【導讀】精餾的本質是利用不同物質的揮發(fā)度不同，通過多次汽化、多次冷凝的精餾過程而達到物質分離的單元操作過程，而多次汽化所需的能量即通過再沸器提供的，這就是再沸器的作用。甲醇釜液再沸器是一種換熱器，通常采用熱虹吸式換熱器，也是一種列管式換熱器，在生產企業(yè)中占有較重要的地位，它直接影響產品的質量和產量。本設計主要是對其工藝、結構等的設計，通過選用換熱設備的型號和對國標的查找，設計出經濟實用的化工設備。再沸器的結構圖使用AutoCAD二維繪圖軟件繪制，清楚地表達出結構尺寸，便于改進和生產。主要介紹了再沸器的設計工作以及它在生產過程中處于的地位和作用，它是精餾塔不可或缺的一部分，它提供給精餾塔多次汽化所需的能量，它與冷凝器等都是換熱設備。立式及臥式熱虹吸再沸器本身沒有氣、液分離空間和緩沖區(qū)，這些均由塔釜提供。釜式再沸器由一個帶有氣液分離空間的殼體和一個可抽出的管束組成，管束末端有溢流堰，以保證管束能有效地浸沒在液

　　

【正文】 藝設計給定的接管尺寸為，考慮實際情況選20號鋼。接管計算厚度 (242)接管有效厚度 (243)開孔直徑 (244)接管有效補強寬度 接管外側有效補強高度 (245)需補強面積 (246) 可以作為補強的面積為 (247) (248)因 (249)故該接管補強的強度足夠，不需要另設補強結構、接管（1）按要求取殼程進汽口管為 殼程出汽口管為 管程進口管為 管程出口管為（2） 接管伸出長度確定 接管伸出殼體（或管箱殼體）外壁的長度，主要考慮法蘭形式、焊接操作條件、螺栓拆裝，有無保溫及保溫厚度等因素決定，一般最短應符合下式 其中h為接管法蘭厚度，為接管法蘭的螺母厚度，為保溫層厚度，為接管伸出長度 接管法蘭選用帶頸平焊鋼制管法蘭 蒸汽進口法蘭 SO50(B)FF 冷凝水出口法蘭SO32(B)FF 甲醇進口法蘭 SO80(B)FF 甲醇出口法蘭 SO150(B)FF 則蒸汽進口伸出長度 (250) 蒸汽出口伸出長度 (251) 甲醇進口伸出長度 (252) 甲醇出口伸出長度 (253)上述估算后應圓整到標準尺寸由表412的接管伸出長度圓整 （3）接管安裝位置最小尺寸確定 不帶補強圈 (254) 為考慮焊縫影響，一般取倍殼體壁厚且不小于50～100mm則蒸汽進口 (255) 蒸汽出口 (256)接管安裝結構尺寸如圖11圖11 殼程接管安裝位置、排氣、排液為提高傳熱效率，排除或回收工作殘夜（氣），凡不能借助其他接管排氣、排液的換熱器殼程和管程的最高、最低點，分別設置排氣、排液接管，排氣、排液接管的端部必須與殼體和管箱殼體內壁平齊。立式換熱設備，殼程的介質為蒸汽時，排氣可采用在筒體上部開設不小于16mm的孔，排液時在筒體底部開設小孔，排氣管選用，排液管選用換熱管殼程排液口如圖12，排汽口如圖13圖12 換熱管排液口圖13 換熱管排汽口、支座的選擇 支座是用來支承容器及設備重量，并使其固定在某一位置的壓力容器附件，在某些場合還受到風載荷、地震載荷等動載荷的作用，壓力容器支座的結構形式很多，根據(jù)容器自身的安裝形式，支座可以分為兩大類:立式容器支座和臥式容器支座，因本設計采用的是立式再沸器，故選用立式容器支座。立式容器有耳式支座、支承式支座、腿式支座和裙式支座等四種支座，中、小型直立容器采用前三種支座，高大的塔設備則廣泛采用裙式支座。耳式支座又稱懸掛式支座，它由筋板和支腳板組成，廣泛用于反應釜及立式換熱器等直立設備上，優(yōu)點是簡單、輕便，但對器壁會產生較大的局部應力，因此，當容器較大或器壁較薄時，應在支座與器壁間加一不銹鋼墊板耳式支座分為A型（短臂）和B型（長臂）兩類，每類又有帶墊板和不帶墊板兩種，不帶墊板的分別以AN和BN表示，B型耳式支座有較大安裝尺寸，當容器外面包有保溫層，或者將容器直接放置在樓板上時，宜選用B型。根據(jù)設計要求，采用B型耳式支座。查標準橢圓形封頭重為 (257)筒體、管板重量估算 (258)法蘭重量估算 (259)管子重量估算 (260)介質、甲醇溶液重量估算 (261)則設備總質量為 (262)取水平地震力 (263)水平風載荷 (264) 則耳式支座實際承受載荷的近似計算 (265)由JB/T 472592，耳式支座主要尺寸如表17 表17耳式支座主要尺寸 mm 允許載荷Q,kN容器公稱直徑DN高度H底板墊板10300～6001251006063016012562020500～100016012580840200160624允許載荷Q,kN支座號B型筋板地腳螺栓支座質量MA型AN型B型BN型10116080524M20202180100624M20 由計算和標準耳式支座主要尺寸選取B型20KN耳式支座，耳式支座結構形式如圖14圖14 換熱器筒體耳式支座結構形式第三章 結論此次設計全面了解了換熱器的工作原理和結構設計，熟練地應用了AutoCAD繪圖軟件。在設計初期，翻譯了英文文獻，利用文獻檢索查閱了大量的資料，為設計后期做了充分的準備。在設計階段，詳細的閱讀了設計任務書，查閱資料了解再沸器工作原理，再沸器的種類及性能，對甲醇提純的生產過程做出了工藝流程圖，了解了如何制取滿足工藝要求的方法。然后根據(jù)工藝條件，初選再沸器的換熱管型號和數(shù)量，進行機械設計，一邊設計一邊校核，再一邊修改，最后確定再沸器的結構尺寸。甲醇再沸器選擇列管式換熱器、立式安裝，是蒸餾塔蒸發(fā)甲醇液體的一部分，利用其高效的傳熱技術提高了甲醇制取的濃度，目前各企業(yè)選用熱虹吸式再沸器，其結構簡單，安裝方便。甲醇制取需用衛(wèi)生級板材，選用不銹鋼材料可以有效地保證酒精的衛(wèi)生度，并合理的選擇了管件。在這期間懂得了設計的嚴謹性和標準性，完善了本專業(yè)的系統(tǒng)學習，為這四年的專業(yè)學習畫上了個圓滿的句號，但學無止境還有很多需要學習的，也為步入社會從事設計工作做了個準備工作。主要參考文獻 [1] 顧芳珍，《化工設備設計基礎》，大學出版社[2] 鄭津洋主編，《過程設備設計基礎》，化學工業(yè)出版社[3] 王菲主編，《化工設備用鋼》，化學工業(yè)出版社[4] 蔡紀寧編，《化工設備機械基礎》，化學工業(yè)出版社[5] 匡國柱編，《化工單元過程及設備課程設計》，化學工業(yè)出版社[6] 蔡紀寧編,《化工制圖》，化學工業(yè)出版社[7] 席偉光編，《機械設計課程設計》，高等教育出版社[8] 秦叔經編，《換熱器》，化學工業(yè)出版社致 謝 為期一個學期的畢業(yè)設計終于塵埃落定了，回首這段時光，發(fā)現(xiàn)充實了不少。首先要感謝我的指導老師湯老師，湯老師認真負責，兢兢業(yè)業(yè)，他對我們嚴格要求，多少次親自找我們談話，給我們指正論文中的錯誤，幫我們解答設計過程中遇到的難題。并隨時關注我們的論文進度，想盡一切辦法解決我們的實際困難。沒有湯老師的幫助，我的論文不可能這么順利完成。 在本次畢業(yè)設計中得到了同學的不少幫忙，他們不僅在設計上給予我力所能及的幫助，而且在生活上給予我無微不至的關懷。還要感謝為我答辯的所有的老師，感謝你們在百忙之中抽出時間。最后要感謝我的父母，每當我遇到困難的時候，父母總是第一個給我鼓勵的人，我所走過的人生的每一步都浸透著他們無私的關愛與諄諄教誨。他們在精神上和物質上的無私支持，使得我的畢業(yè)設計少了不少后顧之憂。他們是我人生之中最堅強的后盾，他們是我生命中最值得信賴和依靠的人。最后，向所有關心我和愛護我的所有同學，師長，朋友致以最誠摯的感謝！36