列管式換熱器課程設(shè)計(jì)-資料下載頁(yè)
2025-02-04 16:31本頁(yè)面
【導(dǎo)讀】某生產(chǎn)過(guò)程的流程如圖3-20所示。反應(yīng)器的混合氣體經(jīng)與進(jìn)料物流換熱后，已知混合氣體的流量為231801kgh，壓力為，循環(huán)冷卻水的。管式換熱器，完成生產(chǎn)任務(wù)。確定選用浮頭式換熱器。根據(jù)定性溫度，分別查取殼程和管程流體的有關(guān)物性數(shù)據(jù)。最可靠的無(wú)形數(shù)據(jù)是實(shí)測(cè)值。若不具備此條件，則應(yīng)分別查取混合無(wú)辜組分的有關(guān)。物性數(shù)據(jù)，然后按照相應(yīng)的加和方法求出混和氣體的物性數(shù)據(jù)。由于殼程氣體的壓力較高，故可選取較大的K值。假設(shè)K=320W/(㎡k)則估算的傳熱面。1．管徑和管內(nèi)流速選用Φ25×（碳鋼），取管內(nèi)流速u1=。按單程管設(shè)計(jì)，傳熱管過(guò)長(zhǎng)，宜采用多管程結(jié)構(gòu)。根據(jù)本設(shè)計(jì)實(shí)際情況，采用非
【正文】 221 . 6 m ?????? 該接管補(bǔ)強(qiáng)的強(qiáng)度足夠，不需另設(shè)補(bǔ)強(qiáng)結(jié)構(gòu)。 殼體接管開孔補(bǔ)強(qiáng)校核： 17 開孔校核采用等面積補(bǔ)強(qiáng)法。選取 20 號(hào)熱軋?zhí)妓劁摴?12325?? 鋼管許用應(yīng)力： ? ? at Mp137?? ， 2C =1mm 接管計(jì)算壁厚： ? ? DPS ct ict ???? ???? ?? 接管有效壁厚： 9 .2 m m0 .1 512112CCSS 21ntet ?????? 開孔直徑： 0 6 . 6 m 2 5C2dd i ?????????? ）（ 接 管有效補(bǔ)強(qiáng)厚度： B=2d=2? = 接管外側(cè)有效補(bǔ)強(qiáng)高度： 6 0 .7 m m120 6 .63dSh nt1 ???? 需要補(bǔ)強(qiáng)面積： A=d? ? =? = 2mm 可以作為補(bǔ)強(qiáng)的面積為： 2e1 3 8 3 .2 5 m 6 .636 1 3 .2)(dBA ?????? ）（）（）（ ?? 2ret12 1 1 9 . 4 m m170/ 0 .72fStS2hA ??????? ）（）（ 尚需另加補(bǔ)強(qiáng)的面積為： 2214 1 0 4 5 8 . 3 m m1 1 9 .43 8 3 .2 51 0 9 6 0 . 9 5AAAA ??? 補(bǔ)強(qiáng)圈厚度： .3m m36 .310458dB AS 04k ???? 實(shí)際補(bǔ)強(qiáng)圈與筒體等厚： mm38Sk ? ； 則另行補(bǔ)強(qiáng)面積： 20K4 . 6 m )d(BSA ????? ）（ 22421 1 0 9 6 0 . 9 5 m 1 4 5 0 9 5 ???????? 同時(shí)計(jì)算焊縫面積 3A 后，該開孔補(bǔ)強(qiáng)的強(qiáng)度的足夠。 固定管板計(jì)算： 固定管板厚度設(shè)計(jì)采用 BS 法。假設(shè)管板厚度 b=100mm。 總換熱管數(shù)量 n=1254； 一根管壁金屬橫截面積為： 18 2222i20 .6m m17620254dd4a ?????? ）（）（ ?? 開孔溫度削弱系數(shù)（雙程）： .50?? 兩管板間換熱管有效長(zhǎng)度 (除掉兩管板厚 )L 取 6850mm 計(jì)算系數(shù) K： . i2 ??? ?????? ? K= 接管板筒支考慮，依 K 值查《化工單元過(guò)程及設(shè)備課程設(shè)計(jì)》化學(xué)工業(yè)出版社：圖 445， 圖 446，圖 447 得： 2 . 8G 0 . 6 5 ,G, 321 ??? 管板最大應(yīng)力 : a2tsat 1GPPP1 ??????? ???????????? ??? ）（）（）（ ??? 或a3tsat .2M . 1GPPP1 ???????? ??????????? ??? ）（）（ ??? 筒體內(nèi)徑截面積： 222i mm153860014004D4A ???? ?? 管板上管孔所占的總截面積： 2220 nC ????? ?? 系數(shù) .601538600 .86155551538600A CA ????? 系數(shù) . an ??????? 殼程壓力： as .9Mp6P ? 管程壓力 : al ? 當(dāng)量壓差： alsa ??????? ）（）（ ? 管板采用 16Mn 鍛： ? ? ar Mp150?? 換熱管采用 10 號(hào)碳系鋼： ? ? at Mp112?? 19 管板管子程度校核： ? ? aar m a x Mp2 2 51 5 M p2 1 9 ????? ?? ? ? atat m a x Mp1 1 21 0 1 .2 M p ???? ?? 管板計(jì)算厚度滿足強(qiáng)度要求。考慮管板雙面腐蝕取 mm4C2 ? ，隔板槽深取 4mm，實(shí)際 管板厚為 108mm。 浮頭管板及鉤圈： 浮頭式換熱器浮頭管板的厚度不是由強(qiáng)度決定的，按結(jié)構(gòu)取 80mm； 鉤圈采用 B型。 材料與浮頭管板相同，設(shè)計(jì)厚度按浮頭 管板厚加 16mm，定為 96mm。 無(wú)折邊球封頭計(jì)算： 封頭上面無(wú)折邊球形封頭的計(jì)算接外壓球殼計(jì)算，依照 GB15189 方法計(jì)算。選用 16MnR析，封頭 ，mm1100R i ? 封頭外側(cè) 85 C。 氣體，內(nèi)側(cè)為 34C。 循環(huán)水，取壁溫 45C。 。假設(shè)名義厚度 mm50Sn ? ；雙面腐蝕取 3C2? mm，鋼板主偏差 .2mm1C1 ? ； 當(dāng)量厚度 : 4 5 . 8 m m1 .2350CSS ne ???? ， 封頭外半徑 : 1 1 5 0 m m501 1 0 0SRR n10 ????? ， .e0 ?? 計(jì)算系數(shù) : .??? 依據(jù)所選 16MnR 材料，溫度， A系數(shù)查外壓圓筒，球殼厚度計(jì)算得： B=176 計(jì)算許用外壓力 ??：P ? ?ae0 M ??? ? ? 計(jì)算值可用as .9 M p6PP ?? 浮頭法蘭計(jì)算： 按 GB15189 相關(guān)規(guī)定。因此法蘭出于受壓狀態(tài)。計(jì)算過(guò)程取法蘭厚度 150mm。結(jié)構(gòu)見(jiàn) 《化工單元過(guò)程及設(shè)備課程設(shè)計(jì)》化學(xué)工業(yè)出版社： 圖 452（ C） 下表為設(shè)計(jì)匯總： 名稱 尺寸 /mm 材料 名稱 尺寸 /mm 材料 筒體壁厚 筒體補(bǔ)強(qiáng)圈厚 外頭蓋短節(jié)厚 外頭蓋封頭厚 管箱短節(jié)厚 管箱封頭厚 38 38 40 40 8 8 16MnR 16MnR 16MnR 16MnR 16MnR 16MnR 管程接管 殼程接管 固定管板厚 浮頭管板厚 鉤圈厚 無(wú)折邊球封頭 mm9mm377 ??mm12mm325 ??108 80 96 50 20 20 16Mn 鍛 16Mn 鍛 16Mn 鍛 16MnR 20 管箱分程隔板厚 14 16MnR 浮頭法蘭厚 150 16Mn 鍛 九、參考文獻(xiàn) ： 1． 《化工原理》（第三版）化學(xué)工業(yè)出版社出版 2． —— 84 機(jī)械制圖圖紙幅面及格式 3． GB150—— 98 鋼制壓力容器 4． 化工部六院編，化工設(shè)備技術(shù)圖樣要求，化學(xué)工業(yè)設(shè)備設(shè)計(jì)中心站， 1991 年。 5． 《過(guò)程設(shè)備設(shè)計(jì)》（第二版）化學(xué)工業(yè)出版社 6． 《化工單元過(guò)程及設(shè) 7．
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