【導讀】4、精餾塔操作條件：常壓；

　　

【正文】 密封面尺寸 法蘭內徑 B 法蘭及法蘭蓋厚度 螺紋 螺栓 長度 螺柱 長度 突面 直徑 d 突出 高度 222 22 M16 70 95 258 3 表 25管程 出 口接管法蘭 ： 159 ? ? mm〔 6〕 管子外徑 連接尺寸 法蘭外徑 螺柱中心圓直徑 螺柱孔直徑 螺栓孔數 265 225 18 8 159 六角螺柱 密封面尺寸 法蘭內徑 B 法 蘭及法蘭蓋厚度 螺紋 螺栓 長度 螺柱 長度 突面 直徑 d 突出 高度 161 20 M16 70 90 202 3 表 26殼 程 入 口接管法蘭 ： 57 ? ? mm〔 6〕 化工原理課程設計說明書 第 27 頁 共 35 頁 管 子 外徑 連接尺寸 法蘭外徑 螺柱中心圓直徑 螺柱孔直徑 螺栓空數 140 110 14 4 57 六角螺柱 密封面尺寸 法蘭內徑 B 法蘭及法蘭蓋厚度 螺紋 螺栓 長度 螺柱 長度 突面 直徑 d 突出 高度 59 16 M12 55 70 90 3 表 27殼 程 出 口接管法蘭 管子與管板的連接 在本設計中，管板與管子的連接形式采用強度 焊接。 強度 焊接 是 為了保證 管板與換熱管密封性 及抗拉脫強度的焊接 。 管子與管板焊接，目前應用較為廣泛，由于 管孔不需開槽，而且 管孔的粗糙度要求不高，管子端部 不需退火和磨光，因此制造加工簡便。焊接結構強度高，抗拉脫力強，當焊接部分滲漏時，可以補焊。 換熱管外伸長度查表 〔 6〕 得： 換熱管外徑為 25mm 時， 最小 伸出長度 1 ?l ， 2 ? ，最小坡口深度 3 2? 膨脹節(jié) 判斷固 定管板換熱器是否需要安裝膨脹節(jié)，需從管束與殼體的 軸向強度及管板連接處的拉脫力 、軸向穩(wěn)定三 方面 綜合 考慮 ： 管束 與殼體介質壓力引起的軸向力 化工原理課程設計說明書 第 28 頁 共 35 頁 由介質壓力引起的殼壁上軸向力 sN 和管壁上軸向力 bN ： ? ? bbsss ssEANNE A E A〔 1〕 ? ?bbb s bbs EANNE A E A〔 1〕 ? ? ? ?2 22 0 244? ? ? ? ?bib ssN N P D n d P d t n??〔 1〕 ? ?? ?2220. 4 0. 78 5 60 0 23 2 250. 2 0. 78 5 25 2 2 23 2? ? ? ? ? ?? ? ? ? ? 83573? N bN =N 83573??sN N 3. 14 60 0 8 15 07 2??? ? ? ? ?sAD mm2 2 2 2 20 3 . 1 4( ) 2 3 2 ( 2 5 2 1 ) 3 3 5 1 044? ? ? ? ? ? ?b iA n d d? mm2 335108 3 5 7 3 5 7 6 4 5 . 43 3 5 1 0 1 5 0 7 2? ? ? ???bbbsAN N NAA 150728 3 5 7 3 2 5 9 2 7 . 61 5 0 7 2 3 3 5 1 0? ? ? ???SS bs AN N NAA 殼體內的拉應力： 2 5 9 2 7 .6 1 .7 215072? ? ? asssN MPA? 管束內的拉應力： 5 7 6 4 5 .4 1 .7 233510? ? ?bbb aN MPA? 由于 ? bsEE，所以 ? bs??，也因為殼體和管束的彈性應變是相等的 拉脫力： 5 7 6 4 5 .4 2 4 8 .5232? ? ?bNPNn ? ? ? ?01? ? ???s s obbbb sst t t tQqE A E A??〔 1〕 化工原理課程設計說明書 第 29 頁 共 35 頁 查表 〔 1〕 得： 611 .2 5 10 1 /?? ? ?bs C?? 110?btC， 140?stC， 30?DtC 碳素鋼的彈性模量： 52. 02 10? ? ? absE E M P ? ? ? ?6655 10 140 20 10 110 20 11 10 33510 10 15072??? ? ? ? ? ? ????? ? ? ?QN ⑶殼體與換熱器的軸向應力 s? 和 b? ? ?7 0 4 3 5 7 . 6 2 5 9 2 7 . 6 4 8 . 4 5 215072??? ? ? ? ta sss sQN MPA? ? ?2 113 158 .2? ? ? ? aMP 同理： 〔 7〕 管束與殼體的軸向穩(wěn)定 換熱管的臨界應力 ： 22???????cr ELi???〔 8〕 其 中 ： i —— 截面圖形的慣性半徑， mm； L? —— 壓桿的計算長度， mm。 224Ddi ??222 5 2 1 8 .1 64 mm??? 2523 .1 4 2 .0 2 1 0 1 4 6 6 .23008 .1 6??????????cr M P a? ? ?2?? b tbs QNA? ? ?化工原理課程設計說明書 第 30 頁 共 35 頁 ? ??cr cr?? 1 4 6 6 .2 4 8 8 .73?? M Pa 其中： —— 壓桿的穩(wěn)定安全系數。對于鋼件其 =～ 3。 b? ＜ ? ?cr? 同理： s? ＜ ? ?cr? 所以，本 再沸 器不需要安裝膨脹節(jié)。 折流板 本冷凝器選擇水平單弓形的弓形折流板。 折流板的安裝 ： ? ? ? ?21 4 2 0 1 0 02Bl L b m m??? ? ? ? ?????〔 1〕 其中： l —— 殼程入口接管旁 第一塊折流板距離管板非密封面的距離 ； 1L —— 殼程接管位置最小尺寸 ； 2B —— 防沖板長度，無防沖板時可取 2 iBd? 。 216 150 / 2 ( 40 4) 50 377? ? ? ? ? ? ?l m m 折流板排列方式 〔 4〕 ： 選擇水 平切口排列方式，這種方式造成流體激烈擾動，有利于增大傳熱系數。 折流板與殼體的間隙 〔 8〕 ： 查表得： 當公稱直徑 DN為 500～ 900時，折流板的名義外直徑為 ，折流板允許外徑偏差為 。 折流板厚度 〔 11〕 當殼體公稱直徑 DN為 400～ 700，換熱管無支撐長 度 300 ≤ 600mm 時，折流板的厚度取 5mm。 化工原理課程設計說明書 第 31 頁 共 35 頁 折流板的管孔 ： 〔 13〕 當換熱管外徑 d為 25mm 時，折流板管孔直徑為 ,允許偏差為 +。 孔中心距 〔 13〕 選擇管孔中心距為 32mm，公差為相鄰兩 孔 +，任意兩孔為 177。 。、 〔 13〕 折流板上管孔加工后兩端必須倒角 45? 。 圖 24 折流板 拉桿、定距管 拉桿的結構形式 拉桿定距管結構 〔 4〕 ： 拉桿一端用螺紋擰入管板，每兩塊折流板之間的間距用定距管固定，每根拉桿上最后一塊折流板與拉桿焊接如設備圖。這種形式易于調節(jié)折流板 之間的松緊程度，在穿進換熱管后，各折流板處于相對自由狀態(tài)。 拉桿的尺寸 〔 11〕 選擇拉桿直徑為 16mm，拉桿螺紋公稱直徑 nd 為 16mm， aL 為 20mm,bL ≥ 60mm，管板上拉桿孔深 dL 為 20mm。 化工原理課程設計說明書 第 32 頁 共 35 頁 耳 式支座的選擇 容器總質量 0m 〔 5〕 0 4 0 8 (?m 筒 體 )+28( 封 頭 )+100( 配 件 )+( 溶 液 )= 初定支座型號及數量并計算安裝尺寸 ? 〔 5〕 容器總重約 ,若選 A 型支座 ,考慮總重不大 ,A2型一個支座即可承受 60KN,為穩(wěn)定計取 A2支座 3 個 ,根據耳座及筒體尺寸得 : 2 2 2 23 2 2 2 1( 2 2 ) ( 2 ) 2 ( ) ( 6 0 0 2 8 2 6 ) ( 1 0 0 1 0 ) 2 ( 1 0 0 4 0 ) 5 0 1 5? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?inD b c c m m? ? ? ? . 確定水平力 根據抗震δ度 ,取 0 ? ? 000. 5 0. 5 0. 45 55 3. 25 9. 8 12 20 1. 22? ? ? ? ? ? ?eP m g k N? 0 34 ( ) 10e h e em g G p G SQ K Nk n h? ?????? ? ?????〔 5〕 35 5 3 .2 5 9 .8 4 1 2 2 0 2 0 0 101 3 3 5 0 1 .5 ?? ? ?? ? ??? KN ? ???KN Q 支座反力 Q 對器壁作用的外力矩 M ? ?21( ) / 1 0 0 0 3 .7 5 3 ( 1 0 0 4 0 ) / 1 0 0 0 2 .2 5 2 .? ? ? ? ? ?M Q l s KN m M 排氣 排液管 立式換熱設備中殼程的排氣和排液口采用在管板上開設不小于 16mm 的孔 孔端采用螺塞或焊上接管法蘭 選擇分程隔板的厚度為 8mm。 〔 4〕 分程隔板應滿焊于管箱上。在設計時要求管箱隔板的 密封面與管箱法蘭密封 面、管板密封面與分程槽必須在同一基面上。為了保證隔板與管箱法蘭的密封面處于同一上，在制造上常將管箱法蘭加工成半成品（密封面不加工）。待管箱短節(jié)、封頭、分程隔板與法蘭焊接后檢驗合格以后，進行第二次加工，保證法蘭密封面及隔板密封面在同一基準。在管板上的分程隔板深度一般不少于 4 mm,槽寬為 12mm。槽的拐角處的倒角 45 度，倒角寬度為分程墊片圓角半徑加 1～ 2 mm。 化工原理課程設計說明書 第 33 頁 共 35 頁 主要零部件匯總表 表 28 零部件匯表 項目 厚度 材料 備注 殼體 8mm Q235A 管板 40mm 16MnR 兼作法蘭， 焊接 封頭 8mm Q235A 筒體 法蘭 法蘭 T JB740192 墊片 墊片 GB 3985 螺柱 M16 Q235A 螺柱 M12 Q235A 殼程進口法蘭 M16 Q235A 殼程出口法蘭 M12 Q235A 支座 A2 Q235A 管箱 150 16MnR 殼程入口接管 Q235A 殼程出口接管 Q235A 管程入口接管 Q235A 管程出口接管 6 Q235A 折流板 9 Q235A 拉桿 16MnR 化工原理課程設計說明書 第 34 頁 共 35 頁 心得體會 為期四周的課程設計，給安逸了整個暑假的我們帶來了一次較大的挑戰(zhàn)。第一天，老師在教室里鼓舞士氣，同時分布任務，大家都豪情萬丈的，準備好好干一場，我也不例外，特地選了個據說有點復雜的精餾系統，和寢室另外兩個人一起合作完成。 拿到任務書之后，大家就爭