【導讀】備設計、控制方案制定及和制造中技術問題處理的能力。畢業(yè)設計環(huán)節(jié)要求學生。2使用國家最新壓力容器和換熱器設計標準、規(guī)范進行設計。及設計的全過程。正確掌握計算機操作和專業(yè)軟件使用。5采用CAD繪制所設計的工程圖紙。6畢業(yè)設計全部工作由設計者獨立完成。2評述所設計的換熱器在生產(chǎn)中的地位、作用及設備選型；6編制制造、檢驗、安裝、運輸?shù)燃夹g條件；7繪制設備總裝配圖及零件圖；1設計說明書一份。3相關題目中文文獻綜述一篇，譯文一篇。18國家壓力容器標準化委員會，《換熱器基本參數(shù)》（JB/T4714～4720、JB4721、JB/T4722～。計和強度校核三步詳盡地闡述了本臺換熱器的設計過程。變換煤氣冷卻的工藝說明?？刂品桨傅脑O計主要是通過對整體設備的綜合分析，確定設

　　

【正文】 距管的長度 L視實際情況選定，質(zhì)量為 /kgf m 。其規(guī)格一般與所在的換熱器的換熱管規(guī)格相同。上表 Ld為管板上拉桿螺孔深度。 由于折流板并不需要承受大的載荷，所以 由 [4,11]選擇 Q345為折流板的材料 。 本次換熱器設計是 單 殼程單管程 ,選擇 上下缺邊 折流板 。 折流板尺寸件下圖： （ 1）折流板缺口弦高 h 根據(jù) [3， 73]， 折流板缺口弦高 h宜取圓筒內(nèi)徑的 ～ ， 本次設計中 折流板高度取為 204mm。 （ 2）折流板的最小厚度 根據(jù) [2， 74]表 34，對 折流板厚度 進行 選取，對公稱直徑 DN在 600～ 900mm之間的折流板，折流板最小厚度為 10mm，本次取 10mm。 （ 3）折流板的外圓直徑 bD 根據(jù) [2， 75]表 41， 對于公稱直徑 DN在 600～ 900mm之間，折流板名義外直徑 bD=DN4，允許偏差為 ?? ，折流板的外圓直徑 bD =8004=796mm。 且弓形板的缺口應小于 1/2的 d。 28 為防止殼程物料進口處，流體對換熱管表面的直接沖刺，應在殼程進口處設置防沖擋板。又由于本次設計的殼程物料為氣體，所以要設置防沖擋板。 因為 700≤ 800≤ 1200，所以防沖擋板才有焊接在定距管的形式。 防沖擋板在殼體內(nèi)的位置，應使防沖擋板周邊與殼體內(nèi)壁所形成的流通截面積為殼程進口接管面積的 1 。為簡化計算，防沖擋板在殼體內(nèi)的位置： 130mm 長度和寬度 所以取 因為是低 合金鋼換熱器，所以防沖擋板可以選用 20G，起厚度為 6mm 根據(jù) [8， 707]，當 設備 或管道及附近的 表面溫度高于 50℃者，要采取保溫措施。由于 殼程 最高溫度達到 ℃，因此要增設保溫層。 根據(jù) [8， 709]， 保溫層材料選擇纖維型玻璃棉，該保溫材料 可以制成絕熱板， 容重為 80～ 200 3/mkg ,導熱系數(shù)為 ～ W/(m ℃ )。 根據(jù) [8， 718]查得 保溫層厚度計算公式 ，公式 如下： )1 as st tt tt ??? （??? （ ） 式中，λ為絕熱材料的導熱系數(shù)， 1? 為總傳熱系數(shù)， t 為設備外壁溫度， st 為保溫層外表溫度， at 為環(huán)境溫度。λ取 (m ℃ ). 1 0 6 W???? 對于保溫或是加熱保護的絕熱結構，一般取α 0=10kcal/m2h℃ ,W為當?shù)仫L速。持此設計中，取 1? 為 kcal/m2h℃。 t =℃， st =32℃， at =12℃。 由上式求得，δ =，圓整為 60mm。 29 材料選用 20G，因為同體直徑為 800mm，所以選擇中型 BⅠ 型。 支座承受載荷計算 零部件 名稱 計算 公式 計算 結果 備注 封頭 1m =2179。 193 管箱法蘭 2m =2179。 管箱筒節(jié) 3m =2179。 200 400 左管板 ?? ]46)[(4 1123252422224 bndhDDDbndDm f ???????? 右管板 筒體 m5=4? （ ） ? ? 7850 折流板 ???? )]44()[(422212126 ndndfDm a ????179。 5 換熱管 7m =797179。 179。 拉桿 定距管 56 接管 10m = 保溫層 LDDmIo )(4100 2211 ??? ? 換熱器總質(zhì)量 m=im?= 殼程水壓試驗時水的質(zhì)量： LAM 01 水?? =179。 = 管程水壓試驗時水的質(zhì)量： ）管箱封頭水 VVLAM i 22(2 ??? ? =179。 (+2179。 )= 因此，支座承受的最大載荷為： 30 鞍座尺寸 公稱直徑DN/mm 允許載荷Q(KN) 鞍座高度 h 底板 腹板 筋板 l1 b1 ? 1 ? 2 L3 800 220 200 720 150 10 10 400 墊板 螺栓間距 鞍座質(zhì)量帶墊板 kg 增加 100mm高度增加的質(zhì)量 kg b3 ? 3 弧長 b4 ? 4 e l2 120 10 940 260 6 65 530 38 7 支座的結構見圖 421： 圖 421 支座的結構型式 31 根據(jù) [5， 89]， 當 L3000mm時，取 (?BL ～ L） ， 即在 3000~4200mm范圍內(nèi)取值 ,暫取 LA=3604，且使39。CC LL ?。 39。CC LL ?=1170mm。 內(nèi)壓容器實驗壓力計算公式： [ ][ ] 殼程試驗壓力： 管程實驗壓力： 由于殼程實驗壓力小于管程實驗壓力，所以防止管程做水壓實驗時管板與管子焊接處受壓泄漏，應將殼程試驗壓力提高到 。 32 4強度校核 固定管板換熱器設計計算 計算單位 壓力容器專用計算軟件 ? 設 計 計 算 條 件 殼 程 管 程 設計壓力 ps MPa 設計壓力 pt MPa 設計溫度 ts 265 ?C 設計溫度 t 220 ?C 殼程圓筒內(nèi)徑 Di 800 mm 管箱圓筒內(nèi)徑Di 800 mm 材料名稱 Q345 材料名稱 Q345 簡 圖 計 算 內(nèi) 容 殼程圓筒校核計算 前端管箱圓筒校核計算 前端管箱封頭 (平蓋 )校核計算 后端管箱圓筒校核計算 后端管箱封頭 (平蓋 )校核計算 管箱法蘭校核計算 開孔補強設計計算 管板校核計算 前端管箱筒體計算 計算單位 壓力容器專用計算軟件 ? 33 計算條件 筒體簡圖 計算壓力 Pc MPa 設計溫度 t ? C 內(nèi)徑 Di mm 材料 Q345 ( 鍛材 ) 試驗溫度許用應力 ??? MPa 設計溫度許用應力 ???t MPa 試驗溫度下屈服點 ?s MPa 鋼板負偏差 C1 mm 腐蝕裕量 C2 mm 焊接接頭系數(shù) ? 厚度及重量計算 計算厚度 ? = PDPc it c2[ ]? ?? = mm 有效厚度 ?e =?n C1 C2= mm 名義厚度 ?n = mm 重量 Kg 壓力試驗時應力校核 壓力試驗類型 液壓試驗 試驗壓力值 PT = [][]??t = (或由用戶輸入 ) MPa 壓力試驗允許通過 的應力水平 ???T ???T? ?s = MPa 試驗壓力下 圓筒的應力 ?T = p DT i ee.( ).??? ?2 = MPa 校核條件 ?T? ???T 校核結果 合格 壓力及應力計算 最大允許工作壓力 [Pw]= 2? ? ??e ti e[ ]( )D?= MPa 設計溫度下計算應力 ?t = P Dc i ee( )???2 = MPa ???t? MPa 校核條件 ???t? ≥ ?t 結論 筒體名義厚度大于或等于 GB151中規(guī)定的最小厚度 ,合格 34 前端管箱封頭計算 計算單位 壓力容器專用計算軟件 ? 計算條件 橢圓封頭簡圖 計算壓力 Pc MPa 設計溫度 t ? C 內(nèi)徑 Di mm 曲面高度 hi mm 材料 Q345R (板材 ) 設計溫度許用應力 ???t MPa 試驗溫度許用應力 ??? MPa 鋼板負偏差 C1 mm 腐蝕裕量 C2 mm 焊接接頭系數(shù) ? 厚度及重量計算 形狀系數(shù) K = 16 2 22???? ??????? ????Dhii = 計算厚度 ? = KPD Pc itc2 0 5[ ] .? ?? = mm 有效厚度 ?e =?n C1 C2= mm 最小厚度 ?min = mm 名義厚度 ?n = mm 結論 滿足最小厚度要求 重量 Kg 壓 力 計 算 最大允許工作壓力 [Pw]= 2 0 5[ ] .? ???t ei eKD?= MPa 結論 合格 35 后端管箱筒體計算 計算單位 壓力容器專用計算軟件 ? 計算條件 筒體簡圖 計算壓力 Pc MPa 設計溫度 t ? C 內(nèi)徑 Di mm 材料 Q345R ( 板材 ) 試驗溫度許用應力 ??? MPa 設計溫度許用應力 ???t MPa 試驗溫度下屈服點 ?s MPa 鋼板負偏差 C1 mm 腐蝕裕量 C2 mm 焊接接頭系數(shù) ? 厚度及重量計算 計算厚度 ? = PDPc it c2[ ]? ?? = mm 有效厚度 ?e =?n C1 C2= mm 名義厚度 ?n = mm 重量 Kg 壓力試驗時應力校核 壓力試驗類型 液壓試驗 試驗壓力值 PT = [][]??t = (或由用戶輸入 ) MPa 壓力試驗允許通過 的應力水平 ???T ???T? ?s = MPa 試驗壓力下 圓筒的應力 ?T = p DT i ee.( ).??? ?2 = MPa 校核條件 ?T? ???T 校核結果 合格 壓力及應力計算 最大允許工作壓力 [Pw]= 2? ? ??e ti e[ ]( )D?= MPa 設計溫度下計算應力 ?t = P Dc i ee( )???2 = MPa ???t? MPa 校核條件 ???t? ≥ ?t 結論 筒體名義厚度大于或等于 GB151中規(guī)定的最小厚度 ,合格 36 后端管箱封頭計算 計算單位 壓力容器專用計算軟件 ? 計算條件 橢圓封頭簡圖 計算壓力 Pc MPa 設計溫度 t ? C 內(nèi)徑 Di mm 曲面高度 hi mm 材料 Q345R (板材 ) 設計溫度許用應力 ???t MPa 試驗溫度許用應力 ??? MPa 鋼板負偏差 C1 mm 腐蝕裕量 C2 mm 焊接接頭系數(shù) ? 厚度及重量計算 形狀系數(shù) K = 16 2 22???? ??????? ????Dhii = 計算厚度 ? = KPD Pc itc2 0 5[ ] .? ?? = mm 有效厚度 ?e =?n C1 C2= mm 最小厚度 ?min = mm 名義厚度 ?n = mm 結論 滿足最小厚度要求 重量 Kg 壓 力 計 算 最大允許工作壓力 [Pw]= 2 0 5[ ] .? ???t ei eKD?= MPa 結論 合格 37 殼程圓筒計算 計算單位 壓力容器專用計算軟件 ? 計算條件 筒體簡圖 計算壓力 Pc MPa 設計溫度 t ? C 內(nèi)徑 Di mm 材料 Q345 ( 鍛材 ) 試驗溫度許用應力 ??? MPa 設計溫度許用應力 ???t MPa 試驗溫度下屈服點 ?s MPa 鋼板負偏差