再沸器畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書費(fèi)下載-資料下載頁
2024-11-29 05:00本頁面
【導(dǎo)讀】薀薄羆羇蒆薃聿芃莂薂螈肅羋薂袁芁薆薁羃肄蒂蝕肅艿莈蠆螅肂芄蚈袇芇芀蚇聿膀蕿蚆蝿莆蒅蚆袁腿莁蚅羄莄芇蚄肆膇薆螃螆羀蒂螂袈膅莈螁羀羈莄螀螀芃艿螀袂肆薈蝿羅節(jié)蒄螈肇肅莀螇螆芀芆袆衿肅薅裊羈羋蒁襖膃肁蕆襖袃莇莃蒀羅腿艿葿肈蒞薇蒈螇膈蒃蒈袀莃荿薇膆芅薆肄罿薄薅螄膄薀薄羆羇蒆薃聿芃莂薂螈肅羋薂袁芁薆薁羃肄蒂蝕肅艿莈蠆螅肂芄蚈袇芇芀蚇聿膀蕿蚆蝿莆蒅蚆袁腿莁蚅羄莄芇蚄肆膇薆螃螆羀蒂螂袈膅莈螁羀羈莄螀螀芃艿螀袂肆薈蝿羅節(jié)蒄螈肇肅莀螇螆芀芆袆衿肅薅裊羈羋蒁襖膃肁蕆襖袃莇莃蒀羅腿艿葿肈蒞薇蒈螇膈蒃蒈袀莃荿薇膆芅薆肄罿薄薅螄膄薀薄羆羇蒆薃聿芃莂薂螈肅羋薂袁芁薆薁羃肄蒂蝕肅艿莈蠆螅肂芄蚈袇芇芀蚇聿膀蕿蚆蝿莆蒅蚆袁腿莁蚅羄莄芇蚄肆膇薆螃螆羀蒂螂袈膅莈螁羀羈莄螀螀芃艿螀袂肆薈蝿羅節(jié)蒄螈肇肅莀螇螆芀芆袆衿肅薅裊羈羋蒁襖膃肁蕆襖袃莇莃蒀羅腿艿葿肈蒞薇蒈螇膈蒃蒈袀莃荿薇膆芅薆肄罿薄薅螄膄薀薄羆羇蒆薃聿芃莂薂螈肅羋薂袁芁薆薁羃
【正文】 溫度/ ℃計(jì)算傳熱系數(shù)/ [W/(m2 K)]接管尺寸/ mm傳熱面積/ m2管數(shù)程數(shù) 第 三 章 再沸器的機(jī)械設(shè)計(jì) 的 計(jì)算 21 根據(jù)工藝條件殼程的設(shè)計(jì)壓力為 p=，焊接采用雙面對接焊局部無損探傷，焊接接頭系數(shù) φ=，材料用 0Cr18Ni9， ??σ t=137Mpa，取鋼板的厚度負(fù)偏差 c1=，腐蝕裕量 c2=2mm， c=c1+c2=，設(shè)計(jì)壁厚 td 為： td=[pDi/(2[ζ]tφp)]+c (31) =[()]+= 考慮到換熱器立體擺放，殼體上需安裝支座，為此適當(dāng)增加筒體壁厚，且對合金鋼最小壁厚要求，取筒體的名義厚度為 tn=8mm 的 計(jì)算 換熱器的管箱材料為 Q235B，該材料在 設(shè)計(jì)溫度下許用應(yīng)力為 113MPa，焊接采用雙面對接焊局部無損探傷，焊接接頭系數(shù) φ=，鋼板的厚度負(fù)偏差c1=，腐蝕裕量 c2=2mm， c=c1+c2=，管箱的設(shè)計(jì)壁厚 td 為： td=[pDi/(2[ζ]tp)]+c (32) =[()/()]+= 取管箱壁厚為 tn=6mm 水 壓試驗(yàn) 水壓試驗(yàn)壓力有 pT=[ζ]/[ ζ]t= 和 pT=p+= 中取一大值pT=。 ζT=pT[Di+(tnc)]/2(tnc)=[1000+()]/2()=35Mpa (33) 所用 Q235B 板材在常溫時 ζs=235Mpa， ==80Mpa (34) 可見水壓試驗(yàn)時筒體、封頭壁內(nèi)應(yīng)力都小于 ，水壓試 驗(yàn)安全。 、管子與管板連接結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 的 形式 由于殼體壁厚小于等于 12mm且殼程設(shè)計(jì)壓力不大于 1Mpa 故管板選擇兼做法蘭式。 選擇不可拆式，采用焊接的方法連接參照選取 附圖 31 所示 22 23 0 176。1 . 51 2 . 534 5 176。 圖 31 的 連接形式 換熱管與管板具有較好的可焊性，且沒有較大的振動及有間隙腐蝕的場合，故采用強(qiáng)度焊加貼脹。 如圖 32 4 5 176。1.52不脹15貼脹36 圖 32 換熱管規(guī) 格：外徑 x 壁厚 25x2 換熱管最小伸出長度 l1= l3=2mm l2= 查得：外徑 D=1130mm D1=1090mm D3=997mm D7=1045mm 板厚 b=51mm c=12mm d=23mm n=36 個 重量： 133kg 管板形式如圖 33 所示： 23 4833 4 5 176。φ 1 0 4 5φ 1 1 3 0φ 1 0 9 0φ 9 9 7A C3 6 φ 2 36 M 1 669.3B4 2 7 φ 2 5+ 0 . 1 503 4 5 176。31 2 . 5φ 9 9 75 ： 1AB3 ： 13 232322 4 5 176。13 0176。51C3 ： 1圖 33 L=換熱管長度 2x 管板厚度 2x 換熱管伸出長度 ==2395mm 封頭 采用標(biāo)準(zhǔn)橢圓形封頭 其厚度取 s=6mm。根據(jù) JB/T47371992 標(biāo)準(zhǔn)，取上下封頭均為 EHA1000X6,DN=1000mm，直邊高度 h2=25mm， h1=250mm，質(zhì)量為55kg。 材料選擇不銹鋼 OCr18Ni9。 h2h1D Ns 圖 34 的選擇 24 查標(biāo)準(zhǔn) JB/ 選用型號為 RF 具體尺寸如圖 35 所示 6 0 176。3133 0 176。3 4 5 176。3 6 φ 2 3φ 1 0 4 5φ 1 0 0 0φ 1 0 2 0φ 1 0 9 0φ 1 1 3 01 2 . 548 圖 35 的 結(jié)構(gòu) 對于單管程換 熱器管箱且內(nèi)直徑為 1000mm 的可以選用常見的 B 型（封頭管箱）厚度為 6mm，如圖 36 所示的結(jié)構(gòu) hfLg 圖 36 選用如圖 37 所示平焊法蘭 RF 凸面密封就可以滿足工藝要求。 25 圖 37 再沸器屬于中低壓容器且介質(zhì)為蒸汽，根據(jù)工作壓力 和工作溫度150℃ 查得密封墊圈采用寬 20mm的石棉橡膠板 平形，尺寸 φ1044xφ1004x3。 管箱最小長度：單程管箱采用軸向接管時，接管中心線上的管箱最小長度應(yīng)大于或等于接管內(nèi)徑的 1/3 即 Lg min=Di/3=1000/3=333mm 管箱最大長度：對于單程管箱來說，管箱長度應(yīng)考慮流通面積、各相鄰焊縫間的距離外，還應(yīng)考慮管箱中內(nèi)件的焊接和清理 。 988 圖 38 Lg max=988mm 綜合考慮管箱應(yīng)有足夠的空間來均勻輸送流體且 333mm≤Lg≤988mm，現(xiàn)取管箱筒節(jié)長 Lg=500mm。 應(yīng)力計(jì)算 26 在安裝溫度下：如圖 39（ a）所示，殼體與管子的長度均為 2500mm，操作狀態(tài)下自由伸長時，如圖 39（ b）所示，殼體和管子溫度都升高，若管壁溫度高于殼體壁溫度，則管子自由伸長量 δt 和殼體自由伸長量 δs 分別為： δt=αt(ttt0)L （ 35） δs=αs(tst0)L （ 36） 式中 αt， αs–管子和殼體材料的溫度膨 脹系數(shù)， ℃ 1； t0安裝時的溫度， ℃ ； tt， ts 操作狀態(tài)下管壁溫度和殼體溫度， ℃ 。 管子與殼體剛性連接時，如圖 39（ c）所示，管子與筒體的實(shí)際伸長量必須相等，因此就出現(xiàn)殼體被拉伸，產(chǎn)生拉應(yīng)力；管子被壓縮，差生壓應(yīng)力。此拉、壓應(yīng)力就是溫度應(yīng)力，也稱熱應(yīng)力。由于溫差而使殼體被拉長的總拉伸量應(yīng)等于所有管子被壓縮的總壓縮力。總拉伸力稱為溫差軸向力，用 F 表示。 F 為正值表示殼體被拉伸，管子被壓縮； F 為負(fù)值時，表示殼體被壓縮，管子被拉伸。 Lδ tδ sδ( a )( b )( c ) 圖 39 管子所受 壓縮力等于殼體所受拉伸力。如兩者的變形不超過彈性范圍，則按胡克定律可知管子被壓縮的量： δtδ=EtAtFL （ 37） 而殼體被拉伸的量： δδs=EsAsFL （ 38） 合并以上兩式，消去 δ 可得： δt EtAtFL =δs+EsAsFL （ 39） 將（ 35）和（ 36）代入（ 39）并整理，得管子或殼體的溫差軸向力： 27 F=EsAsEtAttttt sstt 11 )()( 00???? ?? （ 310） 在管子及殼體中的溫差應(yīng)力為 ζt=F/At （ 311） ζs=F/As （ 312） 式中 Et， Es管子和殼體材料彈性模量， MPa。 At換熱管總截面面積， mm2； As殼壁橫截面面積， mm2。 管子和殼體的溫度膨脹系數(shù) αt， αs 都取 ℃ 1； 管子和殼體材料彈性模量 Et， Es 都取 210000MPa。 所以 F=2 5 1 2 02 1 0 0 0 016 1 6 7 62 1 0 0 0 01 )251 3 0()251 6 0(66?????? ?? xx =2x106N ζt=F/At=2x106/61676= MPa ζs=F/As=2x106/25120= MPa 該換熱器在可能出現(xiàn)的最危險工況下管子的應(yīng)力為： 表 31 工藝條件 管子 殼體 材質(zhì) 0Cr18Ni9 鋼 Q235B α/℃ 1 E/Mpa 尺寸 φ25x2x2500 φ1000x8 管子數(shù) 427 根 管間距 32mm 管殼壁溫差 Δt=20℃ 管子與管板連接方式 強(qiáng)度焊加貼脹 脹接長度 l=36mm 在操作壓力下，每平方米 脹接周邊所產(chǎn)生的力 qp 為 qp=lπdpf0 (312) 28 式中 f=4πd02=4π252=396mm2 p=； l=36mm qp=（ ） = Mpa 而溫差應(yīng)力導(dǎo)致的每平方脹接周邊上的拉脫力 qt=d0l4 di2d02σt ）（ ? (313) 式中 ζt=As/At1 )tαE(t st? As=πDtn==25120mm2 (314)
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