化工機(jī)械與設(shè)備課程設(shè)計(jì)(編輯修改稿)
2025-07-13 04:18 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 造各種形式的換熱器。(3) 經(jīng)濟(jì)合理性。在滿足使用和制造要求的前提下，應(yīng)選用原材料來源廣泛、價格相宜的非金屬材料制造換熱器，盡量節(jié)約成本及投資。 換熱器各零、部件的材質(zhì)管殼式換熱器各部件的常用材料可參考表21。表21 管殼式換熱器部件常用材料部件或零件名稱材料牌號碳素鋼不銹鋼殼體、法蘭A3F、A3R、16MnR16Mn+0Cr18Ni9Ti法蘭、法蘭蓋16Mn、A3（法蘭蓋）1Cr18Ni9Ti管板A41Cr18Ni9Ti膨脹節(jié)A3R、16MnR1Cr18Ni9Ti擋板和支撐板A3F1Cr18Ni9Ti螺栓16Mn、40Mn、40MnB換熱管10號1Cr18Ni9Ti螺母A40Mn墊片石棉橡膠板支座A3F 焊接材料見換熱器裝配圖。3 管殼式換熱器的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 管子數(shù)n計(jì)算：n=779實(shí)際：n=773選的無縫鋼管，材質(zhì)20號鋼，管長3m。因?yàn)樗云渲?，因安排拉桿需減少6根，實(shí)際管數(shù)773根(31)參考：《化工設(shè)備機(jī)械基礎(chǔ)》P227 管子排列方式、管間距采用正三角形排列，由《化工設(shè)備機(jī)械基礎(chǔ)》表74查得層數(shù)為15。查《化工設(shè)備機(jī)械基礎(chǔ)》表75，取管間距a=32mm。 殼體直徑Di=1m式中Di——換熱器內(nèi)徑，mm；b——正六角形對角線上的管子數(shù)，查《化工設(shè)備機(jī)械基礎(chǔ)》表74，取b=31；l——最外層管子的中心到殼壁邊緣的距離，取l=2d。故圓整后取殼體內(nèi)徑。(32)參考：《化工原理上冊》P289 殼體壁厚材料選用Q245R鋼板，計(jì)算壁厚為式中 Pc——計(jì)算壓力，取Pc=；(設(shè)殼壁溫度為400℃)；故 取 C2=，則C1=。圓整后取。(33)參考：《化工設(shè)備機(jī)械基礎(chǔ)》P288 封頭的選擇上下封頭均選用標(biāo)準(zhǔn)橢圓形封頭，根據(jù)GB/T25198《壓力容器封頭》，封頭為DN10008，曲面高度h1=250mm，直邊高度h2=40mm，如圖31所示，材料選用Q245R。下封頭與裙座焊接，直邊高度取40mm。圖31 橢圓形封頭 法蘭的選擇材料選用Q345R。根據(jù)NB/T47023—2012標(biāo)準(zhǔn)，選用DN1000。法蘭尺寸圖如圖32所示。圖32 容器法蘭 管板尺寸選用固定板式換熱器管板，并兼做法蘭，查相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)得Pt=Ps=()的碳鋼管板尺寸，如圖33所示。圖33 管板 管子拉脫力計(jì)算數(shù)據(jù)按表31選取。表31 數(shù)據(jù)表項(xiàng)目管子殼體操作壓力/MPa材質(zhì)20鋼Q245R線膨脹系數(shù)/(1/℃)106106彈性模量/MPa106106許用應(yīng)力/MPa9191尺寸/mmΦ253000Φ10008管子根數(shù)773管間距/mm32管殼壁溫差/℃△t=50管子與管板的連接方式開槽膨接脹接長度/mmL=50許用拉脫力/MPa(1) 在操作壓力下，管子每平方米脹接周邊上所受到的力qp=(MPa)其中， (34)(35)參考：《化工設(shè)備機(jī)械基礎(chǔ)》P220(2) 溫差應(yīng)力導(dǎo)致管子每平方米脹接周邊上所受到的力qt=(MPa)q=(MPa)其中則由已知條件可知，qp與qt的作用方向相同，都使管子受壓則管子的拉脫力：因此，拉脫力在許用范圍內(nèi)。(36)(37)(38)(39)(310)參考：《化工設(shè)備機(jī)械基礎(chǔ)》P221 是否安裝膨脹節(jié)不必安裝膨脹節(jié)管殼壁溫差所產(chǎn)生的軸向力F1：壓力作用于殼體上的軸向力F2：其中則壓力作用于管子上的軸向力F3：則根據(jù)GB1511999《管殼式換熱器》條件成立，故本換熱器不必安裝膨脹節(jié)。(311)(312)(313)(314)(315)(316)(317)參考：《化工設(shè)備機(jī)械
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