【正文】 10soR ???㎡℃∕ w ⑷ 總傳熱系數(shù) K0 管壁熱阻可忽略時，總傳熱系數(shù) K0為 0 00011so si i i iK ddRRdd??? ? ? ? 441 1 0 1 0 .11 1 9 1 90 .8 5 9 7 1 0 1 .7 1 9 7 1 05 0 9 7 1 5 2 4 8 4 1 5????? ? ? ? ? ?w∕ （ ㎡℃ ） 由前面的計算可知，選用該型號換熱器時要求過程的總傳熱系數(shù)為 w∕（㎡℃） ，在規(guī)定的流動條件下，計算出的 K0為 w∕（㎡℃） ，故所選擇的換熱器是合適的。所以在此設(shè)計溫度下，管箱短節(jié)的計算厚度為： ? ?2 Cit CPD P? ??? ?= 1. 8 26 1 11 8 1 1. 8 mm? ?? ? ? 第 15 頁 考慮到腐蝕裕量和最小厚度的要求，取名義厚度為 mm? ? 管箱的有效厚度 12 5 .4 0en C C m m??? ? ? ?。根據(jù)設(shè)計壓力是 ，DN=273mm，根據(jù)國標 HG20615 選用管法蘭型號為 。tn Mpa? ? ??tf? —— 法蘭材料在設(shè)計溫度下的許用應(yīng)力， ? ? 89 。 固定管板的結(jié)構(gòu)圖如下： 由結(jié)構(gòu)圖可以看出管板與法蘭連接的密封面為凸面。 對于整體式法蘭 ： 系數(shù) 221 0 01 39 .5 7 6 24 60 32 . ?? ? ? ? ? 系數(shù) 31(f fd????? 為成型法蘭厚度）； 系數(shù) 1 0 .6 7 1 1 .6 7fe??? ? ? ? ?(fe? 為法蘭最小端計算厚度等于筒體計算厚度）； 系數(shù) 。 法蘭的密封形式分為平面型、 凹面 型和 榫 槽型。管箱結(jié)構(gòu)應(yīng)便于裝拆，因為清洗、檢修管子時需要拆下管箱。 處理后的工藝冷凝液 tD= 147+ 98=℃ 稀碳銨液 tD= 110+ 42=℃ 根據(jù)兩物質(zhì)的定性溫度查化工原理書后的附錄，查得比熱容、密度及相關(guān)參數(shù)如下表： 第 8 頁 物 質(zhì) 流量 (Wh) 密 度 比熱容 (Cph) 粘度 導(dǎo)熱系數(shù) 工藝冷凝液 16129kg∕ h 949kg∕ 3m ∕ kg℃ ∕ m℃ 稀碳銨液 11500 kg∕ h 978 kg∕ 3m ∕ kg℃ ∕ m℃ 傳熱計算 ⑴計算熱負荷 設(shè)計熱負荷為 Q 熱 = WhCph(T1T2) Q 冷 = WcCph(t2t1) Q 熱 =16129 （ 14798） 1000∕ 3600=934336W Q 冷 =11500 （ 11042） 1000∕ 3600=909509W 計算相對誤差： Q?熱 冷熱= 9343 35 9095 09934335? 100%=% 相對誤差為 % ﹤ 10% 則進出口溫度合適。常用的管殼式換熱器有固定管板式、浮頭式、填 料 函式和 U 型管式等。 由于本人的水平有限，在設(shè)計說明書中難免會有錯誤和不足之處，也請各位老師 第 6 頁 給予指正，并提出寶貴的意見以便我從中學(xué)到更多的知識。通過做設(shè)計可以進一步提高我們的計算機水平，手工繪圖的能力，計算機繪圖以及文獻的檢索等的基本的一些技能。 支座的選用 ............................................................................. 錯誤 !未定義書簽。 換熱管的排列形式 .......................................................... 錯誤 !未定義書簽。 相關(guān)系數(shù)的確定 ............................................................ 錯誤 !未定義書簽。 管箱封頭壓力計算 ......................................................... 錯誤 !未定義書簽。 傳熱計算 ....................................................................... 錯誤 !未定義書簽。它在石油、化工、食品、動力以及其它許多部門都有著廣泛的應(yīng)用。 Tubessheet。 管箱的設(shè)計 ............................................................................. 錯誤 !未定義書簽。 設(shè)計計算條件的確定 ............................................................... 錯誤 !未定義書簽。 第四章 管殼式換熱器的機械設(shè)計 ......................................................... 錯誤 !未定義書簽。 拉桿、定距管 ......................................................................... 錯誤 !未定義書簽。 安裝 ....................................................................................... 錯誤 !未定義書簽。 本設(shè)計共分八個部分：第一部分是緒論，是固定板式換熱器在 實際中的應(yīng)用范圍。 換熱器的選型 根據(jù)已給的設(shè)計參數(shù)及設(shè)計任務(wù)指定的工藝條件來進行來對管殼式換熱器的進行選型： 稀碳銨液流經(jīng)管程，工藝冷凝液流經(jīng)殼程。 通常以熱流體的熱負荷作為總熱負荷值進行計算。 殼程圓筒校核計算 筒體計算條件的確定 第 13 頁 筒體計 算條件的確定主要包括設(shè)計溫度，設(shè)計壓力，材料的選擇以及相關(guān)參數(shù)，設(shè)計溫度和壓力是已知的，筒體材料的選用必須考慮到其經(jīng)濟性，實用性以及材料本身的抗腐蝕性能和機械加工性能等綜合因素， 本換熱器設(shè)備，設(shè)計壓力為 ,筒體材料為 00Cr19Ni10,筒體的設(shè)計尺寸即公稱直徑為 273mm400mm,s 所以筒體可直接選用不銹鋼無縫鋼管， 00Cr19Ni10 鋼管的標準是 GB∕ T13296，查取其在設(shè)計溫度 t=170℃時， 00Cr19Ni10 的許用壓力為 ? ? 118t Mpa? ? ，焊接接頭形式采用 雙面焊對接接頭且 100%無損檢測，則焊接接頭系數(shù) Φ = 。 管箱封頭設(shè)計 考慮到制造的難易程度， 管箱 上下 封頭采用標準橢圓形封頭，材料與筒體材料相同，計算條件按筒體管箱的計算條件進行設(shè)計，計算厚度公式為：? ?2 0. 5cit cPD P? ??? ? 把 已 知 的 數(shù) 據(jù) 代 入 到 公 式 中 得 到1 .8 2 6 1 1 .9 9 82 1 1 8 0 .5 1 .8 mm? ???? ? ?， ? 要滿足最小厚度要求去其名義厚度是 6mm。 查取螺栓在常溫下的許用應(yīng)力 ??b? 為 228Mpa，設(shè)計溫度下的許用壓力 ? ? 20 Mtb pa? 為 。 綜 上所述 ，法蘭校核結(jié)果合格（整體式法蘭，不考慮剪應(yīng)力的計算與校核），故所選用的管箱法蘭滿足要求。 而管板的結(jié)構(gòu)是比較復(fù)雜的，換熱器設(shè)計的復(fù)雜程度及以后使用的可靠性都與管板的設(shè)計有關(guān)。 螺栓的布置：法蘭徑向尺寸 AL 、 eL 及 螺 栓 間 距 ?L 的最小值可按 GB1501998表 93 選取： A m in3 .1 4 3 8 7 .5? ?L = 3 8 , 2 8 . 7 6 .1 , L 6 216e Km m L m m L m m m mn? ?? ? ? ? ?最 小 間 距 （查取GB15098 表 93），最大間距m a x 62 1 3 6 . 30 . 5fbL d m mm ?? ? ??。 管箱封頭壓力計算 查化工設(shè)備機械基礎(chǔ)書第 節(jié)中橢球殼的應(yīng)力分析可知，當(dāng)橢球殼的長短半軸之比 a∕ b2（及橢圓形封頭的 22iiDh?時） ，橢球殼赤道上出現(xiàn)很大的環(huán)向壓應(yīng)力，其絕對值遠大于頂點的應(yīng)力。殼程圓筒的具體 計算條件如下表： 計算壓力 Pc 設(shè)計溫度 t 內(nèi) 徑 Di 材 料 試驗溫度許用應(yīng)力 170℃ 261mm 00Cr19Ni10（板材） 設(shè)計溫度許用應(yīng)力 鋼板負偏差 C1 腐蝕裕量 C2 系數(shù)焊接接頭 試驗溫度下的屈服點 換熱器殼體壁厚的計算 材料選用 00Cr19Ni10，計算壁厚為 ? ?2 Cit CPD P? ??? ? 式中 Pc計算壓力 Pc= 考慮焊接可能引起的強度削弱， ??t? 應(yīng)乘以焊接接頭系數(shù) ? 將數(shù)據(jù)代入到上式中： 0 .5 2 6 1 0 .5 72 1 1 4 .8 1 0 .5 mm? ???? ? ? 設(shè)計厚度： 2 0 . 5 7 0 0 . 5 7d C m m??? ? ? ? ? 鋼管的名義厚度 n? 為最終成型厚度，其值 為設(shè)計厚度加上鋼管厚度負偏差 再圓整直鋼管標準規(guī)格的厚度，而設(shè)計厚度是計算厚度與腐蝕裕度之和。一個能滿足換熱要求的換熱器，必須使其傳熱速率等于（或略大于）熱負荷 。因為公稱直徑 DN=273mm。第三部分是固定板式換熱器零部件的工藝結(jié)構(gòu)的設(shè)計 ，確定相關(guān)部件的尺寸和結(jié)構(gòu)形式。 第 5 頁 檢修 ....................................................................................... 錯誤 !未定義書簽。 拉桿的直徑以及數(shù)量 的確定 ........................................... 錯誤 !未定義書簽。 管板與殼體及管箱的連接 ........................................................ 錯誤 !未定義書簽。 管箱圓筒法蘭 ................................................................ 錯誤 !未定義書簽。 管箱圓筒短節(jié)厚度的計算 .............................................. 錯誤 !未定義書簽。 baffle. 第 3 頁 目 錄 摘 要 … …………… … …………… … …………… … …………… … …………… … … … …… 2 Abstract… …………… … …………… … …………… … …………… … …………… … … … …… 3 第一章 換熱器的選型及工藝計算 ....................................................... 錯誤 !未定義書簽。換熱器的主要作用是使熱量在高溫流體與低溫流體之間進行傳遞。 固定管板式換熱器的工藝設(shè)計計算 ........................................... 錯誤 !未定義書簽。 管箱封頭設(shè)計 ......................................................................... 錯誤 !未定義書簽。 換熱器各參數(shù)和系數(shù)的確定 .................................................... 錯誤 !未定義書簽。 管板部分結(jié)構(gòu)設(shè)計 .................................................................. 錯誤 !未定義書簽。 定距管的選用 ................................................................ 錯誤 !未定義書簽。 參考文獻 .............................................................................................. 錯誤 !未定義書簽。第七部分是管殼式換熱器的檢驗安裝與維修。 故我們選用管殼式換熱器。 設(shè)計給定的熱流量是處理后的工藝冷凝液，冷流量稀碳銨液。 故 TP M pa? ? ? 應(yīng)力校核 ： () 42 4( 26 1 ) 15 .582 2 i eT ePD M pa?? ? ? ?? ? ?? T? 應(yīng)滿足下面的條件： ? ??? 前面已經(jīng)查出來 177s