【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 ? ? ? ? ? ? 管子規(guī)格：φ 25 管法蘭： HG2059297 法蘭 RF 分離室 (1) 出汽口直徑 u：二次蒸汽流速，取u=18 m/s W1：二次蒸汽流量， 1W 729kg/h? ρ：二次蒸汽密度 ,ρ = kg/m179。 14 4 4 7 2 9 0 . 1 5 0 1 5 03 6 0 0 3 6 0 0 3 . 1 4 0 . 6 4 1 1 8si V Wd m m muu? ? ? ?? ? ? ? ? ?? ? ? ? ? ? 管子規(guī)格：φ 160 5mm 管法蘭： HG2059297 法蘭 RF (2) 出料口直徑 u：料液流速，取 =1 m/s FW1：料液流量， FW1=1620729=891 kg/h ρ：料液密度 ,ρ =1400 kg/m179。 4 8 9 1 0 . 0 1 5 1 53 6 0 0 3 . 1 4 1 4 0 0 1 . 0id m m m?? ? ? ?? ? ? 管子規(guī)格：φ 25 管法蘭： HG2059297 法蘭 RF Ⅱ效接管直徑 加熱室 (1) 料液進(jìn)口直徑 F：質(zhì)量流 量， F=3241kg/h u：料液流速，取 = m/s 河北工業(yè)大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）說(shuō)明書 第 10 頁(yè) 共 33 頁(yè) ρ：料液密度 ,ρ =1200kg/m179。 4 F 4 3 2 4 1 0 . 0 2 0 m 2 03 6 0 0 3 6 0 0 3 . 1 4 2 . 5 1 2 0 0id m mu?? ?? ? ? ? ?? ? ? ? ? ? 管子規(guī)格：φ 25 管法蘭： HG2059297 法蘭 RF (2) 加熱蒸汽進(jìn)口直徑 Ⅱ效的加熱蒸汽即為Ⅰ效的二次蒸汽，故進(jìn)口直徑與Ⅰ效二次蒸汽出口直徑相同。 (3) 冷凝水排出口直徑 u：水的流速，取 = m/s W1：冷凝水流量， W1=1458 kg/h ρ：水的密度，ρ = kg/m179。 4 1 4 5 8 0 . 0 2 3 2 33 6 0 0 3 . 1 4 9 8 2 . 6 1 . 0id m m m?? ? ? ?? ? ? 管子規(guī)格：φ 32 管法蘭： HG2059297 法蘭 RF 分離室 (1) 出汽口直徑 u：二次蒸汽流速，取u=35 m/s W2：二次蒸汽流量， W2=1458 kg/h ρ：二次蒸汽密 度，ρ = kg/m179。 24 4 4 1 4 5 8 0 . 3 3 2 3 3 23 6 0 0 3 6 0 0 3 . 1 4 0 . 1 3 0 6 8 3 5si V Wd m m muu? ? ? ?? ? ? ? ? ?? ? ? ? ? ? 管子規(guī)格：φ 370 10mm 管法蘭： HG2059297 法蘭 RF (2) 出料口直徑 u：料液流速，取 =1 m/s FW1W2：料液流量， 2F W2=32411458=1783 kg/h 河北工業(yè)大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）說(shuō)明書 第 11 頁(yè) 共 33 頁(yè) ρ：料液密度 ,ρ =1400kg/m179。 4 1 7 8 3 0 . 0 2 1 2 13 6 0 0 3 . 1 4 1 4 0 0 1 . 0id m m m?? ? ? ?? ? ? 管子規(guī)格：φ 30 管法蘭： HG2059297 法蘭 RF 5 預(yù)熱器的設(shè)計(jì) 預(yù)熱 用二效產(chǎn)生的二次蒸汽對(duì)原料液進(jìn)行預(yù)熱，使原料液從 20℃預(yù)熱至 55℃。54 .7 6 1 0 k J hpQ c F t? ? ?? ? ? 524 .7 6 1 0 2 0 2 .12 3 5 4 .9 W? ?? 假設(shè) K 800 W (kg C )?? 則53 21 4 .7 6 1 0 1 0 3 .7 88 0 0 3 5 3 6 0 0QSmKt ??? ? ?? ? ? JB/T471592 選擇固定管板式換熱器 查《化工原理》上冊(cè)附錄， 換熱管 ?? 數(shù)據(jù)如下表， 表 51 預(yù)熱器參數(shù)表 公稱直徑 DN/mm 公稱壓力PN/MPa 管程數(shù)NP 管子根數(shù) n 管子排列方法 管程流通面積m2 換熱管長(zhǎng)度 mm 計(jì)算換熱面積 m2 273 1 38 ? 1500 4 6 蒸發(fā)器工藝尺寸的計(jì)算 加熱管的選擇和管數(shù)的初步估計(jì) 蒸發(fā)器的加熱管通常選用 ? 25*、 ? 38*、 ? 57* 等幾種河北工業(yè)大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）說(shuō)明書 第 12 頁(yè) 共 33 頁(yè) 規(guī)格的管材。本次設(shè)計(jì)采用 ? 57*。 因?yàn)槲覀冞x用的是降膜蒸發(fā)器，加熱管的長(zhǎng)度一般為 3— 10 米，根據(jù)我們的設(shè)計(jì)任務(wù)和物料條件，所選用的管長(zhǎng) L=3m。 可以根據(jù)加熱管的規(guī)格與長(zhǎng)度初步估計(jì)所需的管子數(shù) n ， n= ? ? ??? Ld S? 式中 S=蒸發(fā)器的傳熱面積 m2，由前面的工藝計(jì)算決定 d0加熱管外徑 m； L加熱管長(zhǎng)度 m。 因加熱管固定在管板上，考慮管板厚度所占據(jù)的傳熱面積，則計(jì)算 n 時(shí)的管長(zhǎng)應(yīng)用（ L— ） m. 所需加熱管數(shù)目 50 ????n 根 加熱室直徑及加熱管數(shù)目的確定 加熱室的內(nèi)徑取決于加熱管和循環(huán)管的規(guī)格、數(shù)目及在管板撒謊能夠的排列方式。 加熱管在管板上的排列方式有三角形排列、正方形排列、同心圓排列 .我們選用三角形排列式。 管心距 t 為相鄰兩管中心線之間的距離， t 一般為加熱管外徑的 ～ 倍， 定加熱室內(nèi)徑和加熱管數(shù)的具體做法是：先計(jì)算管束中心線上管數(shù) nc，管子安正三角形排列時(shí)， =* n ；其中 n 為總加熱管數(shù)。 初步估計(jì)加熱室 Di=t(nc1)+2b? ,式中 b? 為外層管的中心到殼體內(nèi)壁的距離，一般取 b? =(1～ )d0. 以三角形排列計(jì)算 ? ， b? =(1～ )d0=40 145 13 ?? 取 b? =40mm t=55mm 河北工業(yè)大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）說(shuō)明書 第 13 頁(yè) 共 33 頁(yè) ? ?55 13 1 2 60 78 0iD m m? ? ? ? ? ? 取 1iD 為 800mm 筒體厚度 8mm 加熱室壁厚計(jì)算及水壓試驗(yàn)校核 Ⅰ效設(shè)計(jì)條件 表 61 設(shè)計(jì)條件表 名稱 管程 殼程 工作介質(zhì) KCl 蒸汽，冷凝水 工作壓力 KPa 110 200 工作溫度 ℃ 進(jìn)口 55 出口 設(shè)計(jì)壓力 KPa 120 220 設(shè)計(jì)溫度 ℃ 115 125 傳熱面積 ㎡ 50 蒸發(fā)器壁厚計(jì)算及水壓試驗(yàn)校核 所選材料為 TA2。 （ 1） 筒體壁厚計(jì)算 筒體承受內(nèi)壓 ? ? ctc pDp i??? ??? 2 式中 ? ：計(jì)算厚度 mm cp ：計(jì)算壓力 aMP ? ：焊接接頭系數(shù) ? =1 ??t? ：設(shè)計(jì)溫度下的材料許用應(yīng)力 aMP ，材料的許用應(yīng)力為125 aMP 河北工業(yè)大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）說(shuō)明書 第 14 頁(yè) 共 33 頁(yè) iD ：筒體內(nèi)徑 mm ? ?0 . 2 2 8 0 0 0 . 7 0 52 1 2 5 1 0 . 2 22 ic tcpD mmp? ??? ?? ? ?? ? ?? 因 mm2min ?? ，所以 mm2?? 。 負(fù)偏差， mmC ? 腐蝕裕量， mmC 22 ? 名義厚度為 mmCCn ???? ?? ，做換熱設(shè)備時(shí)綜合考慮取mmn 8?? . （ 2）帶折邊形封頭厚度計(jì)算 當(dāng) pc﹤ 5MP，可用簡(jiǎn)化式計(jì)算壁厚，即 ? ???? tc iDpf 20 ??? 取 iir 5D 0. 15 800 120 m m? ? ? ?， 0 40h mm? ， ?30?? 時(shí)，由表 814[8]查得 f0=。 ? ?0 1 . 1 1 0 . 2 2 8 0 0 0 . 7 8 12 1 2 5 12 ic tf p D mm? ???? ??? ? ??? 因 mm2min ?? ，所以 mm2?? 。 負(fù)偏差， mmC ? 腐蝕裕量， mmC 22 ? 名義厚度為 mmCCn ???? ?? ，做換熱設(shè)備時(shí)綜合考慮取mmn 8?? （ 3） 水壓試驗(yàn)壓力及強(qiáng)度校核 殼程水壓試驗(yàn)壓力及強(qiáng)度校核 ? ?? ?tT pP ??? 河北工業(yè)大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）說(shuō)明書 第 15 頁(yè) 共 33 頁(yè) 式中 TP :內(nèi)壓容器的試驗(yàn)壓力， aMP p：設(shè)計(jì)壓力， aMP ??? ：試驗(yàn)溫度下材料許用應(yīng)力， aMP ??t? ：設(shè)計(jì)溫度下材料許用應(yīng)力， aMP ? ?? ?1 . 2 5 1 . 2 5 0 . 2 2 1 0 . 2 7 5TatP p M P??? ? ? ? ? 試驗(yàn)壓力下的筒體薄膜應(yīng)力 ? ? seeiTT DP ??? ?? ??? 式中 e? ：有效厚度， mmCCne ??????? ?? s? ：常溫下材料的屈服極限， aMP ， as MP205?? ? ? ? ?0 . 2 7 5 8 0 0 5 . 2 2 1 . 2 92 2 5 . 2T i eTaePD MP?? ? ? ? ?? ? ?? 8 42 0 ????s?? ＞ T? 所以水壓試驗(yàn)安全。 管板和折流板的選擇 管板厚度取 40mm； 折流板間距 500mm。 折流板最小厚度為 10mm 拉桿和定距管的選擇 拉桿和定距管的選擇，可以根據(jù)壓力容器設(shè)計(jì)手冊(cè)選取： 拉桿： DN=16 數(shù)量 6 根； 定距管： DN=20 數(shù)量 6 根。 補(bǔ)強(qiáng)計(jì)算 一效加熱室蒸汽進(jìn)口 160 5? ? 的開孔補(bǔ)強(qiáng)計(jì)算 河北工業(yè)大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）說(shuō)明書 第 16 頁(yè) 共 33 頁(yè) 補(bǔ)強(qiáng)方法判別 開孔直徑 2 1 5 0 2 2 .8 1 5 5 .6id d C m m? ? ? ? ? ? ? 本筒體開孔直徑 1 5 5 . 6 4 0 0 5 2 02 iDd m m m m? ? ? ?， 且 滿足等面積發(fā)開孔補(bǔ)強(qiáng)計(jì)算的適用條件，故可用等面積法進(jìn)行開孔補(bǔ)強(qiáng)計(jì)算。 開孔所需補(bǔ)強(qiáng)面積 ? ?ret fdA ??? 12??? 式中 ? :筒體計(jì)算厚度， mm2?? nt? ：接管厚度 et? ：接管有效厚度， 5 t nt C mm??? ? ? ? ? rf ：強(qiáng)度削弱 系數(shù)，? ?? ? 1?? rtnrf ?? ? ?? ?21155 .6 2 2 2 1 1311 .2 m me t rA d f? ??? ? ?? ? ? ? ? ? ?? 有效補(bǔ)強(qiáng)范圍 （ 1）有效寬度 B 2 2 1 5 5 . 6 3 1 1 . 22 2 1 5 5 . 6 2 8 2 5 1 8 1 . 6n n tB d m mB d m m??? ? ? ? ??? ? ? ? ? ? ? ? ??取大值 故 mm? （ 2）有效高度 外側(cè)有效高度 1h ? ?111 5 5 .6 5 2 7 .8 9200nth d mmh mm? ?? ? ? ? ??? ??實(shí) 際 外 伸 高 度取小值 故 1 mm? 河北工業(yè)大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）說(shuō)明書 第 17 頁(yè) 共 33 頁(yè) 內(nèi)側(cè)有效高度 2h ? ?221 5 5 .6 5 2 7 .8 90nth d mmh? ?? ? ? ? ??? ??實(shí) 際 內(nèi) 伸 高 度取小值 故 02?h （ 3）有效補(bǔ)強(qiáng)面積 .a 封頭多余金屬面積 封頭有效厚度 mmCne ??? ?? 封頭多余金屬面積 1A ? ? ? ? ? ? ? ?