【正文】 40。 因為我的知識有限，所做出的設(shè)計存在許多缺點和不足，請老師做出批評和指正。 在此感謝我們的xxxxxx老師.，老師嚴(yán)謹(jǐn)細(xì)致、一絲不茍的作風(fēng)一直是我工作、學(xué)習(xí)中的榜樣；老師循循善誘的教導(dǎo)和不拘一格的思路給予我無盡的啟迪；這次模具設(shè)計的每個實驗細(xì)節(jié)和每個數(shù)據(jù)，都離不開老師您的細(xì)心指導(dǎo)。 這次課設(shè)的書寫中對格式的要求也很嚴(yán)格，在老師的指導(dǎo)下我們按照畢業(yè)設(shè)計的格式要求完成課設(shè)。在整個過程中，我查閱了相關(guān)書籍及文獻，取其相關(guān)知識要點應(yīng)用到課設(shè)中，而且其中有很多相關(guān)設(shè)備選取標(biāo)準(zhǔn)可以直接選取，這樣設(shè)計出來的設(shè)備更加符合要求。校核合格之后才能確定所選設(shè)備型符合要求。這次課程設(shè)計設(shè)是對這門課程的一個總結(jié)，對化工機械知識的應(yīng)用。 σs——屈服點，MPa；ｆ——每四根管子之間的面積，mm２； h1——曲面高度，mm；Aｔ——換熱管截面面積，mm２； ho——短圓筒長度，mm；Aｓ——殼壁橫截面面積，mm２； h2——直邊長度，mm；F１——管、殼壁溫差所產(chǎn)生的軸向力，N； E——彈性模量，ＭＰａ；F2——壓力作用于殼體上的軸向力，N； ｑｔ——溫差應(yīng)力，ＭＰａ；F3——壓力作用于管子上的軸向力，N；——①脹接長度，mm ； ②最外層管子的中心到殼壁邊緣的距離，mm；ｑｐ——在操作壓力下，每平方米脹接周邊受到的力，ＭＰａ；參考文獻 ［1］匡國柱 史啟才 ：《化工單元過程與設(shè)備設(shè)計》； ［2］秦叔經(jīng)、葉文邦等：《換熱器》［M］ ，化學(xué)工業(yè)出版社,2003年版； ［3］譚天恩、竇梅、周明華等：《化工原理（第三版）上、下冊》［M］，化學(xué)工業(yè)出版社,2006年版； ［4］《化工過程及設(shè)備設(shè)計》［M］華南工學(xué)院化工原理教研室,1987； ［5］賈紹義等：《 化工原理課程設(shè)計》［M］，天津大學(xué)出版社,2003年版； ［6］刁玉瑋、王立業(yè)、喻健良等：《化工設(shè)備機械基礎(chǔ)》［M］，大理理工大學(xué)出版社,2006年版； ［7］錢頌文：《換熱器手冊》［M］，化學(xué)工業(yè)出版社； ［8］蔡紀(jì)寧、張莉彥：《化工設(shè)備機械基礎(chǔ)課程設(shè)計指導(dǎo)書》［M］，化學(xué)工業(yè)出版社2011年版； ［9］，1989出版； ［10］時均等：化學(xué)工程手冊(第二版，上卷).化學(xué)工業(yè)出版社； ［11］《鋼制壓力容器》GB1501998； ［12］《鋼制塔式容器》JB47101992； ［13］ GB1511999 《管殼式換熱器》1999年； ［14］《壓力容器安全技術(shù)監(jiān)察規(guī)程》國家質(zhì)量技術(shù)監(jiān)督局 1999年。 C2——腐蝕欲量，mm；ａ——線膨脹系數(shù)，１／176。Ｃ。PT——水壓試驗壓力，MPa。d均——管子的平均直徑，mm； Pw——工作壓力，MPa。 F——換熱面積，㎡；ts——操作狀態(tài)下殼壁溫度，176。的鞍座，即JB/T 鞍座BI600F JB/T 鞍座BI600SL=6561mm ，由于筒體的L/D較大，且在鞍座所在平面內(nèi)無加強圈時，?。哩QＤｏ／４．在這里直接取A=Do/4=612/4=153mm鞍座腹板的水平分力：鞍座腹板有效界面內(nèi)的水平方向拉應(yīng)力：Hs:計算高度，取鞍座實際高度和Rm/3兩者中的較小值，mm鞍座腹板厚度，8mm Br鞍座腹板有效寬度，取墊板寬度 = 400mm與圓筒體的有效寬度b2=b+(Rmδe)^1/2兩者中的較小值，mm 鞍座墊板有效厚度，6mm 應(yīng)力校核：鞍座材料Q235A?F的許用應(yīng)力因為符號說明tt——操作狀態(tài)下管壁溫度，176。 綜上，得換熱器殼體開孔補強結(jié)構(gòu)如下圖： 圖91 換熱器殼體開孔補強結(jié)構(gòu) 管箱接管開孔補強管箱與殼體取一樣尺寸及材料，即，Q245R的材料確定殼體和接管的計算厚度及開孔直徑 由已知條件得管箱計算厚度 接管計算厚度為 管箱進出口選擇φ133mm X 6mm的無縫鋼管，其中 選用20鋼 查附表9得計算厚度： 水壓試驗校核：開孔直徑為： 確定管箱和接管實際厚度，開孔有效補強面積及外側(cè)有效補強高度h已知管箱名義厚度，補強部分厚度為接管有效補強寬度為 接管實際外伸高度根據(jù)《換熱器設(shè)計手冊》得到為140mm 接管外側(cè)有效補強高度 計算需要補強的金屬面積和可以作為補強的金屬面積需要補強的金屬面積為： 可以作為補強的金屬面積為： 計算Ae 比較，同時計及接管與殼體焊縫面積A3之后，該開孔接管補強的強度足夠。通過查詢《換熱器設(shè)計手冊》可知靠近管板的折流板與管板間的距離。折流板外徑與殼體之間的間隙越小， 殼程流體介質(zhì)由此泄漏的量越少，即減少了流體的短路，使傳熱系數(shù)提高，但間隙過小，給制造安裝帶來困難，增加設(shè)備成本，故此間隙要求適宜。允許的最小折流板間距為殼體內(nèi)徑的20%或50mm，取其中較大值。折流板與支承板一般均借助于長拉桿通過焊接或定距管來保持板間的距離，其結(jié)構(gòu)形式可參見圖83。從傳熱的觀點考慮，有些換熱器（如冷凝器）不需要設(shè)置折流板。 圖82 單弓形折流板在大直徑的換熱器中，如折流板的間距較大，流體繞到折流板背后接近殼體處，會有一部分液體停滯起來，形成對傳熱不利的“死區(qū)”。的缺口，見圖82（b）。常用的有弓形折流板和圓盤圓環(huán)形折流板，弓形折流板又分為單弓形[圖81（a）]、雙弓形[圖81（b）]、三重弓形[圖81（c）]等幾種形式。7 計算是否安裝膨脹節(jié)管殼壁溫差所產(chǎn)生的軸向力為： 壓力作用于殼體上的軸向力： 其中 = 壓力作用于管子上的軸向力為： 根據(jù)GB１５１——１９９９《管殼式換熱器》q﹤［ｑ］＝，條件成立，故本換熱器不必要設(shè)置膨脹節(jié)。 管板與管子的連接方式為脹接，通過查詢《換熱器設(shè)計手冊》得到脹接結(jié)構(gòu)尺寸換熱管外徑d伸出長度l槽深K16253管板在換熱器的制造成本中占有相當(dāng)大的比重，管板設(shè)計與管板上的孔數(shù)、孔徑、孔間距、開孔方式以及管子的連接方式有關(guān)，其計算過程較為復(fù)雜，而且從不同角度出發(fā)計算出的管板厚度往往相差很大。 查《換熱器設(shè)計手冊》得固定管板式換熱器的管板的主要尺寸： 表51 固定管板式換熱器的管板的主要尺寸公稱直徑DD5D3 bbfcd螺栓孔數(shù)600740700652624594 42329 2328在固定管板式換熱器中，管板與殼體的連接均采用焊接的方法。所以，封頭的尺寸如下圖：4 容器法蘭的選擇材料選用12Cr2Mo1 根據(jù)NBT 470232012 長頸對焊法蘭 選用DN600。