【正文】 +1002400+12210620 = (375）附件（如接管、法蘭、浮頭蓋等）質(zhì)量取為全部質(zhì)量的20%：m5=20%m1+m2+m3+m4 =73+++=（376）圓筒的體積：V1=π4Di2L39。=π440023400109 =；（377）封頭的體積：V2=2=； （378）故總體積為：V=V1+V2=+=；（379）由于泥漿的密度比水的密度大，故鞍座應(yīng)在水壓試驗時應(yīng)采用當(dāng)量質(zhì)量,此時所受支反力較大，即如下：水壓試驗時充液重量： m6=ρiV=1570=；（380）水壓試驗時總質(zhì)量： m=m1+m2+m3+m4+m5+m6 =73+++++ =； (381）水壓試驗時單位長度載荷： q=mgL39。+43hi=+12543=；（382）水壓試驗時支座反力：F=12mg=12=；m1=73kg m2=m3=m4=m5=V1=V2=V=m=q=F= 鞍座的型號及尺寸根據(jù)支反力查JB/T471292選擇鞍座的型號為：DN600、120176。包角重型帶墊板鞍式支座。表37 鞍座尺寸公稱直徑ＤＮ允許載荷Ｑ（ＫＮ）底板腹板筋板墊板螺栓間距l(xiāng)2鞍座質(zhì)量（kg）增加１００mm高度增加的質(zhì)量（kg）l1b1l3b3弧長b4e4006038012088300968480160628260133在換熱器設(shè)計中，為了使傳熱面積得以充分利用，殼程流體進、出口接管應(yīng)盡量接近兩端管板，而管箱進、出口接管盡量靠近管箱法蘭，可縮短管箱、殼體長度，減輕設(shè)備重量。然而，為了保證設(shè)備的制造安裝，管口距地的距離也不能靠得太近，它受到最小位置的限制。1）殼程接管位置的最小尺寸接管帶補強圈，故應(yīng)按下式計算： L1≥DH2+b4+C(383)式中：L1——殼程接管位置最小尺寸，mm；C——補強圈外邊緣至管板與殼體連接焊縫之間的距離，計算中取C≥4S（S為殼體厚度，mm），且；DH——補強圈外圓直徑，mm；b——管板厚度，mm。L1≥2002+304+30=156mm；經(jīng)過實際畫圖后，L1=170mm，滿足最小位置的要求。C=30mmDH=200mmb=30mmL1≥156mmL1=170mm到此，換熱器結(jié)構(gòu)設(shè)計及強度計算已經(jīng)基本結(jié)束?？梢哉f，換熱器的主要設(shè)計計算已經(jīng)完成，其計算結(jié)果將通過裝配圖、部件圖以及零件圖表現(xiàn)出來。第四章?lián)Q熱器的腐蝕、制造與檢驗 換熱器的腐蝕換熱器腐蝕的主要部位是換熱管、管子與管板連接處、管子與折流板交界處、殼體等。腐蝕原因如下所述。 由于介質(zhì)中污垢、水垢以及入口介質(zhì)的渦流磨損，易使管子產(chǎn)生腐蝕，特別是在管子入口端的40～50mm處的管端腐蝕，這主要是由于流體在死角處產(chǎn)生渦流擾動有關(guān)。、折流板連接處的腐蝕換熱管與管板連接部位及管子與折流板交界處都有應(yīng)力集中，容易在張脹管部位出現(xiàn)裂紋，當(dāng)管子與管板存在間隙十，易產(chǎn)生Cl+的聚積及氧的濃差，從而容易在換熱管表面形成點坑或間隙腐蝕。管子與折流板交界處的破裂，往往是由于管子長，折流板多，管子稍有彎曲，容易造成管壁與折流板處產(chǎn)生局部應(yīng)力集中，加之間隙的存在，故其交界處成為應(yīng)力腐蝕的薄弱環(huán)節(jié)。由于殼體及附件的焊縫質(zhì)量不好也易發(fā)生腐蝕，當(dāng)殼體介質(zhì)為電解質(zhì)，殼體材料為碳鋼，管束用折流板為銅合金時，易產(chǎn)生電化學(xué)腐蝕，把殼體腐蝕穿孔。 換熱器的制造與檢驗制造工藝：選取換熱設(shè)備的制造材料及牌號，進行材料的化學(xué)成分檢驗，機械性能合格后，對鋼板進行矯形，方法包括手工矯形、機械矯形及火焰矯形。具體過程為：備料——劃線——切割——邊緣加工（探傷）——成型——組對——焊接——焊接質(zhì)量檢驗——組裝焊接——壓力試驗化工設(shè)備不僅在制造之前對原材料進行檢驗，而且在制造過程中也要隨時進行檢查，即質(zhì)量檢驗。設(shè)備制造過程中的檢驗，包括原材料的檢驗、工序間的檢驗及壓力試驗，具體內(nèi)容如下：；、力學(xué)性能分析試驗、金相組織試驗，總稱為破壞試驗；，其檢驗方法是無損檢測，它包括：射線檢測、超聲波檢測、磁粉檢測、滲透檢測等；，包括：水壓試驗、介質(zhì)試驗、氣密性試驗等。、殼體、頭蓋的制造與檢驗，因為筒體的橢圓度要求較高，這主要是為了保證殼體與折流板之間有合適的間隙；，并應(yīng)具有全焊透的焊縫；，內(nèi)直徑允許偏差可通過外圓周長加以控制，其外圓周允許上偏差為10mm，下偏差為零；，最大直徑與最小直徑之差為e≤%DN，且由于DN≤1200mm，則其值≤5mm；（L為圓筒總長），且由于此時L=6000mm，則其值≤；；，影響管束順利安裝時，應(yīng)采取防止變形措施；，因此管箱和封頭法蘭等焊接后，須進行消除應(yīng)力熱處理，最后再進行機械加工。1. 加工步驟：下料——校直——除銹（清除氧化皮、鐵銹及污垢等雜質(zhì)）；2. 換熱管為直管，因此應(yīng)采用整根管子而不允許有接縫；，則其管端外表面也應(yīng)除銹，而且因為采用焊接方法，則管端清理長度應(yīng)不小于管外徑，且不小于25mm。，且管板拼接焊縫須經(jīng)100%射線或超聲波探傷檢查；，則管孔表面粗糙度Ra值不大于25；：下料——校平——車削平面外圓及壓緊面——劃線——定位孔加工——鉆孔——倒角；176。管板中心角區(qū)域內(nèi)的管孔，在這一區(qū)域內(nèi)允許有4%的管孔上偏差比+；：下料——去毛刺——校平——重疊、壓緊——沿周邊點焊——鉆孔（必須使折流板的管孔與管板的管孔中心在同一直線上）——劃線——鉆拉桿——加工外圓；。，外圓面兩側(cè)的尖角應(yīng)倒鈍；。，不應(yīng)留有影響脹接或焊接連接質(zhì)量的毛刺、鐵屑、銹斑、油污等；，焊渣及凸出于換熱管內(nèi)壁的焊瘤均應(yīng)清除。焊縫缺陷的返修，應(yīng)清除缺陷后焊補。1） 組裝過程：將固定管板和折流板用拉桿和定距管組合。調(diào)整襯墊使管板面與組裝平臺垂直，并使固定管板與折流板的中心線一致，然后一根一根地插入傳熱管。2） 組裝時應(yīng)注意：，允許誤差不得大于1mm；兩管板之間長度誤差為177。2mm；管子與管板之間應(yīng)垂直；，以免在裝入或抽出管束時，因折流板竄動而損傷換熱管；，換熱管表面不應(yīng)出現(xiàn)凹癟或劃傷；，其他任何零件均不準(zhǔn)與換熱管相焊。、浮頭蓋的熱處理碳鋼、低合金鋼制的焊有分程隔板的管箱和浮頭蓋以及管箱的側(cè)向開孔超過1/3圓筒內(nèi)徑的管箱，在施焊后作消除應(yīng)力的熱處理，設(shè)備法蘭密封面應(yīng)在熱處理后加工。5焊接工藝評定 本章主要敘述各主要部件的焊接工藝以及當(dāng)中應(yīng)注意的問題。 殼體焊接工藝焊接殼體時，應(yīng)先焊筒節(jié)縱縫，焊好后校圓，再組裝焊接環(huán)縫。要注意的是必須先焊縱縫后焊環(huán)縫，因為若先將環(huán)縫焊好再焊縱縫時筒體的膨脹和收縮都要受到環(huán)縫的限制，其結(jié)果會引起過大的應(yīng)力，甚至產(chǎn)生裂紋。每條焊縫的焊接次序是先焊筒體里面，焊完后從外面用碳弧氣刨清理焊根，將容易產(chǎn)生裂紋和氣孔的第一層焊縫基本刨掉，經(jīng)磁粉或著色探傷確信沒有缺陷存在后再焊外側(cè)。殼體的材料為16MnR，其可焊性較好。焊前不需要進行預(yù)熱，采用埋弧自動焊，開V型坡口，采用H08Mn2焊絲和HJ431焊劑，焊完后需將其加熱到600～650℃，要進行焊后熱處理，以消除殘余應(yīng)力，而且也可軟化淬硬部位，提高韌性。 換熱管與管板的焊接換熱管與管板的焊接一般采用手工電弧焊，也廣泛采用惰性氣體保護焊，在此選擇其焊接方式為手工電弧焊。管子的材料為20號鋼，而管板的材料為鍛件16MnⅡ，兩者的焊接性能都較好，由于管板厚度較大，此時應(yīng)進行焊前預(yù)熱，預(yù)熱溫度為100～200℃，選用焊條J506，焊后熱處理溫度為600～650℃，以消除殘余應(yīng)力。管子與管板焊接最主要的問題是焊接缺陷，缺陷一般為氣孔或裂紋。它們直接關(guān)系到工程的質(zhì)量。產(chǎn)生氣孔的主要是附在管子和管板孔上的油脂、鐵銹、空氣和堆焊管板時復(fù)層中夾有的焊渣在受熱時分解而造成。因此在焊接前，要特別注意焊接部位的脫脂和除銹。另一個可能產(chǎn)生的缺陷是裂紋，如果接頭的化學(xué)成分控制不當(dāng)，熱影響區(qū)過度硬化，結(jié)點處有油污及管子與管板孔配合間隙過大等，都易在焊縫處引起裂紋。 法蘭與筒體的焊接法蘭與筒體的焊接屬于C類接頭。法蘭的材料為鍛件20MnMoⅡ，筒體的材料為16MnR，兩者都具有良好的綜合機械性能和焊接性能，此時可以采用埋弧自動焊，焊絲為H10MnSiA，焊劑為HJ250，焊后需要進行消除應(yīng)力熱處理，需要將熱處理溫度控制在550～650℃。6換熱器的安裝、試車與維護 安裝，在換熱器的兩端留有足夠的空間來滿足拆裝、維修的需要；。、清掃。抽管束時，應(yīng)注意保護密封面和折流板。移動和起吊管束時，應(yīng)將管束放置在專用的支承結(jié)構(gòu)上，以避免損傷換熱管；。當(dāng)圖樣有要求時，應(yīng)進行氣密性實驗。，螺母與底板間應(yīng)留有1～3㎜的間；。設(shè)備找平后，斜墊鐵可與設(shè)備支座底板焊牢，但不得與下面的平墊鐵或滑板焊死；。，避免強力裝配；，一般應(yīng)按GB1511999圖63表示的順序進行，并應(yīng)涂抹適當(dāng)?shù)穆菁y潤滑劑。 試車，銘牌有無特殊標(biāo)志，如管板是否按壓差設(shè)計，對試壓、試車程序有無特殊要求等；，并在入口接管處設(shè)置過濾網(wǎng)；，試車前應(yīng)增設(shè)臨時旁路；，使流體充滿設(shè)備；，開車前應(yīng)排空殘液，以免形成水擊；有腐蝕性的介質(zhì)，停車后應(yīng)將殘存介質(zhì)排凈；，應(yīng)緩慢升溫和降溫，避免造成壓差過大和熱沖擊。 維護；、殼程介質(zhì)的溫度及壓降進行監(jiān)督，分析換熱器的泄漏和結(jié)垢情況；在壓降增大和傳熱系數(shù)降低超過一定數(shù)值時，應(yīng)根據(jù)介質(zhì)和換熱器的結(jié)構(gòu)，選擇有效的方法進行清洗；。總結(jié)時間如流水，轉(zhuǎn)眼之間我們的畢業(yè)設(shè)計即將結(jié)束。本次設(shè)計是大學(xué)四年來任務(wù)最重，耗時最多，最重要的一個過程,最能把理論知識運用到實踐當(dāng)中的過程。這也是我們從一個學(xué)生走向社會的一個轉(zhuǎn)折，畢業(yè)設(shè)計的兩個月,這次畢業(yè)設(shè)計讓我受益匪淺。我現(xiàn)在將我的過程以及所學(xué)到的總結(jié)如下：我選擇的畢業(yè)設(shè)計題目是液固兩相流降溫換熱器設(shè)計。拿到畢業(yè)設(shè)計題目后感覺無從下手，在劉老師指導(dǎo)下,我找到了題目的突破口，從而得以往下進行。也正是在劉志超老師的幫助下，我去了國能換熱器實習(xí)，能夠向一線工程技術(shù)人員學(xué)習(xí)同他們交流。雖然每天需要兩地奔波比較辛苦，但學(xué)到了很多在學(xué)校學(xué)不到的知識，我認(rèn)為是非常值得的。在劉老師的指導(dǎo)下和國能換熱器工程師的幫助下順利完成了畢業(yè)設(shè)計。一、畢業(yè)設(shè)計課題主要的步驟:收集資料，比如說：GB1501999鋼制壓力容器； GB1511999管殼式換熱器；石油化工設(shè)備設(shè)計選用手冊，換熱器等等根據(jù)設(shè)計題目在劉老師的指導(dǎo)下和國能換熱器設(shè)備廠工程師的幫助下確定設(shè)計思路,制定總體的設(shè)計步驟進行工藝計算：工藝計算包括以下幾個部分：A、熱力計算；B、壓力降計算；C、換熱器壁溫計算換熱器的結(jié)構(gòu)設(shè)計與強度校核：A、殼體與管箱壁厚的確定；B、開孔補強計算；C、水壓實驗；D、換熱管計算；E、管板設(shè)計；F、折流板設(shè)計；G、拉桿與定距管設(shè)計；H、其它零部件設(shè)計查資料確定換熱器的腐蝕，焊接，安裝與維護寫編制依據(jù)整理文字，畫CAD圖以及手繪圖。在這么的過程中，每一步都是自己親自做過的，遇到的問題也非常多，在經(jīng)過遇到問題，思索問題到解決問題的過程中，收獲是最多的。以往沒有注意到的問題，都在這一次的畢業(yè)設(shè)計中得以體現(xiàn)，這培養(yǎng)了我的細心，耐心和專心。二、在算的過程中遇到的主要問題：問題：由于我們畢業(yè)設(shè)計為液固兩相流的傳熱，因此換熱器選型問題是一個難題，不是所有類型的換熱器都適合。解決方法：通過上網(wǎng)查閱資料，向老師問詢及在國能換熱設(shè)備廠實地勘察并仔細對比各種不同的換熱器，并結(jié)合畢業(yè)設(shè)計的要求最終選定了換熱器的類型，從而使畢業(yè)設(shè)計能進一步順利展開。問題：開始畫圖的時候設(shè)置的了太多顏色，設(shè)置圖層不合理，結(jié)果導(dǎo)致畫出的圖很亂，出現(xiàn)錯誤后不方便修改。解決方法：①合理設(shè)置圖層（便于整體修改）；②顏色不宜多；③細節(jié)使用應(yīng)注意。三、所感我覺得能夠在這次的畢業(yè)設(shè)計中學(xué)到很多的東西，以往不注意的細節(jié)，在這一次中是必須讓自己去注意的。畢業(yè)設(shè)計也是我這四年來所學(xué)到知識的一個體現(xiàn)。通過這次設(shè)計，使我的各方面的能力得到提高和增強，不僅在英語和計算機能力得到提高，還有增強了我的獨立思考和創(chuàng)新能力。但是由于水平的有限，在設(shè)計過程中一定存在許多疏漏和不夠合理之處，懇請各位老師和同學(xué)批評指正。致謝本設(shè)計是在劉志超老師的幫助和指導(dǎo)下完成的，在設(shè)計的選題以及設(shè)計的方法上，劉老師給了我們莫大的幫助與關(guān)懷。劉老師在畢業(yè)設(shè)計期間，對我們嚴(yán)格要求，要求我們能夠獨立完成設(shè)計圖紙的任務(wù)，培養(yǎng)我們獨立解決問題的能力，還從自己的寶貴時間中抽時間為我們審閱論文和圖，并提出修改意見和建議。劉老師淵博的理論知識、豐富的實踐經(jīng)驗、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)作風(fēng)、樂觀的生活態(tài)度及熱情待人的品格都深深地影響和教育了我們，我們從她身上學(xué)到了很多做人的道理。同時在生活上也很關(guān)心我們，經(jīng)常問我們的設(shè)計情況，鼓勵我們學(xué)習(xí)。在這里，謹(jǐn)向劉老師表示最衷心的感謝和最誠摯的敬意在此還要感謝我的其他老師。在過去的大學(xué)四年里，老師循循善誘的教導(dǎo)我們，為我們的付出了無數(shù)的汗水，還要感謝熱能專業(yè)的各位老師四年來對我們的辛勤培育與教導(dǎo)。同時還要特別感謝國能換熱設(shè)備廠的楊阿姨和史工，在設(shè)計過程中他們從一個一線工程師的角度出發(fā)給我提出了很多意見和建議。在畢業(yè)設(shè)計過程中他們從工藝計算到結(jié)構(gòu)設(shè)計再到畫圖都給我這個只有理論很缺乏實踐的大學(xué)畢業(yè)生上了生動的一課，讓我真正體會到了作為一個設(shè)計人