【正文】 量的拉桿，任何折流板應不少于 3 個支撐點。首先查閱相關書籍資料，確定兩介質(zhì)的物性數(shù)據(jù)，然后對管殼式換熱器進行工藝計算 。 選擇做設計，提高了我的動手能力，也讓我充分體會到了在創(chuàng)造過程中探索的艱難 和樂趣。 我通過查閱大量相關資料，與同學交流經(jīng)驗，向老師請教等多種方式， 在設計中 才明白很多以前學過的東西是應該這樣應用的 ，還有以前不懂得知識問題這次也解決可 。在裝燕山大學里仁學院畢業(yè)設計（論文） 30 換熱器之前應嚴格地進行基礎質(zhì)量的檢查和驗收工作，主要項目如下：基礎表面狀況；基礎標高、表面位置、形狀和主要尺寸以及預留孔是否符合設計要 求；地腳螺栓的位置是否正確，螺紋情況是否良好，螺帽和墊圈是否齊全；放置墊圈的表面是否平整等。這里選用拉桿定距管結(jié)構，適用于換熱管外徑大于或者等于 19mm 的管束。 其他結(jié)構的選擇 支座選擇 燕山大學里仁學院畢業(yè)設計（論文） 26 鞍式支座如圖 29所示。 取 n=29 ? ? ? ? 239。在此筒體的材料選擇 Q345R 設計溫度需用應力 ? ? MPac 18970 ?? ，鋼板負偏差 1= ，腐蝕余量 2mm。 接管 殼程流體進出口接管，取接管內(nèi)流速為 1m/s，則接管內(nèi)徑為 燕山大學里仁學院畢業(yè)設計（論文） 6 4 v 4 6 6 6 1 3d = = = 0 . 1 8 2m7 1 2 . 3 5 3 6 0 0 3 . 1 4 1?? ?? ? ? 選用無縫鋼管，尺寸為φ 194 6mm。 課題的研究目的和意義 近年來世界能源危機，有力的促進了傳熱強化技術的發(fā)展。它適用于冷卻、冷凝、加熱 、蒸發(fā)及廢熱回收方面，是理論研究水平最高、設計技術最完善、標準化、規(guī)范化、歷史久遠及計算機軟件開發(fā)最早的換熱設備。其中包括換熱器總圖，管束圖，折流板零件圖，管箱零件 圖等。故其的提升空間很大，有待改進的方面還很多。 管心距 t= 1 .2 5 d = 1 .2 5 1 9 =2 5 m m? 其換熱管分程隔板槽兩側(cè)相鄰的管心距 mmSn 38? 橫過管束中心線的管數(shù) = 1 .1 9 = 1 .1 9 5 6 0 = 2 8N 筒體內(nèi)徑的確定 采用多管程結(jié)構，殼程體內(nèi)徑可按式估算，取管板利用率 ?? ，則殼體內(nèi)徑 t= 1 . 0 5 t = 1 . 0 5 2 5 5 6 0 0 . 6 5 =7 8 2 m m?? ? ? ?NDN 圓整取標準系列 ，取 mmDN 800? 折流板 采用弓形折流板，取弓形折流板圓缺高度為殼體內(nèi)徑的 25%。第 3 章 浮頭式換熱器的強度計算 11 第 3 章 浮頭式換熱器的強度計算 表 31管、殼程計算相關部分數(shù)據(jù) 管程 殼程 壓力 MPa 操作 設計 溫度 ℃ 操作 (進 /出 ) 85/65 設計 100 70 介質(zhì) 急冷水 石腦油 腐蝕裕量 mm 2 2 程數(shù) 4 1 焊接接頭系數(shù) 殼體計算 筒體計算 根據(jù)工藝條件殼程的設計壓力為 ，焊縫采用單面焊對接接頭局部無損探傷，焊接接頭系數(shù) ?? ， 材料選 Q345R， 100℃下材料的許用應力 ? ? )163(189100 ?? nc M P a ?? ＜ 按 GB66541996，取鋼材厚度負偏差 ,C1= 腐蝕裕量 mmC 22 ? ， mmCCC ??? 圓筒計算壁厚 ? 為 ? ? mmpDp st is ???? ???? ??? 設計厚度 mmcd 5 0 0 ????? ?? 名義厚度 mm81 ???? 圓整cdn ?? 有效厚度 mmCne ????? ?? 液壓試驗 對于內(nèi)壓容器，耐壓試驗的的目的是：在超設計壓力下，考核 缺陷是燕山大學里仁學院畢業(yè)設計（論文） 12 否會發(fā)生快速擴展造成破壞或開裂造成泄漏，檢驗密封結(jié)構的密封性能。 結(jié)構系數(shù)的確定 A） DG墊片壓緊力作為中心圓的直徑， mm 按 JB47032020， D4 選取，管板外圓直徑為 863mm。 (4)綜合內(nèi)壓及外壓的計算結(jié)果取大值，確定 f? 。 殼體接管采用平頸對焊法蘭，由于管箱、殼體、浮頭箱直徑都不一樣，因此在選用法蘭時，不能只按標準選取。 檢測 接接頭先經(jīng)形狀尺寸及外觀檢查合格后，再進行無損檢測，所有 A、 B類焊縫應進行 20%的射線或局部超聲檢測，檢測長度不小于 250mm。 喬 老師積極地指導我們，努力引導我們搜集相關的資料和書籍解決我們畢業(yè)設計遇到得問題。 我 深深地 感受到老師 們 的兢兢業(yè)業(yè)的精神，以及 他們 平易近人的性格。按標準選取 接管，封頭，法蘭，墊片，支座，折流板的形式和尺寸。 第 4 章 管殼式換熱器檢修、安裝、使用和維修 29 第四章 管殼式換熱器檢修、安裝、使用和維修 概述 設計確定后，制造質(zhì)量是換熱器最終建造質(zhì)量的重要組成部分。 法蘭選擇 殼體的接管法蘭的選擇 壓力容器法蘭是壓力容器的常用部件，是連接壓力容器部件的基本元件。 換熱管軸向應力校核 A） 只有管程設計壓力殼程為 0 Pt= Ps=0PMa 第 3 章 浮頭式換熱器的強度計算 19 dt= = M P aPPP Sc )2 8 7 ()1( ??????? ?? ? ?~ da tr 1 . 3 2= = = 0 . 0 1 1 61 . 5 0 . 4 1 8 91 . 5 ?? ??PP 1 1 113 3 32t / 0 . 0 3 8 / 0 . 0 1 6 3 . 1 2 2??aKP 按 A與 1? 查 GB151 圖 24 得 Gwe = ? ? ? ?tt c t w e11 1 3 5 9 4 2 5= = 0 . 9 4 0 1 . 3 2 5 . 6 = 1 2 . 7 9 M P a0 . 2 8 7 9 2 0 7 7 2 3 . 4? ? ?? ??? ? ? ? ? ??? ??????S AP P P GA＜ 112MPa，校核通過。 浮頭設計計算 根據(jù) GB1511999《管殼式換熱器》 [7]選用鉤圈式浮頭，浮頭端蓋選用球冠形封頭，根據(jù)換熱器筒體內(nèi)徑 8800?DN ，查 GB1511999《管殼式換熱器》表 46 可得封頭球面內(nèi)半徑 mmRi 600? 燕山大學里仁學院畢業(yè)設計（論文） 14 圖 34浮頭簡圖 表 32布管限定圓參數(shù)表 換熱器形式 固定管板式 /U形式 浮頭形式 布管限定圓直徑 32biD? ? ?122iD b b b? ? ? 選擇所用參數(shù)并繪制表格 33布管限定圓參數(shù)表 序號 項目 單位 數(shù)值 項目 單位 數(shù)值 1 b mm 4 布管限定圓直徑 LD 771 mm 2 1b mm 5 墊片壓緊力作用中心圓直徑 cD mm 3 nb mm 14 封頭球面內(nèi)半徑 iR 600 mm 4 2b mm 螺栓中心圓直徑 bD mm 布管限定圓直徑 LD mmbbbDD iL 7 7 1)(28 0 0)(2 21 ?????????? 浮頭法蘭和鉤圈的內(nèi)直徑 fiD mmbbDD nifi 762)145(2800)(2 1 ???????? 浮頭法蘭和鉤圈的外直徑 0 8 0 8 0 0 8 0 8 8 0? ? ? ? ?fiD D m m 外頭蓋內(nèi)直徑 D 第 3 章 浮頭式換熱器的強度計算 15 mmDD i 900100800100 ????? 浮動管板外徑 0 2 b 80 0 2 5 79 0? ? ? ? ? ?iD D m m 螺栓中心圓直徑 Db mmDDD fb 8352)880790(2)( 00 ??????? 殼程外壓 作用下浮頭蓋的計算 分別按設計壓力計算，然后取最大值。正方形 排列 管數(shù)目（根） 560 折流板數(shù) (個 ) 16 傳熱面積 m2 160 折流板距 mm 320 管程數(shù) 4 材 質(zhì) 碳鋼 主要計算結(jié)果 管 程 殼 程 流 速 m/s 傳熱膜系數(shù) w/m2?℃ 816 污垢熱阻 m2?℃ /w 壓力損失 kPa 熱負荷 kW 1931 傳熱溫差 ℃ 傳熱系數(shù) w/m2?℃ 390 裕 度 % 本章小結(jié) 本章主要闡述了 浮頭 式換熱器 的工藝計算，根據(jù)設計任務和操作條件確定換熱器類型，查找物性數(shù)據(jù) 。第 2 章 換熱器的工藝計算 3 第 2 章 換熱器的工藝計算 設計任務和操作條件 兩流體的溫度變化情況：熱流體急冷水進口溫度 85℃，出口溫度 65℃，工作壓力為 ，流量為 ,82835Kg/h； 冷流體石腦油進口溫度 ℃，出口溫度 60℃，工作壓力為 ，流量為 66613Kg/h。 HamonLummus 公司又新推出一種 SRC 翅片管，用于冷凝傳熱。摘要 I 摘要 本文主要是根據(jù)給定的參數(shù)和工藝要求來設計相應的管殼式換熱器。新近由瑞士 Allares 公司技術，后經(jīng) Brown Fintube Ltd 改進的高效傳熱元件 偏置折邊翅邊管和螺旋扁管。換熱器的開發(fā)與研究日益成為人們關注的話題。 表 22 換熱器的主要結(jié)構尺寸和計算結(jié)果表 管 程 殼 程 流 量 kg/h 83825 66613 溫 度 ℃ 85/65 第 2 章 換熱器的工藝計算 9 壓力 MPa 物 性 定性溫度 ℃ 75 密度 kg/m3 熱容 kJ/kg?℃ 粘 度 Pa? s 104 104 導熱系數(shù) w/m?℃ 普蘭特數(shù) 設備結(jié)構參數(shù) 型 式 浮頭 式 臺 數(shù) 1 殼體內(nèi)徑 mm 800 殼程數(shù) 1 管 徑 mm 219?? 管心距 mm 25 管 長 mm 5500 管子排列 轉(zhuǎn)角 90176。 最大允許工作壓力： M ][2][ ??? ?????? ei etw KDP ???? 應力校核： M P aDP e eitt )( )( ?? ????? ? ?? 為保證耐壓實驗時管器材料處于彈性狀態(tài)，在耐壓試驗前必須按下式校核試驗時封頭的薄膜應力 t? M P aM P aKDPeeist 1 8 92 0 1 0 0( )(][ ???? ?????? ）? ?? 液壓試驗 時， t? 應滿足 t? ≤ = 345= 滿足要求。 mml ? 0n2 2 5 5 0 0 2 4 0 2 1 . 5 5 4 1 7 m m?? ? ? ? ? ? ? ? ? ?L L l 所以 tt t 1 9 1 0 0 0 5 9 8 1 3 . 6= n a = = 3 0 8 75 4 1 7 6 8 3 . 2??EK LD ?? 管板剛度削弱系數(shù)，一般可取 =? ~ tt 3087= 0 . 0 4 0 40 . 4 1 9 1 0 0 0? ???PKK E F）計算 Pa 查系數(shù) C ? ?~ da t=??PP 管板強度削弱系數(shù)一般為 ? ?~ da t 1 . 3 2= = = 0 . 0 1 1 61 . 5 0 . 4 1 8 91 . 5 ?? ??PP 燕山大學里仁學院畢業(yè)設計（論文） 18 1 1 113 3 32t / 0 . 0 3 8 / 0 . 0 1 6 3 . 1 2 2??aKP 1/ ?tP 查 GB151 圖 23得 C= G）換熱管穩(wěn)定許用應力系數(shù) tt s= 2 = 3 . 1 4 2 1 9 1 0 0 0 1 8 1= 1 0 2? ?? ? ? ? ?TCE 換熱管回轉(zhuǎn)半徑查 GB151 附錄 J 得 i= cr 32 0 35 0= = 47 3. 76 2 m m2?L cr / ?Li 因 cr/??C L i 故 ? ? 100s c rcr / 1 8 1 7 8 . 3 0 8= 1 1 5 5 . 7 6 2 a2 2 2 2 1 0 2??? ?? ??? ? ? ??? ???????Lc MPC 管板厚度計算 ~1= 0 . 4 7 5 6 8 3 . 2 0 . 0 1 1 6 3 4 . 9 5 m m? ? ? ? ?C D P 管側(cè) 結(jié)構開槽 5mm， C2 =2mm 殼側(cè) 結(jié)構開槽 0mm， C2 =0mm n? 計算厚度加結(jié)構尺寸及腐蝕裕量 n = 5 2 = 4 1 .9 5 m m?? ?? 取值為 44mm 原厚為 40mm，計算值為 44mm 應重假設厚度 5 5 0 0 2 4 5 4 9 1 m m? ? ? ?L ttt1 9