【正文】 他們是我人生之中最堅強(qiáng)的后盾，他們是我生命中最值得信賴和依靠的人。最后要感謝我的父母，每當(dāng)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(guān)愛與諄諄教誨。尤其要感謝我的同學(xué)*，因為他們我的設(shè)計過程少了不少阻力。 也要感謝****有限公司的領(lǐng)導(dǎo)，他們在百忙之中抽出時間為我的畢業(yè)設(shè)計提供所需的資料，并在工作之中給予我一定的便利條件。并隨時關(guān)注我們的論文進(jìn)度，想盡一切辦法解決我們的實(shí)際困難。參考文獻(xiàn)[1] GB [s][2] 朱齊榮 [M].北京：化學(xué)工業(yè)出版社，[3] 中國石化集團(tuán)上海工程有限公司編[M].化工工藝設(shè)計手冊，上海:上海輕工業(yè)出版社，[4] 潘紅良，[M].上海：華東理工大學(xué)出版社，[5] 王志魁 [M].第3版. 北京：化學(xué)工業(yè)出版社，[6] 陳英南，劉玉蘭 [M]. 上海：華東理工大學(xué)出版社，[7] 匡國柱，史啟才 [M].：化學(xué)工業(yè)出版社，[8] 鄭津洋，董其伍，桑芝富 [M].第2版. 北京：化學(xué)工業(yè)出版社，[9] 李福寶，李勤 [M].北京：化學(xué)工業(yè)出版社，[10] 陳志平，曹志錫，潘濃芬 [M].杭州：浙江大學(xué)出版社，[11] 黃振仁等 [M].北京：輕工業(yè)出版社，[12] 王志文 [M].北京：化學(xué)工業(yè)出版社，[13] [M].天津：天津大學(xué)出版， [14] 時 鈞等 [M].北京：化學(xué)工業(yè)出版社,[15] HG 20592~、墊片、緊固件[s][16] 朱龍根 [M].北京：[17] [M].上海：上海人民出版社，[18] 馮勝等 [M].山東：山東科技出版社，[19] 徐堯潤、王有倫 [M].北京：中國輕工業(yè)出版社，[20] 石宇 [M].北京：石油化學(xué)工業(yè)部化工設(shè)計院，[21] 莊駿 [M].北京：化學(xué)工業(yè)出版社，[22] JB/T ~[s]致 謝 為期一個學(xué)期的畢業(yè)設(shè)計終于塵埃落定了，回首這段時光，發(fā)現(xiàn)充實(shí)了不少。酒精制取需用衛(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。然后根據(jù)工藝條件，查閱物料的物理特性進(jìn)行工藝計算，初選再沸器的換熱管型號和數(shù)量，并進(jìn)行傳熱系數(shù)核算校核，在滿足條件后進(jìn)行機(jī)械設(shè)計，一邊設(shè)計一邊校核，再一邊修改，最后確定再沸器的結(jié)構(gòu)尺寸。在設(shè)計初期，翻譯了英文文獻(xiàn)，利用文獻(xiàn)檢索查閱了大量的資料，為設(shè)計后期做了充分的準(zhǔn)備。選用排氣口φ27x3 車制外絲頭 L=120mm排污口：φ25x2 法蘭結(jié)構(gòu)PL20（B） RF L=177mm因為再沸器的殼程介質(zhì)為蒸汽，所以可采用如圖311所示結(jié)構(gòu)排氣、排液圖311再沸器設(shè)備一般選擇立式虹吸式，故選用耳式支座，設(shè)備上無偏心載荷，且設(shè)備安裝在室內(nèi)，無需計算風(fēng)載荷，為此選用支座時僅考慮設(shè)備的質(zhì)量，根據(jù)計算設(shè)備本身的質(zhì)量為3183kg，考慮到設(shè)備內(nèi)的介質(zhì)其最大質(zhì)量為4200kg，按四個支座計算則每個支座所應(yīng)支撐的質(zhì)量為1050kg，查標(biāo)準(zhǔn)（JB/T ~）選用C2 DN1000型材質(zhì)不銹鋼0Cr18Ni9/碳鋼Q235B，結(jié)構(gòu)尺寸如圖312所示：圖312對于直徑≥900mm的立式換熱器，采用四個支座。取蒸汽進(jìn)口定位尺寸為L1=200mm、冷凝水出口定位尺寸L2=150mm、排液接管為提高傳熱效率，排除工作殘液，凡不能借助其他接管排氣、排液的換熱器應(yīng)在其殼程和管程的最高、最低點(diǎn)，分別設(shè)置排氣、排液接管，排氣、排液接管的端部必須與殼體或管箱殼體內(nèi)壁平齊。具體法蘭標(biāo)準(zhǔn)如下：蒸汽進(jìn)口法蘭：PL100（B） RF冷凝水出管法蘭：PL50（B） RF酒精出管法蘭: PL250（B） RF酒精進(jìn)管法蘭: PL80（B） RF排水口法蘭：PL50（B） RF一般最短應(yīng)符合下式計算值l≥h+h1+δ+15=24+10+8+15=57mm式中h為接管法蘭厚度，mm；h1為接管法蘭的螺母厚度，mm；δ為保溫層厚度，mm；l為接管安裝高度。 一般在補(bǔ)強(qiáng)圈上要求有一個M10的螺紋孔，供通入壓縮空氣以檢查焊縫的緊密性。==12mm，δn為殼體名義厚度。、接管法蘭及開孔補(bǔ)強(qiáng)設(shè)計按提供的工藝參數(shù)殼程流體進(jìn)出口接管：取接管內(nèi)氣體流速為μ1=10m/s，則內(nèi)徑為D1====105mm管程流體進(jìn)出口接管：取管內(nèi)液體流速為μ2=，則內(nèi)徑為D2====210mm按合理的速度選取的管徑后，同時考慮外形結(jié)構(gòu)的均勻、合理、協(xié)調(diào)以及強(qiáng)度的要求后，應(yīng)使管徑限制在d0=（1/3~1/4）Di=（250~333）mm內(nèi)，綜合考慮選取各管徑：即蒸汽進(jìn)管：φ108x4 冷凝水出管：φ57x3酒精出管：φ273x6酒精進(jìn)管:：φ89x3 排水口：φ57x3GB 150規(guī)定，兩相鄰開孔中心的間距大于兩孔直徑之和的兩倍，且接管公稱外徑小于或等于89mm時，只要接管最小厚度滿足要求，可以不另行補(bǔ)償，見表32： 表32 不另行補(bǔ)償?shù)淖钚『穸? 單位：mm接管公稱外徑253238454857657689最小厚度所以依據(jù)標(biāo)準(zhǔn)，蒸汽進(jìn)管: φ108x酒精出管: φ273x酒精進(jìn)管: φ89x3需要開孔補(bǔ)強(qiáng)。膨脹節(jié)是裝在固定管板式換熱器殼體上的撓性構(gòu)件，依靠這樣易變形的撓性構(gòu)件對管子與殼體的熱膨脹差進(jìn)行補(bǔ)償，以此來緩和或降低殼體與管子因溫差而引起的溫差應(yīng)力。管子和殼體的溫度膨脹系數(shù)αt，℃1；管子和殼體材料彈性模量Et，Es都取210000MPa。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= （37）而殼體被拉伸的量：δδs= （38）合并以上兩式，消去δ可得：δt =δs+ （39）將（35）和（36）代入（39）并整理，得管子或殼體的溫差軸向力：F= （310）在管子及殼體中的溫差應(yīng)力為σt=F/At （311）σs=F/As （312）式中Et，Es管子和殼體材料彈性模量，MPa。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。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。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。圖38Lg 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。圖37 再沸器屬于中低壓容器且介質(zhì)為蒸汽，℃查得密封墊圈采用寬20mm的石棉橡膠板平形，尺寸φ1044xφ1004x3。材料選擇不銹鋼OCr18Ni9。如圖32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=997mmD7=1045mm 板厚b=51mm c=12mm d=23mm n=36個 重量：133kg管板形式如圖33所示：圖33L=換熱管長度2x管板厚度2x換熱管伸出長度==2395mm采用標(biāo)準(zhǔn)橢圓形封頭 其厚度取s=6mm。、管子與管板連接結(jié)構(gòu)設(shè)計由于殼體壁厚小于等于12mm且殼程設(shè)計壓力不大于1Mpa故管板選擇兼做法蘭式。(2)循環(huán)流量校核1)循環(huán)推動力 當(dāng)x=xe/3=，用式（229）計算Martinelli參數(shù)Xtt為 （229）用 計算可得 (230)用式計算處的兩相流平均密度2)循環(huán)阻力①管程進(jìn)口管阻力根據(jù) (231)同時根據(jù) (232)根據(jù) (233)用式 (234)②傳熱管顯熱段阻力根據(jù) (235)用式根據(jù) (236)根據(jù) （237)③傳熱管蒸發(fā)段阻力 (238)根據(jù)