氣田用水套爐設(shè)計(jì)研究-畢業(yè)論文(編輯修改稿)
2025-07-23 18:50 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 ）ts=℃氣體介質(zhì)或呈層流狀態(tài)平均溫度tf=40℃為保證盤(pán)管擁有足夠大的換熱表面積，所以盤(pán)管內(nèi)徑一般不大于DN80所以在本研究中取盤(pán)管內(nèi)徑為DN65 Ac=Pnk?tm= （）式中 Pn——額定熱效率；kW k ——傳熱系數(shù)；W/（m2℃） ?tm——對(duì)數(shù)平均溫差；℃根據(jù)SYT+05351994參考傳熱系數(shù)，表 加熱介質(zhì)水蒸氣水被加熱介質(zhì)原油水天然氣25MPa57MPa7MPa以上傳熱系數(shù)10020016004000200225225285340400450570本研究中管程壓力為2MPa，故預(yù)估傳熱系數(shù)為k=260 W/（m2℃）、彎頭、壁厚選擇Lt=Acπ?Dic?NC= （）式中 Dic——盤(pán)管內(nèi)徑；m NC ——盤(pán)管根數(shù)；其中 NC=12 Dic=、彎頭選用材料牌號(hào)為20的無(wú)縫鋼管。直管之間采用標(biāo)準(zhǔn)件彎頭連接。選擇公稱通徑為65mm ， 180176。 的彎頭。、根數(shù)選擇12根盤(pán)管，采用菱形錯(cuò)列布局的方式布置加熱盤(pán)管，可以節(jié)省空間，在盡可能小的空間布置更多的盤(pán)管，使空間利用最大化。 、長(zhǎng)度預(yù)選 根據(jù)盤(pán)管尺寸選取筒體長(zhǎng)度，內(nèi)徑，電加熱器的長(zhǎng)度內(nèi)徑以及內(nèi)部零部件及其安裝空間。取筒體直徑1480mm 長(zhǎng)度 3910mm、壁厚選擇根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)SYT 表 序號(hào)牌號(hào)標(biāo)準(zhǔn)使用溫度（℃）1Q235BGB/T 3274≤3502Q235CGB/T 3274≤4003Q245RGB713≤4504Q345RGB713≤4505Q370RGB713≤400615CrMoRGB713≤500本研究中使用溫度T≤350℃，故選擇Q235B鋼材作殼體材料根據(jù)SYT 526191火筒式加熱受壓元件強(qiáng)度計(jì)算方法，殼體最小有效厚度δmin=2DI1000= （）根據(jù)介質(zhì)的腐蝕性質(zhì)和設(shè)備使用壽命確定腐蝕裕量C2=1mm筒體計(jì)算厚度按下式δ== （）式中 Di——筒體直徑；mmp——?dú)こ淘O(shè)計(jì)壓力；MPa [σ] ——材料許用應(yīng)力；MPa考慮到材料實(shí)際厚度及加工裕量，以確?；鹜彩郊訜釥t各受壓元件的實(shí)際厚度不小于該元件名義厚度減去厚度負(fù)偏差。故取筒體厚度為10mm采用平板封頭，采取法蘭密封方式利用法蘭蓋對(duì)筒體與封頭結(jié)合處密封。法蘭蓋厚度計(jì)算公式δ=[σ]= （）式中 D——筒體直徑；mm p——?dú)こ淘O(shè)計(jì)壓力；MPa [σ] ——材料許用應(yīng)力；MPa考慮腐蝕裕量等因素選取法蘭蓋厚度為30mm 根據(jù)筒體內(nèi)徑及長(zhǎng)度以及內(nèi)部元件所占體積，可估算得：筒體有效容積為16m3所需水的體積為12m3 、儀表的結(jié)構(gòu)選擇和連接布置注水口焊接在水箱側(cè)面，水箱通過(guò)法蘭連接與爐體上方焊接的法蘭連接在一起。其水箱注水口管口型式為ZG1/2‘’螺紋連接。 根據(jù)SYT ，火筒式加熱爐殼體最低處應(yīng)設(shè)排污口，其內(nèi)徑不應(yīng)小于40mm本研究中水套爐的排污口焊接在爐體下方管口內(nèi)徑DN40， 、吊耳的尺寸及位置 ，其支撐板孔的分布與加熱盤(pán)管相對(duì)應(yīng)，在支撐板底部焊接槽鋼，并且將槽鋼焊接在水套爐內(nèi)部。、電加熱器處的封頭設(shè)計(jì)采用法蘭連接，法蘭密封的型式連接。如圖 。 、布置連接 根據(jù)SYT 。安全閥泄放面積應(yīng)按SY 0031的規(guī)定進(jìn)行計(jì)算，安全閥的開(kāi)啟壓力不超過(guò)殼體的設(shè)計(jì)壓力。閥門的安裝應(yīng)符合下列規(guī)定：（1） 各類閥門均應(yīng)具有合格證，且符合相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定；（2） 閥門的密封面不應(yīng)有傷痕；（3） 閥門安裝使用前應(yīng)進(jìn)行水壓試驗(yàn)合格；（4） 閥門安裝應(yīng)符合GB 50235的規(guī)定。安全閥的安裝設(shè)置還應(yīng)符合下列規(guī)定：（1） 安全閥應(yīng)垂直安裝在加熱爐殼體的最高位置；（2） 安全閥喉徑大于20mm；（3） 多個(gè)安全閥共同裝設(shè)在殼體直接相連的短管上時(shí)，；（4） 安全閥安裝前應(yīng)由具有相應(yīng)資質(zhì)的單位進(jìn)行校驗(yàn)；（5） 安全閥其他安裝要求應(yīng)符合SY 0031的規(guī)定。根據(jù)上述規(guī)定，本研究中采用A41H（Y）彈簧微啟封閉式安全閥，安全閥口直徑DN50，使用法蘭連接的型式與爐體上方焊接的安全閥口連接。、布置 根據(jù)SY ，有氣相空間的火筒爐和水套爐至少應(yīng)安裝一個(gè)液面計(jì)，并且在液面計(jì)安裝時(shí)應(yīng)符合以下規(guī)定：（1） 液面計(jì)應(yīng)安裝在便于觀察和維護(hù)的位置。（2） 液面計(jì)內(nèi)液位應(yīng)清晰，準(zhǔn)確。（3） 玻璃管（板）液面計(jì)與殼體之間的接管應(yīng)盡可能短，其內(nèi)徑不小于18mm。 將水位計(jì)設(shè)計(jì)為上下兩個(gè)接口，下方水位計(jì)接口焊接在水套爐爐體的側(cè)面，上方水位計(jì)接口焊接在水箱側(cè)面，通過(guò)法蘭連接的方式將水位計(jì)連接起來(lái)。其中間水管可直觀看到當(dāng)前爐體內(nèi)水位情況，能夠有效的防止?fàn)t體內(nèi)水位過(guò)低，能夠及時(shí)察覺(jué)水位過(guò)低的情況并且及時(shí)補(bǔ)水。水位計(jì)接口設(shè)計(jì)為平面法蘭連接型式。 、安裝連接天然氣進(jìn)出口閥門采用法蘭連接，法蘭密封的型式。法蘭與接管的組對(duì)應(yīng)符合下列要求：（1） 法蘭密封面不應(yīng)有傷痕，所有法蘭應(yīng)有材質(zhì)標(biāo)記。（2） 法蘭密封面應(yīng)垂直于接管，其允許偏差?E不應(yīng)超過(guò)法蘭外徑的1％，且不應(yīng)大于2mm，法蘭高度H的允許偏差不應(yīng)大于2mm。（3） 接管外徑與平焊法蘭內(nèi)徑的間隙不應(yīng)大于2mm，管端與法蘭密封面的距離應(yīng)為管子壁厚加1mm（4） 法蘭螺栓孔應(yīng)與殼體主軸中心線跨中布置，特殊情況時(shí)應(yīng)在圖樣中注明。（5） 平焊法蘭與接管焊接應(yīng)先焊內(nèi)角焊縫后再焊外角焊縫。內(nèi)角焊縫尺寸F1=δ1，外角焊縫F2≥δ2，且不應(yīng)大于16mm。（6） 殼體上接管的垂直度偏差不應(yīng)大于15mm。本水套爐額定熱功率為120kW，考慮到熱量損失，依然選擇電加熱器的熱功率為120k
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