?? ?? PP? ??? ? 壓降符合要求 P? ????? 壓降符合要求 沈陽化工大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 致謝 23 三、固定管板式換熱器結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)計(jì)算 （管程設(shè)計(jì)溫度 :100℃ 殼程設(shè)溫度 :200℃） 換熱管材料及規(guī)格的選擇和根數(shù)的確定 序號 項(xiàng)目 符號 單位 數(shù)據(jù)來源 及計(jì)算公式 數(shù)值 1 換熱管材料 20 2 換熱管規(guī)格 25 4500? ? ? 3 傳熱面積 A 2m 200mQF=Kt? ???? 0 0mQF=Kt? ?????? 00A=F F?? 4 換熱管根數(shù) tN 根 0tAdLN=?? ? 478 5 拉桿直徑 nd mm GB151— 1999《管殼式換熱器》表43 16 6 拉桿數(shù)量 根 GB151— 1999《管殼式換熱器》表44 6 布管方式的選擇 序號 項(xiàng)目 符號 單位 數(shù)據(jù)來源和數(shù)據(jù)計(jì)算 數(shù)值 1 正三角形 GB151— 1999 圖11 2 換熱 管中心距 S mm GB151— 1999 表12 32 沈陽化工大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 致謝 24 3 隔板槽兩側(cè)相鄰管中心距 nS mm GB151— 199 表12 44 筒體內(nèi)徑的確定 序號 項(xiàng)目 符號 單位 數(shù)據(jù)來源和計(jì)算公式 數(shù)值 1 換熱管中心距 S mm GB151— 1999 表 12 32 2 換熱管根數(shù) tN 根 t 0A= dLN ?? ? 478 3 管束中心排管根數(shù) cN 根 ct= NN ? 24 4 換熱管外徑 0d mm 25 5 到殼體內(nèi)壁最短距 離 3b mm 30= d 8b ?? 8 6 筒體內(nèi)徑 iD mm i c 0=S N 1 4 dD ? ? ? ?? ? 836 7 實(shí)取筒體公稱直徑 iD mm TEMA 標(biāo)準(zhǔn) R— 900 8 布管限定圓直徑 LD mm L i 3=D bD ??? 884 筒體壁厚的確定 序號 項(xiàng)目 符號 單位 數(shù)據(jù)來源和計(jì)算公式 數(shù)值 1 計(jì)算壓力 cP MPa c PP ?? 2 筒體內(nèi)徑 Di mm 見 — 7 900 3 筒體材料 Q245R 4 設(shè)計(jì)溫度下筒體材料的許用應(yīng)力 t??? MPa GB150— 1998 表 4— 1 鋼板許用應(yīng)力 123 5 焊接接頭系數(shù) ? 《換熱器設(shè)計(jì)手冊》 6 筒體計(jì)算厚度 ? mm 2 cit cPD P????? ????? 7 腐蝕裕量 2C mm 2 沈陽化工大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 致謝 25 8 負(fù)偏差 1C mm 0 9 設(shè)計(jì)厚度 d? mm d2=C??? 10 名義厚度 n? mm GB151 — 1999 項(xiàng)目 表 8 8 11 有效厚度 e? mm e n 1 2= C C? ? ?? 6 12 設(shè)計(jì)厚度下筒體 t? MPa t c i eePD= 2?? ?? ???? 13 校核 13 7 0. 85 11 6. 45tt? ?? ? ? ? ? ? ?? 合 格 14 設(shè)計(jì)溫度下筒體的最大許用工作壓力 wP?? MPa tew ie2= DP ? ? ???? ? ?? ? ? ? ?? 筒體水壓試驗(yàn) 序號 項(xiàng)目 符號 單位 根據(jù) 來源及計(jì)算公式 數(shù)值 1 實(shí)驗(yàn)壓力 TP MPa T 5 P=P ? ??????? wP=P?? 室溫下材料的許用應(yīng)力 =133??? 2 圓筒薄膜應(yīng)力 ?? MPa T i eePD= 2? ?? ?? ???? 3 校核 s0 .9 = 0 .9 0 .8 5 2 4 5 = 1 8 7 .4 M Pa ?！?) 管程水導(dǎo)熱系數(shù)查物性表得 λ 1= /(m ,45176。彎曲其高度三分之一的防風(fēng)墻底部形狀系數(shù)比彎曲其高度一半的防風(fēng)墻底部形狀系數(shù)稍微大一些。風(fēng)方向角處彎曲其高度的三分之一的防風(fēng)墻情況。方向角和防風(fēng)墻彎曲三分之一高度及計(jì)算網(wǎng)格下的 模型。﹙見圖 4﹚。風(fēng)洞試驗(yàn)和計(jì)算流體力學(xué)（ CFD）數(shù)值模擬能夠很好的研究建筑物表面風(fēng)載荷。獲得了防風(fēng)墻和在不同方向下“ A”類支撐設(shè)備的任一截面形狀系數(shù)。 管箱法蘭的選擇 ................... 錯誤 !未定義書簽。 有效平均溫差計(jì)算 ................. 錯誤 !未定義書簽。當(dāng)兩流體的溫度差較大時(shí)，為了避免較高的溫差應(yīng)力，通常在殼程的適當(dāng)位置上，增加一個補(bǔ)償圈（膨脹節(jié)）。 換熱器在工、農(nóng)業(yè)的各個領(lǐng)域應(yīng)用十分廣泛，在日常生活中傳熱設(shè)備也隨處見，是不可缺少的工藝設(shè)備之一。 管壁溫度計(jì)算 ..................... 錯誤 !未定義書簽。 、各管孔接管及其法蘭的選擇： ...... 錯誤 !未定義書簽。強(qiáng)烈的颶風(fēng)往往會使結(jié)構(gòu)主體出現(xiàn)斷裂裂紋。它由 米高的立體桁架和二十根 米高的管子構(gòu)成。由于風(fēng)扇葉片的阻力，風(fēng)扇做成 3． 5 米的半徑圓。一個是地球表面的粗糙系數(shù)，它隨著地貌的改變而改變。在 45176。風(fēng)方向角下的形狀系數(shù)是幾乎完全相同的，這表明防風(fēng)墻形 式對“ A”類支撐設(shè)備幾乎沒有影響。風(fēng)方向角下的風(fēng)壓分布是非常合理的?！?) 殼程水蒸汽導(dǎo)熱系數(shù)查物性表得： 冷卻段 :λ 2=(m mm m m G bM A L? ? ???? 10? 16 筒體厚度 0? mm 8 17 法蘭頸部大端有效厚度 1? mm ? ? ?? 14 沈陽化工大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 致謝 32 18 螺栓中心至法蘭頸部與法蘭背面交的徑向距離 AL mm 12biA DDL ?? ?? 106 19 螺栓中心距 DF 作用處的徑向距離 DL mm 2biD DDL ?? 120 20 螺栓中心處至 TF 作用位置處的徑向距離 TL mm 2DGT LLL ?? 21 作用于法蘭內(nèi)徑截面上的流體壓力引起的軸向力 DF N 2D i cF = D P?? 10? 22 流體壓力引起的總軸向力與作用于法蘭內(nèi)徑截面上的流體壓力引起的軸向力差 TF N TD2G c DF = F F= 0 .7 8 5 D P F? ? ? ? ? 23 操作狀態(tài)下需要的最小墊片壓力 GF N G G cF = 6. 28 b m D P? ? ? ? 10? 24 法蘭操作力矩 Mp N2 1 1 3 1Q G C p t t? ? ? ? ? ? ? ? 23111tG CpQt ?????? = 231 31114392915. 34 0. 98 3600t = 2 1G C p 1 9 5 0 0 0 4 .1 7 7 5 1 0Qt ??? ??? ? ?? ? ?=℃ 有效平均溫差計(jì)算 逆流冷卻段平均溫差 : 逆流冷凝段平均溫差 : 由于是單殼程，單管程換熱器不用溫差校正系數(shù) 故冷卻段： 有效平均溫差： mnt = t =?? ℃ 冷凝段： 沈陽化工大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 中文摘要 14 有效平均溫差： mnt = t =????℃ 管程換熱系數(shù)計(jì)算 初選冷卻段傳熱系數(shù) : 0K? = 900w／ （ m考慮到藝術(shù)和工藝需要，垂直防風(fēng)墻更加合理。所以 防風(fēng)墻與空氣冷凝器的利用率直接相關(guān)。根據(jù)圖 1 0，從靠近風(fēng)的一端到遠(yuǎn)離風(fēng)的一端其顏色由綠色變化到黃色，這表明靠近風(fēng)的負(fù)壓比遠(yuǎn)離風(fēng)的負(fù)