【導(dǎo)讀】兩種流體流向的確定，并計(jì)算出流體的有效平均溫差………換熱管與殼體在溫差作用下的應(yīng)力計(jì)算………………………的，這就是再沸器的作用。換熱器，在生產(chǎn)企業(yè)中占有較重要的地位，它直接影響產(chǎn)品的質(zhì)量和產(chǎn)量。的查找，設(shè)計(jì)出經(jīng)濟(jì)實(shí)用的化工設(shè)備。再沸器的結(jié)構(gòu)圖使用CAXA二維繪圖軟件。繪制，清楚地表達(dá)出結(jié)構(gòu)尺寸，便于改進(jìn)和生產(chǎn)。

　　

【正文】 = x105x61676/(25120+61676)= (317) 則 ζs=（ F1+F2） /As （ 318) =（ +） /25120=60Mpa ζt=（ F1+F3） /At (319) 29 =（ +） /61676=24 Mpa 根據(jù) GB1511999 的設(shè)計(jì)規(guī)定，在考慮熱應(yīng)力的情況下管子和殼體上的應(yīng)力均小于 3 倍的許用應(yīng)力，實(shí)際求得的應(yīng)力均較小，滿足設(shè)計(jì)要求，故本換熱器不必設(shè)置膨脹節(jié)。 、接管法蘭及開孔補(bǔ)強(qiáng)設(shè)計(jì) 按提供的工藝參數(shù)殼程流體進(jìn)出口接管：取接管內(nèi)氣體流速為 μ1=10m/s，則內(nèi)徑為 D1=μ14πV= 34 xx x= D1=105mm 管程流體進(jìn)出口接管：取管內(nèi)液體流速為 μ2=，則內(nèi)徑為D2=μ24πV= 34 xx x= D2=210mm 按合理的速度選取的管徑后，同時(shí)考慮外形結(jié)構(gòu)的均勻、合理、協(xié)調(diào)以及強(qiáng)度的要求后，應(yīng)使管徑限制在 d0=（ 1/3~1/4） Di=（ 250~333） mm 內(nèi)，綜合考慮選取各管 徑 ： 即蒸汽進(jìn)管 ： φ 108x4 冷凝水出管： φ 57x3 酒精出管 ： φ 273x6 酒精進(jìn)管 :： φ 89x3 排水口： φ 57x3 GB 150 規(guī)定，當(dāng)設(shè)計(jì)壓力小于或等于 的殼體上開孔，兩相鄰開孔中心的間距大于兩孔直徑之和的兩倍，且接管公稱外徑小于或等于 89mm 時(shí)，只要接管最小厚度滿足要求，可以不另行補(bǔ)償 ，見表 32： 表 32 不另行補(bǔ)償?shù)淖钚『穸? 單位： mm 接管公稱外徑 25 32 38 45 48 57 65 76 89 最小厚度 所以依據(jù)標(biāo)準(zhǔn)，蒸汽進(jìn)管 : φ 108x酒精出管 : φ 273x酒精進(jìn)管 : φ 89x3需要開孔補(bǔ)強(qiáng)?？梢圆捎醚a(bǔ)強(qiáng)圈補(bǔ)強(qiáng)，原因 :結(jié)構(gòu)簡單，制造方便 ,壓力要求低。 補(bǔ)強(qiáng)圈厚度小于或等于 ==12mm， δn 為殼體名義厚度。所以蒸汽進(jìn)管補(bǔ)強(qiáng)圈厚度選取 6mm，酒精出管補(bǔ)強(qiáng)圈厚度選取 8mm，酒精進(jìn)管補(bǔ)強(qiáng)圈厚度選取 5mm。 30 一般在補(bǔ)強(qiáng)圈上要求有一個(gè) M10 的螺紋孔，供通入壓縮空氣以檢查焊縫的緊密性。 選 用板式平焊鋼制管法蘭（ HG 20592~2063597）凸面形式，因?yàn)槊芊饷嫦蛳?。具體法蘭標(biāo)準(zhǔn)如下： 蒸汽進(jìn)口法蘭： PL100（ B） RF 冷凝水出管法蘭： PL50（ B） RF 酒精出管法蘭 : PL250（ B） RF 酒精進(jìn)管法蘭 : PL80（ B） RF 排水口法蘭： PL50（ B） RF 一般最短應(yīng)符合下式計(jì)算值 l≥h+h1+δ+15=24+10+8+15=57mm 式中 h 為接管法蘭厚度， mm； h1 為接管法蘭的螺母厚度， mm； δ 為保溫層 厚度，mm； l 為接管安裝高度。 所以取蒸汽進(jìn)管長度為 177mm 冷凝水出管： 177mm 酒精出管 :227mm 酒精進(jìn)管 : 160mm 排水口： 160mm 的 確定 殼程接管安裝位置最小尺寸見圖 310 所示 L 1ld 0 c b管 板密 封 面 圖 310 L1≥d0/2+（ b4） +C=108/2+（ 514） +50=151mm L2≥57/2+（ 514） +50= 為考慮焊縫影響，一般取 C≥3倍殼體壁厚且不小于 50~100mm。 31 取蒸汽進(jìn)口定位尺 寸為 L1=200mm、冷凝水出口定位尺寸 L2=150mm 、排液接管 為提高傳熱效率，排除工作殘液，凡不能借助其他接管排氣、排液的換熱器應(yīng)在其殼程和管程的最高、最低點(diǎn)，分別設(shè)置排氣、排液接管，排氣、排液接管的端部必須與殼體或管箱殼體內(nèi)壁平齊。立式換熱設(shè)備中，殼程的排氣、排液口采用管板上開設(shè)不小于 16mm的孔，孔端采用螺塞式。 選用排氣口 φ27x3 車制外絲頭 L=120mm 排污口： φ25x2 法蘭結(jié)構(gòu) PL20（ B） RF L=177mm 因?yàn)樵俜衅鞯臍こ探橘|(zhì)為蒸汽，所以可采用如圖 311 所示結(jié)構(gòu)排氣、排液 排 污 管 排 氣 管 圖 311 再沸器設(shè)備一般選擇立式虹吸式，故選用耳式支座，設(shè)備上無偏心載荷，且設(shè)備安裝在室內(nèi)，無需計(jì)算風(fēng)載荷，為此選用支座時(shí)僅考慮設(shè)備的質(zhì)量，根據(jù)計(jì)算設(shè)備本身的質(zhì)量為 3183kg，考慮到設(shè)備內(nèi)的介質(zhì)其最大質(zhì)量為 4200kg，按四個(gè)支座計(jì)算則每個(gè)支座所應(yīng)支撐的質(zhì)量為 1050kg，查標(biāo)準(zhǔn)（ JB/T ~）選用 C2 DN1000 型材質(zhì)不銹 鋼 0Cr18Ni9/碳鋼 Q235B，結(jié)構(gòu)尺寸如圖 312 所示： 32 1 0 0 65 0φ 8通 氣 孔310250301 6 0R185 01250φ 3 04 08 0102802 1 06R 5 0 0 圖 312 對(duì)于直徑 ≥900mm的立式換熱器，采用四個(gè)支座。 再沸器的主要結(jié)構(gòu)如圖 313 所示，主要管口尺寸見表 33，主體結(jié)構(gòu)尺寸見表 34 表 33 主要管口尺寸 管口代號(hào) 公稱尺寸 用途 a G3/4 排氣口 b DN250 酒精出口 c DN50 冷凝水出口 d DN80 酒精進(jìn)口 e DN50 排水口 f DN20 排污口 g DN100 蒸汽進(jìn)口 33 表 34 主體結(jié)構(gòu)尺寸 名稱 尺寸（ mm） 材質(zhì) 筒體壁厚 8 0Cr18Ni9 管箱壁厚 6 0Cr18Ni9 管板厚度 51 0Cr18Ni9 筒體高度 2395 0Cr18Ni9 筒體直徑 φ1000 0Cr18Ni9 管箱高度 500 0Cr18Ni9 墊片尺寸 φ1044xφ1004x3 石棉橡膠板 支座 C2 DN1000 0Cr18Ni9/Q235B 封頭 EHA1000x6 0Cr18Ni9 5008202395470φ 1 0 0 0150200cdefgab952952470470470952200 圖 313 34 再沸器 的 主要附屬設(shè)備 排廢器 排廢器的選型可以選擇立式支腿下錐圓筒式，主要的結(jié)構(gòu)耗材清單如表 35所示 表 35 序號(hào) 歸類 名稱 數(shù)量/個(gè) 材質(zhì) 單重/kg 總重/kg 備注1 筒體 1 0Cr18Ni9 480 480 t4 φ 320015002 下錐 1 0Cr18Ni9 265 265 t4 150176。3 支腿墊板 8 0Cr18Ni9 1 8 20012044 304板10mm 支腿底板 4 0Cr18Ni9 10 φ 200105 進(jìn)料管 1 0Cr18Ni9 / / φ 893 L=1506 排污管 1 0Cr18Ni9 / / φ 893 L=18007 洗滌管 1 0Cr18Ni9 / / φ 322 L=10008 溫度計(jì)盲管 1 0Cr18Ni9 / / φ 81 L=2209 支腿 4 0Cr18Ni9 / / φ 1594 L=150010 法蘭 2 0Cr18Ni9 4 8 PL(B) RF11 法蘭 1 0Cr18Ni9 2 2 PL(B) RF12 封頭 1 0Cr18Ni9 450 450 DHA3200513 耐壓人孔 1 0Cr18Ni9 100 100 DN45014 洗滌球 1 0Cr18Ni9 / / φ 6515 附件 5012m179。排廢器主體耗材清單304板4mm304管304法蘭外購 35 第 四 章 結(jié) 論 此次設(shè)計(jì)全面了解了換熱器的工作原理和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，熟練地應(yīng)用了 CAXA繪圖軟件。在設(shè)計(jì)初期，翻譯了英文文獻(xiàn)，利用文獻(xiàn)檢索查閱了大量的資料，為設(shè)計(jì)后期做了充分的準(zhǔn)備。 在設(shè)計(jì)階段，詳細(xì)的閱讀了設(shè)計(jì) 任務(wù) 書，第一步對(duì)酒精提純的生產(chǎn)過程做出了工藝流程圖，了解了如何制取滿足工藝要求的方法。然后根據(jù)工藝條 件，查閱物料的物理特性進(jìn)行工藝計(jì)算，初選再沸器的換熱管型號(hào)和數(shù)量，并進(jìn)行傳熱系數(shù)核算校核，在滿足條件后進(jìn)行機(jī)械設(shè)計(jì)，一邊設(shè)計(jì)一邊校核，再一邊修改，最后確定再沸器的結(jié)構(gòu)尺寸。 醪液再沸器選擇列管式換熱器、立式安裝，是蒸餾塔蒸發(fā)酒精液體的一部分，利用其高效的傳熱技術(shù)提高了酒精制取的濃度，目前各企業(yè)選用熱虹吸式再沸器，其結(jié)構(gòu)簡單，安裝方便。酒精制取需用衛(wèi)生級(jí)板材，選用不銹鋼材料可以有效地保證酒精的衛(wèi)生度，并合理的選擇了管件。 在這期間懂得了設(shè)計(jì)的嚴(yán)謹(jǐn)性和標(biāo)準(zhǔn)性，完善了本專業(yè)的系統(tǒng)學(xué)習(xí)，為這四年的專業(yè)學(xué)習(xí)畫上了個(gè)圓 滿的句號(hào)，但學(xué)無止境還有很多需要學(xué)習(xí)的，也為步入社會(huì)從事設(shè)計(jì)工作做了個(gè)準(zhǔn)備工作。 36 參考文獻(xiàn) [1] GB [s] [2] 朱齊榮 主編 .化工機(jī)械設(shè)備及其制造 [M].北京：化學(xué)工業(yè)出版社， [3] 中國石化集團(tuán)上海工程有限公司編 [M].化工工藝設(shè)計(jì)手冊，上海 :上海輕工業(yè)出版社， [4] 潘紅良，郝俊文主編 .過程設(shè)備機(jī)械設(shè)計(jì) [M].上海 ：華東理工大學(xué)出版社， [5] 王志魁 主編 .化工原理 [M].第 3 版 . 北京：化學(xué)工業(yè)出版社， [6] 陳英南，劉玉蘭 主編 .常用化工單元設(shè)備的設(shè)計(jì) [M]. 上海 ：華東理工大學(xué)出版社， [7] 匡國柱，史啟才 主編 .化工單元過程及設(shè)備課程設(shè)計(jì) [M].第 2 版 .北京：化學(xué)工業(yè)出版社， [8] 鄭津洋，董其伍，桑芝富 主編 .過程設(shè)備設(shè)計(jì) [M].第 2 版 . 北京：化學(xué)工業(yè)出版社， [9] 李福寶，李勤 主編 .壓力容器及過程設(shè)備設(shè)計(jì) [M].北京：化學(xué)工業(yè)出版社， [10] 陳志平，曹志錫，潘濃芬 主編 .過程設(shè)備設(shè)計(jì)與造型基礎(chǔ) [M].杭州：浙江大學(xué)出版社， [11] 黃振仁等 主編 .過程裝備成套技術(shù) [M].北京：輕工業(yè)出版社， [12] 王志文 主編 .化工容器設(shè)計(jì) [M].北京 ： 化學(xué)工業(yè)出版社， [13] 化工機(jī)械手冊編輯委員會(huì)編寫 .化工機(jī)械設(shè)計(jì)手冊 [M].天津：天津大學(xué)出版， [14] 時(shí) 鈞等 主編 .化學(xué)工程手冊 [M].北京：化學(xué)工業(yè)出版社 , [15] HG 20592~、墊片、緊固件 [s] [16] 朱龍根 主編 .機(jī)械零件設(shè)計(jì)手冊 [M].北京：冶金工業(yè)出版社 . [17] 化工部設(shè)備設(shè)計(jì)中心 .材料與零部件 [M].上海：上海人民出版社， [18] 馮勝等 主編 .化工手冊 [M].山東：山東科技出版社， [19] 徐堯潤、王有倫 主編 .輕化工與食品設(shè)備 [M].北京：中國輕工業(yè)出版社， [20] 石宇 主編 .化工管路設(shè) 計(jì) [M].北京：石油化學(xué)工業(yè)部化工設(shè)計(jì)院， [21] 莊駿 主編 .熱管技術(shù)及其工程應(yīng)用 [M].北京：化學(xué)工業(yè)出版社， [22] JB/T ~ [s] 37 致 謝 為期一個(gè)學(xué)期的畢業(yè)設(shè)計(jì)終于塵埃落定了，回首這段時(shí)光，發(fā)現(xiàn)充實(shí)了不少。首先要感謝我的導(dǎo)師 ***老師， *老師認(rèn)真負(fù)責(zé)，兢兢業(yè)業(yè)，他對(duì)我們嚴(yán)格要求，多少次親自找我們談話，給我們指正論文中的錯(cuò)誤，幫我們解答設(shè)計(jì)過程中遇到的難題。并隨時(shí)關(guān)注我們的論文進(jìn)度，想盡一切 辦法解決我們的實(shí)際困難。沒有史老師的幫助，我的論文不可能這么順利完成。 也要感謝 ****有限公司的領(lǐng)導(dǎo)，他們在百忙之中抽出時(shí)間為我的畢業(yè)設(shè)計(jì)提供所需的資料，并在工作之中給予我一定的便利條件。 在本次畢業(yè)設(shè)計(jì)中得到了同學(xué)的不少幫忙，他們不僅在設(shè)計(jì)上給予我力所能及的幫助，而且在生活上給予我無微不至的關(guān)懷。尤其要感謝我的同學(xué) *，因?yàn)樗麄兾业脑O(shè)計(jì)過程少了不少阻力。 還要感謝為我答辯的所有的老師，感謝你們在百忙之中抽出時(shí)間。 最后要感謝我的父母，每當(dāng)我遇到困難的時(shí)候，父母總是第一個(gè)給我鼓勵(lì)的人，我所走 過的人生的每一步都浸透著他們無私的關(guān)愛與諄諄教誨。他們在精神上和物質(zhì)上的無私支持，使得我的畢業(yè)設(shè)計(jì)少了不少后顧之憂。他們是我人生之中最堅(jiān)強(qiáng)的后盾，他們是我生命中最值得信賴和依靠的人。 最后，向所有關(guān)心我和愛護(hù)我的所有同學(xué)，師長，朋友致以最誠摯的感謝！