畢業(yè)設(shè)計(jì)-固定管板式換熱器設(shè)計(jì)-文庫(kù)吧資料
2024-12-09 19:14本頁(yè)面
【正文】 mm。外徑為 248。 表 312 拉桿直徑 換熱管外徑 d 10≤ d≤ 14 14d25 25≤ d≤ 57 拉桿直徑 dn 10 12 16 表 44 拉桿數(shù)量 拉桿直徑 dn(mm) 公稱直徑 DN(mm)400 10 4 12 4 16 4 拉桿的尺寸 各部分尺寸如圖 38,查表 313 得拉桿螺紋公稱直徑 ?L mm 、 nd =10mm、 aL =15mm、 bL =50mm、 b =。拉桿的一端的螺紋擰入管板，折流板用定距管定位，最后一塊折流板靠拉桿螺母固定。19 ㎜ 2 ㎜，采用拉桿定距管形式如圖37 拉桿一端的螺紋擰入管板，折流板用定距管定位，最 后一塊折流板靠拉桿螺母固定。 圖 38 折流板 表 311 管束管孔直徑及允許偏差 換熱管外徑 /mm 19 管孔直徑 /mm 允許偏差 /mm + 0 根據(jù)換熱器設(shè)計(jì)手冊(cè)，對(duì)于安放位置，一般應(yīng)使管束兩端的折流板盡可能的靠近殼層進(jìn)出口接管，其余折流板按等距離布置，靠近管板的折流板與管板間的距離 l 為如圖 39： ? ?4221 ???????? ?? bBLl 312 河北化工醫(yī)藥職業(yè)技術(shù)學(xué)院 13 式中： 1L —— 導(dǎo)熱油接管中心距管板密封面的距離， 73mm； 2B —— 防沖板長(zhǎng)度，當(dāng)無(wú)防沖板時(shí)，可取 2B = id （導(dǎo)熱油接管內(nèi)徑），14mm； b—— 管板厚度， 34mm； 則： ? ?2273 34 4 542l m m??? ? ? ? ????? 圖 39 折流板位置 所以第一塊 折流板距離 接管 DN20 中心長(zhǎng)度為 L： ? ?bLlL ??? 1 則： ? ?5 4 7 3 3 4 1 5L m m? ? ? ? 折流板的間距取 131mm，折流板的距離總長(zhǎng)為 L=1437124=1313mm，所以共需 11 塊折流板。 表 39 折流板最小厚度 公稱直徑 DN/ mm 折流板厚度 /mm 400 3 400 700 4 700 900 5 查換 熱器設(shè)計(jì)手冊(cè)表 310 得外直徑為 259mm 。 折流板各部尺寸 0 .2 0 .2 2 5 9 5 1 .8ih D m m? ? ? ? 311 取 52mm。材料選用低合金 15CrMoR。 表 34 管板尺寸 管層壓力 (MPa) 殼層壓力 (MPa) DN(mm) D 3D 4D 2d bf b 219 335 207 259 23 8 32 273 405 257 312 25 20 34 325 460 309 363 25 24 38 表 35 管板管孔直徑及允許誤差 換熱管外徑 16 19 管孔直徑 允許偏差 0 ? 河北化工醫(yī)藥職業(yè)技術(shù)學(xué)院 11 圖 33 管板 折流板 根據(jù)換 熱器計(jì)算手冊(cè)折流板的形式弓形折流板、圓盤 圓形折流板、矩形折流板。 圓筒節(jié)長(zhǎng)度 l 為： ? ?422 1 ?????? blLl 式中： b—— 管板厚度， 34mm ； l1—— 換熱管伸出管板的長(zhǎng)度， ； 則： ? ? mml ?????? 管板的設(shè)計(jì)與計(jì)算 查換熱器設(shè)計(jì)手冊(cè)，管板常用的材料有低碳鋼、普通低合金鋼、不銹鋼、合金鋼和復(fù)合鋼板等，由于本次的設(shè)計(jì)壓力在 aMP ，屬于低壓，所以選用碳素鋼中的 16MnR。 所以無(wú)縫鋼管的外直徑為 273。 圓整后取 δn= 鋼板厚度負(fù)偏差 1C = (假設(shè)名義厚度為 3 4mm )，取腐蝕裕量 2C =1,厚附加量 12C C C??,=。 （ 1） 筒體厚度 材料選用 20R 鋼，計(jì)算壁厚為 ? ?2 cst cpD p? ??? ? 式中 cp —— 計(jì)算壓力，取 cp == Di=1000mm； ? = ??t? =133mpa（壁厚溫度取 70c） 故 δ= 因?yàn)?δ 小于 δmin=3mm，所以取 δ=3mm。 河北化工醫(yī)藥職業(yè)技術(shù)學(xué)院 9 圖 31 正三角形 筒體 查教材化工設(shè)備，筒體的材料主要有碳素鋼、低合金鋼鋼板、不銹鋼 鋼板等。由于三角形排列較為廣泛，而且在同一直徑管板面積上可排列較多換熱管，所以管束采用三角形排列如圖 31。 圓筒壁溫 st 的計(jì)算： 應(yīng)外部有良好的保溫，故殼體壁溫可取殼層流體的平均溫度： st =mT = 管殼層溫差： CCttt oots ??????? 所以無(wú)需膨脹節(jié)。 拉桿選用， 共 10 根，材料為 Q235A 鋼。 (8)折流板設(shè)計(jì) 折流板為弓形， H=3/4Di=750mm 折流板間距取 600mm。根據(jù) JB/T 47012021 標(biāo)準(zhǔn)，選用 DN1000， 的凹凸密封面甲型平焊法蘭。 查 封頭 JB47462021 表 33,封頭的 曲面高度 H=250mm。 按教材公式封頭厚度 ? 為： ? ?2 cKp D p? ??? ? 35 式中： ? —— 焊接接頭系數(shù)，為整塊鋼板制造，則 ? =； K—— 橢圓形封頭形狀系數(shù)，標(biāo)注橢圓形封頭 K=； 則： 封頭為 DN1000* 與筒體的壁厚計(jì)算相同，所以橢圓形封頭的壁厚也是 。由于本次設(shè)計(jì)的換熱器殼程壓力在 ，屬于低壓容器，橢圓形封頭能夠滿足要求，而且該封頭制造比其他封頭容易沖壓形成，應(yīng)力分布也比較均勻，為 了便于焊接、經(jīng)濟(jì)合理，選取標(biāo)準(zhǔn)橢圓形封頭。 河北化工醫(yī)藥職業(yè)技術(shù)學(xué)院 6 腐蝕裕量 C2=，查表得 c1=。 （ 3） 換熱器殼體直徑的確定 Di=a（ b1） +2d0 式中 Di —— 換熱器內(nèi)徑， mm； B —— 正六角形對(duì)角線上的管子數(shù)，查表，取 b=29； d0 — 最外層管子的中心到殼壁邊緣的距離，取 d0=25。 層數(shù)為 14，換熱器內(nèi)管子總根數(shù)為 721，拉桿數(shù)為 10，所以實(shí)際管數(shù) 711 根。而正方形排列，管外清洗方便，適用于殼程中的流體易結(jié)垢的情況，其傳熱效果較正三角形差些。 查教材化工設(shè)備，標(biāo)準(zhǔn)管長(zhǎng)有 、 、 、 、 、 （單位為 m ），截取標(biāo)準(zhǔn)管長(zhǎng)為 3m 。根據(jù)本次的管程壓力為 ，管 程進(jìn)口溫度為 40Co ，殼程進(jìn)口溫度為 70Co 。一個(gè)傳熱效率高、緊湊、成本低、安全可靠的換熱器的產(chǎn)生，要求在設(shè)計(jì)時(shí)精心考 慮各種問(wèn)題 .準(zhǔn)確的熱力設(shè)計(jì)和計(jì)算，還要進(jìn)行強(qiáng)度校核和符合要求的工藝制造水平。這種換熱器管程可以用隔板分成任何程數(shù)。 圖 21 固定管板換熱器 固定管板式換熱器結(jié)構(gòu) 固定管板式換熱器由管箱、殼體、管板、管子等零部件組成，其 結(jié)構(gòu)較緊湊，排管較多，在相同直徑下面積較大，制造較簡(jiǎn)單。如圖 21 所示。多管程與多殼程可配合應(yīng)用。這樣流體每次只通過(guò)部分管子，因而在管束中往返多次，這稱為多管程。圖
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