【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 換熱管內(nèi)徑、外徑 di。d m 。 換熱管管長(zhǎng) L m 選用 3m標(biāo)準(zhǔn)管長(zhǎng) 換熱管根數(shù) n ???? ??dLn Ao 325(圓整 ) 管程數(shù) Ni 根據(jù)管內(nèi)流體流速范圍選定 1 管程進(jìn)出口接管尺寸 (外徑 *壁厚 ) djt*Sjt m 按接管內(nèi)流體流速合理選取 Φ 60 管程結(jié)殼程數(shù) Ns 1 換熱管排列形式 正三角形排列 正三角形排列 換熱管中心距 S m S= 分程隔板槽兩側(cè)中心距 Sn 按標(biāo)準(zhǔn) 管束中心排管數(shù) nc ?? nnc（外加六根拉桿） 21 殼體內(nèi)徑 Di m Di=S(Nc1)+(1~2)d 0． 7 15 外殼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 按照 GB1501998《鋼制壓力容器》進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)計(jì)算。 筒體 (1) 筒體內(nèi)徑 :700mm 設(shè)計(jì)壓力： P c = wp = 設(shè)計(jì)溫度取350? C 筒體材料： 16MnR 焊接接頭系數(shù) Φ= 鋼板厚度負(fù)偏差 C1=0,腐蝕裕量 C2=,厚度附加量 C= C1+ C2=. 筒體的計(jì)算厚度計(jì)算 δ = PDPc it c2[ ]? ??= *13 4*2 70 0* ?? mm 考慮厚度附加量并圓整至鋼板厚度系列 ，得材料名義厚度 ?n = mmn 6?? 強(qiáng)度校核 有效厚度 ?e =?n C1 C2=5mm ?t = P Dc i ee( )???2 = *2 )5700(* ?? MPa ???t ?=134 MPa 符合強(qiáng)度要求。 （ 2）根據(jù)筒徑 選用非金屬軟墊片： 墊片厚度： 3 墊片外徑 :765 墊片內(nèi)徑： 715 根據(jù)筒體名義厚度 選用乙型平焊法蘭（ JB4702） 法蘭材料： 16MnR 構(gòu)設(shè)計(jì) 換熱器長(zhǎng)徑比 L/ Di L/ Di 合理 實(shí)排熱管根數(shù) n 作圖 351 折流板形式 選定 單弓形折流板 折流板外直徑 Db m 按 GB1511999 折流板缺口弦離 h m 取 h= 折流板間距 B m 取 B=(～ 1)Di 折流板數(shù) Nb Nb=L/B1 8 殼程進(jìn)出口接管尺寸 djs*Sjs 合理選取 Φ 114 2 選取 16 DN 法蘭外徑 中心孔直徑 法蘭厚度 螺栓孔直徑 螺紋規(guī)格 螺栓數(shù)量 700 860 815 46 27 M24 24 表 32 筒體法蘭數(shù)據(jù) 封頭 （ 1）封頭內(nèi)徑： 700mm 設(shè)計(jì)壓力： P= 設(shè)計(jì)溫度取 300? C 封頭材料： 16MnR 焊接接頭系數(shù) Φ= 鋼板厚度負(fù)偏差 C1=0,腐蝕裕量 C2=,厚度附加量 C= C1+ C2=. 封頭的計(jì)算厚度計(jì)算 選用標(biāo)準(zhǔn)橢圓形封頭， K= ? = ct ic ][2 PDKP??? = 90m ???? ?? 考慮厚度附加量并圓整至鋼板厚度系列，取封頭名義厚度與筒體厚度相同，得材料名義厚度 ?n = 6mm. 強(qiáng)度校核 有效厚度 ?e =?n C1 C2=7mm ?t = e eic 2 )( ? ??KDP= 972 ?? ???? ）（ MPa???t ?=144MPa 符合強(qiáng)度要求。 根據(jù)筒徑選用標(biāo)準(zhǔn)橢圓形封頭直邊高： 25 曲邊高： 200 壁厚： 6 換熱管（ GB1511999） 管子材料： 16MnR 根據(jù)上節(jié)中計(jì)算的管子內(nèi)徑選用尺寸：φ 25 2 管長(zhǎng)： 3000 根數(shù)： 345 實(shí)排根數(shù)： 351（外加 6 根拉桿） 排列形式：正三角形 中心距： 32 管束中心排管數(shù)： 21 長(zhǎng)徑比： 管程數(shù)據(jù) 管程數(shù) ： 1 管程氣體流速： 1m/s 17 進(jìn)出口接管尺寸：φ 60 接管材料： 16Mn 法蘭類型：板式平焊法蘭（ HG2059397） 法蘭材料： 20R DN 法蘭外徑 中心孔直徑 法蘭厚度 法蘭內(nèi)徑 螺栓孔直徑 螺栓孔數(shù) 螺紋規(guī)格 50 140 110 16 59 14 4 M12 表 33 管程法蘭數(shù)據(jù) 殼程數(shù)據(jù) 殼程數(shù)： 1 殼程液體流速： 進(jìn)出口接管尺寸：φ 114 2 接管材料： 16Mn 法蘭類型：板式平焊法蘭（ HG2059397） 法蘭材料： 16MnR DN 法蘭外徑 中心孔直徑 法蘭厚度 法蘭內(nèi)徑 螺栓孔直徑 螺栓孔數(shù) 螺紋規(guī)格 100 210 170 18 116 18 4 M16 表 34 殼程法蘭數(shù)據(jù) 1折流板（ GB1511999） 材料： 16MnR 形式：?jiǎn)喂? 外直徑： 管孔直徑： 缺口弦高： 140 間距： 330 板數(shù)： 8 厚度： 6 1拉桿（ GB1511999） 直徑： 16 螺紋規(guī)格： M16 根數(shù)； 6 1耳座（ JB/T472592） （ 7）耳式支座選用及驗(yàn)算 由于該吸收塔相對(duì)結(jié)構(gòu)較小，故選用結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單的耳式支座。 根據(jù) JB/T4732－ 92 選用支座： JB/T4732－ 92，耳座 A3，其允許載荷 [Q]=30Kn,適用公徑 DN 700～ 1400，支座處許用 彎矩 [Mj ]=*m。支座材料 Q235－ A*F。 1) 支座承受的實(shí)際載荷計(jì)算 水平地震載荷為： pe ＝ gmoe? e? 為地震系數(shù)，地震設(shè)計(jì)烈度為 7時(shí)， e? ＝ om 為設(shè)備總質(zhì)量經(jīng)計(jì)算該反應(yīng)器的 om ＝ 1119kg 水平地震載荷為： pe＝ gmoe? ＝ 1119 ＝ 18 水平風(fēng)載荷為： pw ＝ ?HDqf i 550 3400 1500＝ 3366 偏心載荷 Ge ＝ 0 N 偏心距 Se ＝ 0 mm 其中 fi 為風(fēng)壓高度變化系數(shù)，按設(shè)備質(zhì)心所在高度。 q0 為基本風(fēng)壓，假設(shè)該填料塔安裝在南京地區(qū)，南京地區(qū)的 q0 ＝ 550N/m2 。 fi 風(fēng)壓高度系數(shù)見(jiàn)參考資料。 水平力 取 p e 與 p w 兩 者 的 大 值 ， 即 P ＝Pe+=+*3366= 支座安裝尺寸為 D： D= mmslbD ni 8 6 7)(2)2()22( 122223 ??????? ??? 式中， 2? 為耳式支座側(cè)板厚度； 3? 為耳式支座襯板厚度。 支座承受的實(shí)際載荷為 Q： Q＝ ?????? ??? nd SGPhkn Ggm eee )(40 103? ＝ ??Q ＝ 30 KN 式中， Ge 為偏心載荷； Se 為偏心距。 滿足支座本體允許載荷的要求。 2) 支座處圓筒所受的支座彎矩 ML 計(jì)算 ML ＝ ][ )50125(* )(*33 12 IMkNslq ????? 因此，開(kāi)始選用的 2A3 支座滿足要求。 形式： A3 型 高度： 200 底板： L1:125 b1:80 δ 1： 8 s1:40 筋板： L2:100 b2:100 δ 2： 5 墊板： L3： 20 b3:160 δ 3： 6 e:24 地角螺栓規(guī)格： M24 螺栓孔直徑： 27 1管板 材料： 16MnR 換熱管管孔直徑： 25 拉桿管孔直徑： 19 18 厚度： 50 外徑： 860 chem CAD 設(shè)計(jì) （ 1） 甲醇制氫工藝流程圖 （ 2）進(jìn)料成分 20 （ 3） 平衡反應(yīng)器 錄一般規(guī)格 （ 4）平衡反應(yīng)器更多規(guī)格 21 （ 5）平衡反應(yīng)器反應(yīng)參數(shù)基本組分 1 的設(shè)定 （ 6）平衡反應(yīng)器參數(shù)基本組分 2的設(shè)定 22 （ 7）出料數(shù)據(jù) SW6 校核 內(nèi)筒體內(nèi)壓計(jì)算 計(jì)算單位 中北大學(xué)大學(xué)過(guò)程裝備與控制工程系 計(jì)算條件 筒體簡(jiǎn)圖 計(jì)算壓力 Pc MPa 設(shè)計(jì)溫度 t ? C 內(nèi)徑 Di mm 材料 16MnR(正火 ) ( 板材 ) 試驗(yàn)溫度許用應(yīng)力 ??? MPa 設(shè)計(jì)溫度許用應(yīng)力 ???t MPa 試驗(yàn)溫度 下屈服點(diǎn) ?s MPa 鋼板負(fù)偏差 C1 mm 腐蝕裕量 C2 mm 焊接接頭系數(shù) ? 厚度及重量計(jì)算 計(jì)算厚度 ? = PD Pc it c2[ ]? ?? = mm 23 有效厚度 ?e =?n C1 C2= mm 名義厚度 ?n = mm 重量 Kg 壓力試驗(yàn)時(shí)應(yīng)力校核 壓力試驗(yàn)類型 液壓試驗(yàn) 試驗(yàn)壓力值 PT = [][]??t = (或由用戶輸入 ) MPa 壓力試驗(yàn)允許通過(guò) 的應(yīng)力水平 ???T ???T? ?s = MPa 試驗(yàn)壓力下 圓筒的應(yīng)力 ?T = p DT i ee.( ).??? ?2 = MPa 校核條件 ?T? ???T 校核結(jié)果 合格 壓力及應(yīng)力計(jì)算 最大允許工作壓力 [Pw]= 2? ? ??e ti e[ ]( )D? = MPa 設(shè)計(jì)溫度下計(jì)算應(yīng)力 ?t = P Dc i ee( )???2 = MPa ???t? MPa 校核條件 ???t? ≥ ?t 結(jié)論 合格 內(nèi)壓橢圓封頭校核 計(jì)算單位 中北大學(xué)過(guò)程裝備與控制工程系 計(jì)算條件 橢圓封頭簡(jiǎn)圖 計(jì)算壓力 Pc MPa 設(shè)計(jì)溫度 t ? C 內(nèi)徑 Di mm 曲面高度 hi mm 材料 16MnR(熱軋 ) (板材 ) 試驗(yàn)溫度許用應(yīng)力 ??? MPa 設(shè)計(jì)溫度許用應(yīng) 力 ???t MPa 鋼板負(fù)偏差 C1 mm 腐蝕裕量 C2 mm 焊接接頭系數(shù) ? 24 厚度及重量計(jì)算 形狀系數(shù) K = 16 2 2 2???? ???????????Dhii = 計(jì)算厚度 ? = KPD Pc it c2 0 5[ ] .? ?? = mm 有效厚度 ?e =?n C1 C2= mm 最小厚度 ?min = mm 名義厚度 ?n = mm 結(jié)論 滿足最小厚度要求 重量 Kg 壓 力 計(jì) 算 最大允許工作壓力 [Pw]= 2 0 5[ ] .? ???t ei eKD? = MPa 結(jié)論 合格 延長(zhǎng)部分兼作法蘭固定式管板 設(shè)計(jì)單位 中北大學(xué)過(guò)程裝備與控制工程系 設(shè) 計(jì) 計(jì) 算 條 件 簡(jiǎn) 圖 設(shè)計(jì)壓力 ps MPa 設(shè)計(jì)溫度 Ts 350 C? 平均金屬溫度 ts 314 ?C 裝配溫度 to 15 ?C 殼 材料名稱 16MnR(正火 ) 設(shè)計(jì)溫度下許用應(yīng)力 [?]t 134 Mpa 程 平均金屬溫度下彈性模量 Es +05 Mpa 平均金屬溫度下熱膨脹系數(shù) ?s mm/mm?C 圓 殼程圓筒內(nèi)徑 Di 700 mm 殼 程 圓 筒 名義厚 度 ?s 6 mm 殼 程 圓 筒 有效厚 度 ?se mm 筒 殼體法蘭設(shè)計(jì)溫度下彈性模量 Ef’ +05 MPa 殼程圓筒內(nèi)直徑橫截面積 A= ? Di2 +05 mm2 25 殼程圓筒金屬橫截面積 As=??s ( Di+?s ) 9403 mm2 管