【正文】 ⑶折流板厚度 換熱管允許使用溫度范圍內(nèi)最大無(wú)支撐跨距為 2200（查 GB1511999,表 42）查表 34，折流板最小厚度為 20mm。 內(nèi)蒙古工業(yè)大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書 第 32 頁(yè) 第二章 換熱器的設(shè)計(jì) 一、設(shè)計(jì)條件 殼體介質(zhì)清潔不易結(jié)垢并能進(jìn)行清洗，管、殼程兩側(cè)溫差不大，故選用固定管板式換熱器。 內(nèi)蒙古工業(yè)大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書 第 30 頁(yè) 母液出口（ u 管） ⑴相關(guān)參數(shù) 計(jì)算壓力： Pc= 接管材料許用應(yīng)力： [? ]nt=130MPa 公稱直徑： DN=125mm 接管尺寸： Φ 133 6 鋼管材料： 20 鋼 焊接接頭系數(shù)： φ = 內(nèi)徑： di=121mm 厚度附加量： C= ⑵開(kāi)孔補(bǔ)強(qiáng)判斷 根據(jù) GB1501998 規(guī)定，允許不另行補(bǔ)強(qiáng)的最大接管外徑為 89mm，本開(kāi)孔直徑為 133mm故需另行補(bǔ)強(qiáng)。 二次蒸汽出口（ n管） ⑴相關(guān)參數(shù) 計(jì)算壓力： Pc= 接管材料許用應(yīng)力： [? ]nt=130MPa 公稱直徑： DN=300mm 接管尺寸： Φ 377 8 鋼管材料： 20 鋼 焊接接頭系數(shù)： φ = 內(nèi)徑： di=361mm 厚度附加量： C= ⑵開(kāi)孔補(bǔ)強(qiáng)判斷 根據(jù) GB1501998 規(guī)定，允許不另行補(bǔ)強(qiáng)的最大接管外徑為 89mm，本開(kāi)孔直徑為 377mm故需另行補(bǔ)強(qiáng)。 人孔（ h 管） ⑴相關(guān)參數(shù) 計(jì)算壓力： Pc= 接管材料許用應(yīng)力： [? ]nt=130MPa 公稱直徑： DN=500mm 接管尺寸： Φ 530 10 內(nèi)蒙古工業(yè)大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書 第 27 頁(yè) 鋼管材料： 20 鋼 焊接接頭系數(shù)： φ = 內(nèi)徑： di=510mm 厚度附加量： C= ⑵開(kāi)孔補(bǔ)強(qiáng)判斷 根據(jù) GB1501998 規(guī)定，允許不另行補(bǔ)強(qiáng)的最大接管外徑為 89mm，本開(kāi)孔直徑為 530mm 故需另行補(bǔ)強(qiáng)。 ⑷開(kāi)孔補(bǔ) 強(qiáng)所需面積 筒體計(jì)算厚度 ： ? ? 0 . 5 5 8 5 0 0 1 . 2 42 1 1 3 1 0 . 5 5 82 cit cPD mmP? ?? ?? ? ?? ? ?? 開(kāi)孔所需補(bǔ)強(qiáng)面積 δ et=δ nC==，強(qiáng)度削弱系數(shù) fr=1， 接管材料為 20鋼，其許用應(yīng)力為 [? ]=130MPa。 五、開(kāi)孔補(bǔ)強(qiáng) 開(kāi)孔補(bǔ)強(qiáng)設(shè)計(jì)準(zhǔn)則 由于各種工藝和結(jié)構(gòu)上的要求，不可避免地要在容器上開(kāi)孔并安裝接管。 ? ? ? ?2 2 8 .4 1 1 3 1 0 .9 4 5 22 0 0 0 8 .4teW ieP M P aD? ? ?? ? ? ?? ? ??? ? ? () 0 . 9 4 5 2 ( 2 0 0 0 8 . 4 ) 1132 2 8 . 4W i eTePD M P a?? ??? ??? ? ?? ? T＜ s ∴水壓試驗(yàn)合格。 為了保險(xiǎn)起見(jiàn)，用最大允許工作壓力進(jìn)行校核 。 查 GB1501998 圖 714 得 Q= ? ? 2 . 4 1 0 8 0 . 5 5 8 0 . 6 42 1 1 3 1 0 . 5 5 82 cir t cQ P D mmP? ?? ??? ? ?? ? ?? 綜上取大者，錐殼名義厚度為 1 . 7 1 . 6 3 . 3n C m m??? ? ? ? ? 內(nèi)蒙古工業(yè)大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書 第 22 頁(yè) 由鋼材的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)格，名義厚度圓整后取 8mm 四 、水壓試驗(yàn)校核 水壓試驗(yàn)?zāi)康? 除材料本身的缺陷外，容器在制造和使用的過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生各種缺陷。 查 GB1501998 圖 712 得 Q= ? ? 1 . 4 4 1 8 0 0 0 . 5 5 8 6 . 42 1 1 3 1 0 . 5 5 82 cir t cQ P D mmP? ?? ??? ? ?? ? ?? 錐殼小端 ? ?0 .5 5 8 0 .0 0 4 91 1 3 1ctP?? ??? 查 GB1501998 圖 713 得 此錐殼大端需要增加強(qiáng)厚度，應(yīng)在錐殼和筒體之間設(shè)置加強(qiáng)段，錐殼加強(qiáng)段和筒體加強(qiáng)段應(yīng)具有相同厚度。無(wú)折邊結(jié)構(gòu) 內(nèi)蒙古工業(yè)大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書 第 19 頁(yè) 相關(guān)參數(shù)：設(shè)計(jì)壓力： P= Per= = MPa 液柱靜壓力： P 靜 =ρ gh=1000 = MPa 計(jì)算壓力： Pc=P+ P 靜 =+= MPa 焊接接頭系數(shù)： φ =1 ⑴錐殼 厚度 錐殼大端轉(zhuǎn)角半徑： ri =Di 10％ =20xx =200mm 錐殼大端計(jì)算內(nèi)徑： 2 ( 1 c o s ) 2 0 0 0 2 2 0 0 ( 1 c o s 3 0 ) 1 9 4 6ciD D r m m?? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 1 0 . 4 2 6 1 9 4 6 1 4 . 2c o s 2 1 1 3 1 0 . 4 2 6 c o s 3 02 cc tPD mm? ??? ?? ? ?? ? ? 名義厚度為 4. 2 3. 6 7. 8n C m m??? ? ? ? ? 由鋼材的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)格，名義厚度圓整后取 10mm 錐殼大端： ? ? 0 .4 2 6 0 .0 0 3 81 1 3 1ctP?? ??? 查 GB1501998 圖 711 得 此錐殼大端需要增加強(qiáng)厚度，應(yīng)在錐殼和筒體之間設(shè)置加強(qiáng)段，錐殼加強(qiáng)段和筒體加強(qiáng)段應(yīng)具有相同厚度 。 ） /mm ?— 電動(dòng)機(jī)效率 1? — 帶傳動(dòng)效率 ? — 輪槽角 ad — 外徑， mm min? — 最小輪緣厚， mm 內(nèi)蒙古工業(yè)大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書 第 15 頁(yè) 第一章 筒體的強(qiáng)度設(shè)計(jì) 一、 集鹽室 筒體材料的選擇及各 參數(shù)的確定 材料選擇 根據(jù)工作壓力 ： P= 工作溫度： T=150℃ 介質(zhì)：芒硝水溶液 初選 Q235B s? =235MPa ??t? =113 MPa b? =375 MPa （壓力比較低，且介質(zhì)腐蝕性不大） 設(shè)計(jì)參數(shù)的確定 設(shè)計(jì)壓力： P= Per= = MPa (5%P= MPa) 液柱靜壓力 ： P 靜 =ρ gh=1000 = MPa （ P 靜 5%P） 計(jì)算壓力： Pc=P+ P 靜 =+= MPa 設(shè)計(jì)溫度： T=160℃ 筒體內(nèi)徑： Di=20xxmm 焊接接頭系數(shù)： φ =1 鋼板負(fù)偏差： C1= 腐蝕裕量： C2=1mm 集鹽室 筒體 壁厚計(jì)算 (Di=1800mm) ? ? 1 8 0 0 0 . 5 5 8 4 . 4 62 1 1 3 1 0 . 5 5 82 it cPD P? ? ? ?? ? ?? ? ?? mm 厚度附加量： C=+1= 計(jì)算厚度： 2 4 .4 6 1 5 .4 6d C??? ? ? ? ?mm 名義厚度： 1 5. 46 0. 6 6. 06nd C??? ? ? ? ?mm 由鋼材的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)格，名義厚 度圓整后取 10mm ∴有效厚度： 10 1. 6 8. 4en C m m??? ? ? ? ? 對(duì)于外壓圓筒穩(wěn)定性校核 a) 假設(shè)名義厚度 16n mm? ? ， 16 1. 6 14 .4en C m m??? ? ? ? ?，03000 1 .6 41 8 0 0 2 1 6LD ????， 01832 eD? ?? b) 查 GB1501998 圖 62，由 0LD 和 0eD? 查得 A= 內(nèi)蒙古工業(yè)大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書 第 16 頁(yè) c) 根據(jù)圓筒材料，由圖 63 查得 B=84 MPa d) 計(jì)算許用外壓 ? ? 0 84 0 . 6 6 1 0 . 5 5 8/ 1 2 7eBP M P aD ?? ? ? ? 集鹽室下 筒體厚度計(jì)算 （ Di=500mm） ? ? 0 . 5 5 8 5 0 0 1 . 2 42 1 1 3 1 0 . 5 5 82 cit cPD mmP? ?? ?? ? ?? ? ?? 計(jì)算厚度： 2 1 . 2 4 1 2 . 2 4d C m m??? ? ? ? ? 名義厚度： 1 C m m??? ? ? 由 于考慮焊接工藝 ，名義厚度圓整后取 8mm 二、Φ =20xx 筒體材料的選擇及各參數(shù)的確定 材料選擇 根據(jù)工作壓力： P= 工作溫度 :T=146℃ 介質(zhì)：飽和水蒸汽 初選 Q235B s? =235MPa ??t? =113 MPa b? =375 MPa （壓力比較低，且介質(zhì)腐蝕性不大） 設(shè)計(jì)參數(shù)的確定 設(shè)計(jì)壓力： P= Per= = MPa (5%P=) 液柱靜壓力： P 靜 =ρ gh=1000 = MPa （ P 靜 5%P） 計(jì)算壓力： Pc=P+ P 靜 =+= MPa 設(shè)計(jì)溫度： T=200℃ 筒體內(nèi)徑： Di=20xxmm 焊接接頭系數(shù)： φ =1 鋼板負(fù)偏差： C1= 腐蝕裕量： C2=3mm 筒體壁厚計(jì)算 (Di=20xxmm) ? ? 2 0 0 0 0 . 4 2 6 3 . 7 82 1 1 3 1 0 . 4 2 62 it cPD mmP? ? ? ?? ? ?? ? ?? 厚度附加量： C=+3= 內(nèi)蒙古工業(yè)大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書 第 17 頁(yè) 計(jì)算厚度： 2 3 C m m??? ? ? ? ? 名義厚度： 1 6 . 7 8 0 . 6 7 . 3 8nd C m m??? ? ? ? ? 由鋼材的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)格，名義厚度圓整后取 10mm 對(duì)于外壓圓筒穩(wěn)定性校核 e) 假設(shè)名義厚度 18n mm? ? ， 1 8 3 .6 1 4 .4en C m m??? ? ? ? ?，04000 1 .72 0 0 0 2 1 8LD ????， 0 2036 eD? ?? f) 查 GB1501998 圖 62，由 0LD 和 0eD? 查得 A= g) 根據(jù)圓筒材料，由圖 63查得 B=55MPa 計(jì)算許用外壓 : ? ? 0 55 0 . 3 9 0 0 . 3 5 2141eBP M P aD?? ? ? ? 蒸發(fā)室頂部 由于該設(shè)備壓力比較低，且頂部還要承受電動(dòng)機(jī)和大小帶輪的重量，故頂部也采用 10mm 的 Q235B并布置 12 塊相同材料的筋板，來(lái)確保安全，具體位置、尺寸見(jiàn)部件圖。39。 但是效數(shù)增多，設(shè)備的生產(chǎn)強(qiáng)度降低，而加熱蒸汽經(jīng)濟(jì)性提高，因此，必須合理選擇效數(shù)以便設(shè)備費(fèi)和操作費(fèi)之和最少。在單效蒸發(fā)中，若物料的水溶液先預(yù)熱至沸點(diǎn)后加入蒸發(fā)器，忽略生蒸汽 與產(chǎn)生的二次蒸汽的汽化潛熱的差異，不計(jì)熱損失。 若提高冷凝器的真空度，使溶液的沸點(diǎn)降低，也可以加大溫度差。在蒸發(fā)器的設(shè)計(jì)和操作中，必須及時(shí)排除蒸汽中的不凝氣，并要定時(shí)清洗蒸發(fā)器。逆循環(huán)強(qiáng)制蒸發(fā)器具有更多優(yōu)點(diǎn)。母液在蒸發(fā)器下部流出，進(jìn)入二效蒸發(fā)器。循環(huán)管在加熱室內(nèi)部。 物料及工藝特性 物料在濃縮過(guò)程中，溶質(zhì)或雜志常在加熱表面沉積、析出晶體而形成垢層 ，影響傳 熱；有些溶質(zhì)是熱敏性的，在高溫下停留時(shí)間過(guò)長(zhǎng)易變質(zhì)；有些物料具有較大的腐蝕性或較高的粘度等等。加熱介質(zhì)與溶液直接接觸傳熱，如浸沒(méi)燃燒式蒸發(fā)室。沸騰溶液在加熱室中多次通過(guò)加熱表面，如中央循環(huán)管式 、懸筐式、外熱式、列文式和強(qiáng)制循環(huán)式等。此外，還有冷卻固體物料 的接觸式蒸發(fā)器。低溫低壓的液態(tài)制冷劑 在傳熱壁的一側(cè)氣化吸熱，從而使 傳熱壁另一側(cè)的介質(zhì)被冷卻。加熱室 向液體提供蒸發(fā)所 需要的熱量，促使液體沸騰汽化；蒸發(fā)室是汽液兩相完全分離。芒硝在干燥的環(huán)境下會(huì)失去水分而變成粉末狀，這時(shí)就稱為無(wú)水芒硝。在干旱地區(qū)，?？梢砸?jiàn)到由它們形成的鹽華及皮殼。盡我所知，除文中特別加以標(biāo)注和致謝的地方外，不包含其他人或組織已經(jīng)發(fā)表或公布過(guò)的研究成果，也不包含我為獲得 及其它教育機(jī)構(gòu)的學(xué)位或?qū)W歷而使用過(guò)的材料。對(duì)本研究提供過(guò)幫助和做出過(guò)貢獻(xiàn)的個(gè)人或集體，均已在文中作了明確的說(shuō)明并表示了謝意。鹽湖、鹽泉和干鹽湖是形成芒硝的地方。芒硝可以用來(lái)提取硫酸銨、硫酸鈉、硫酸及硫化鈉等化工原料，還是制造洗衣粉的重要原料。加熱室中產(chǎn)生的蒸氣帶有大量的液沫，到了較大空間的蒸發(fā)室后，這些液體借自身凝聚或除沫器等的作用得以與蒸氣分離。被冷卻的介質(zhì)通常是水或空氣，為此蒸發(fā)器可分為兩大類，即 （水或鹽水）的蒸發(fā)器， 這種 蒸發(fā)器 又可分為臥式殼管式換熱器（制冷劑在管外蒸發(fā)的為滿液式，制冷劑在管內(nèi)蒸發(fā)的稱干式），和立管式冷水箱。 蒸發(fā)器廣泛用于化工、輕工等行業(yè)。②單程型。蒸發(fā)裝置在操作過(guò)程中，要消耗大量加入蒸內(nèi)蒙古工業(yè)大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書 第 4 頁(yè) 汽，為節(jié)省加入蒸汽 ，可采用多效蒸發(fā)裝置和蒸汽再壓縮蒸發(fā)器。 能量回收 蒸發(fā)過(guò)程是溶劑汽化過(guò)程，由于溶劑汽化潛熱很大，所以蒸發(fā)過(guò)程是一個(gè)大能耗單元操作。 葉 輪在循環(huán)管