管殼式換熱器的設(shè)計(jì)及計(jì)算-資料下載頁(yè)
2025-08-16 18:44本頁(yè)面
【正文】 ； 管程介質(zhì)溫度： 151～60℃；③ 由工藝計(jì)算求得的換熱面積為96m2。 計(jì)算由第三章的計(jì)算可知：管長(zhǎng)：2000mm，管程：1，管子數(shù)：270，管子規(guī)格：Φ25，殼徑：600mm，折流板間距：300mm，中心管數(shù)：30，管心距：32mm。查表可知換熱器殼體壁厚為12mm。換熱器封頭的選擇：上下封頭均選用標(biāo)準(zhǔn)橢圓形封頭，根據(jù)JB/T47372002標(biāo)準(zhǔn)，封頭為DN60012，曲邊高度h1=40mm，材料選用20R鋼。 容器法蘭的選擇材料選用16MnR。根據(jù)JB470392標(biāo)準(zhǔn)，選用DN600，（MPa）的密封長(zhǎng)頸對(duì)焊法蘭。 管板尺寸確定選用固定式管板，由《鋼制列管式固定管板換熱器結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)手冊(cè)》，查得Pt=Ps=(取管板的公稱壓力為MPa)的碳鋼管板尺寸。 管子拉脫力計(jì)算在操作壓力下，每平方米脹節(jié)周邊所產(chǎn)生的力qp: ()式中 () 溫差應(yīng)力導(dǎo)致的每平方米脹接周邊上的拉脫力 ()式中 () () ()由已知條件可知，與的作用方向相同，都使管子受力，則和拉脫力：因此，拉脫力在許用范圍內(nèi)。計(jì)算是否安裝膨脹節(jié)。管、殼壁溫差所產(chǎn)生的軸向力： ()壓力作用于殼體上的軸向力： ()其中， ()則：()壓力作用于管子上的軸向力：()()根據(jù)《鋼制管殼式換熱器設(shè)計(jì)規(guī)定》條件成立，故本換熱器不必設(shè)膨脹節(jié)。 折流板設(shè)計(jì)折流板為弓形，h==1000=750mm，折流板間距取600 mm；由表查得折流板最小厚度為6mm，+，材料為Q235A鋼。 拉桿拉桿選用Φ12，共10，材料為Q235AF鋼。 開孔補(bǔ)強(qiáng)換熱器殼體和封頭上的接管處開孔需要補(bǔ)強(qiáng)，常用的結(jié)構(gòu)是在開孔外面焊上一塊與容器壁材料和厚度都相同，即8mm厚的20R鋼。 支座換熱器選用臥式結(jié)構(gòu)，采用耳式結(jié)構(gòu)。設(shè)計(jì)結(jié)果，見換熱器裝配圖。（） 第五章 分析所選換熱器優(yōu)劣管殼式換熱器是目前應(yīng)用最為廣泛的一種換熱設(shè)備，已作為一種標(biāo)準(zhǔn)換熱設(shè)備。它由許多管子所組成的管束，管子固定在管板上，而管板與外殼連接在一起。為了增加流體在管外空間的流速，以改善它的給熱情況，在筒體內(nèi)間隔安裝了多塊折流板。換熱器的殼體上和兩側(cè)的端蓋上（對(duì)偶數(shù)管程而言，則在一側(cè)）裝有流體的進(jìn)出口，有時(shí)還在其上裝設(shè)檢查孔，為安置測(cè)量?jī)x表用的接口管、排液孔和排氣孔等。這種換熱器的特點(diǎn)是易于制造，生產(chǎn)成本較低，選用的材料范圍廣泛，換液表面的清洗比較方便，適應(yīng)性強(qiáng)，處理能力大，高溫和高壓下亦能應(yīng)用。但從傳熱效率、結(jié)構(gòu)的緊湊性和單位換熱面積所需金屬的消耗量等均不如一些新型高效緊湊式換熱器。 結(jié) 論本文提出的換熱器的設(shè)計(jì)，在工藝設(shè)計(jì)上考慮了傳熱系數(shù)、管殼程壓降等對(duì)換熱器設(shè)計(jì)的影響，同時(shí)在機(jī)械設(shè)計(jì)上進(jìn)行了部分簡(jiǎn)化設(shè)計(jì)。因此，此次設(shè)計(jì)比較成功。傳熱過程是化工原理課程中重要的單元操作，換熱器是重要的化工單元操作設(shè)備，種類繁多、形式各異。其中管殼式換熱器使用廣泛，技術(shù)成熟，處理能力大，適應(yīng)性強(qiáng)，為目前化工廠中的重要換熱設(shè)備。管殼式換熱器已經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)化，對(duì)于給定的傳熱過程，其通用的設(shè)計(jì)方法為大家所熟知，但是，這種通行的設(shè)計(jì)方法還遠(yuǎn)沒有達(dá)到最優(yōu)化程度，使用電算技術(shù)也并不能從本質(zhì)上提高設(shè)計(jì)的準(zhǔn)確度。換熱器投入運(yùn)行后，其穩(wěn)態(tài)特性往往與設(shè)計(jì)時(shí)所期望的不一致，或者不容易操作控制。 參考文獻(xiàn)[1][J].(2) ：30～36[2][J].(7)：51～56[3] twist in the tale1The Chemical Engineer[J]97(626)：21～24[4] Rajiv your heat exchanger design skills[M]. (3)：35～47[5]王進(jìn)修，姚愛如，[J]. (4):35～42，20[6][J].，40(4)：438～443[7]鐘理，[J]..(4):1～5[8][J].(6)：40～46[9]ABB Lummus Heat Trasfer Ltd. A new shell2and2tube option frrefineries[J].1997，91～95[10]ABB Lummus Heat Trasfer changer [J].1997，(6) :10[11][J].(1)：1～5[12]刁玉瑋，[M].大連:大連理工大學(xué)出版社，2005：18[13][M].天津:天津科學(xué)技術(shù)出版社，2006：34[14][M].天津:天津科學(xué)技術(shù)出版社，1998：21[15]鄭津洋，董其伍，[M].北京:化學(xué)工業(yè)出版社，2005：98[16]黎圣藜，熱交換器工藝系統(tǒng)設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)的確定[J]，(1)：40～46[17][J].醫(yī)藥工程設(shè)計(jì)，1999(2) ：35～47[18][M].北京：清華大學(xué)出版社，1987：25～43[19]燕山石油化學(xué)總公司設(shè)計(jì)院，[M].北京：：98[20]中國(guó)人民共和國(guó)機(jī)械工業(yè)部，石油工業(yè)部，[M].北京：化學(xué)工業(yè)出版社，1983：58
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