【正文】
工段二級吸收器設計,實質(zhì)上就是 由殼體、傳熱管束、管板、折流板(擋板)和管箱等部件組成。而隨著開發(fā)研究的不斷大型化,換熱器的直徑也超過 5m,傳熱面 積將達到單位 10000m2,緊湊型的換熱器將越來越受歡迎。換熱器的傳熱與流動計算的準確性取決與物性模擬的準確性。國內(nèi) 外的研究機構也取得了很多可喜的成績,在強化傳熱元件方面,華南理工大學相繼開發(fā)出表面多孔管、螺旋槽管、縱橫管等;天津大學在流路分析法、震動等方面研究成果顯著;在強度軟件方面,江蘇化工學院開發(fā)出液壓漲管器;以換熱器起家的蘭州石油機械研究所率先開發(fā)出板式換熱器、板式冷凝器、高效重沸器等等一批使用價值較高的換熱器。因而,在能源日益緊張、全球環(huán)境氣溫不斷升高的背景下,換熱設備的節(jié)能研究和開發(fā)備受關注。 20 世紀 80年代以來,換熱器技術飛速發(fā)展,帶來了能源利用率的提高。管式換熱器主要包括蛇管、套管和列管式換熱器;板式換熱器主要包括型板式、螺旋式和板殼式換熱器。所以在工業(yè)生產(chǎn)中一般以間壁式換熱器使用居多。換熱設備的類型按照傳熱方式的劃分有直接接觸式、蓄熱式和間壁式三類。由于使用的條件不同,換熱設備又有各種各樣的形式和結構。在換熱器的設計過程中,首先應該根據(jù)工藝要求選用適當?shù)念愋?,同時計算完成給定生產(chǎn)任務所需的傳熱面積,并確定換熱器的工藝尺寸,進而進行各零部件的選取和設計。在化工廠中經(jīng)常應用換熱器、冷卻器、冷凝器、蒸發(fā)器和再沸器等。在石油煉廠中,換熱器約占全部工藝設備投資的 3540%。它不僅可以單獨作為加熱器、冷卻器等使用,而且也是一些化工單元操作的重要附屬設備,在化工工業(yè)生產(chǎn)中占有舉足輕重的位置。 管板設計 ..................................................... 17 管板的連接 ................................................... 19 管板與殼體的連接 ........................................ 19 管板與換熱管的連接 ...................................... 20 管板與管箱的連接 ........................................ 23 5. 接管的設計 ....................................................... 24 殼程接管設計 ................................................. 26 管程接管設計 ................................................. 26 開孔補強計算 ................................................. 27 殼體接管開孔補強 ........................................ 27 管箱接管開口補強 ........................................ 28 殼體排氣接管設計 ............................................. 30 冷卻水出口接管 ............................................... 30 墊片的選取 ................................................... 32 支座的設計 ................................................... 33 總 結 ............................................................... 36 1 1. 緒論 工程背景 在工業(yè)生產(chǎn)中,為了實現(xiàn)物料之間熱量的傳遞過程的一種設備,統(tǒng)稱換熱器。 殼程壓力降 ................................ 錯誤 !未定義 書簽。 壓力降計算 ..................................... 錯誤 !未定義書簽。 9 傳熱面積校核、熱流密度核算 ..................... 錯誤 !未定義書簽。 structure design 目 錄 1. 緒論 .............................................................. 1 工程背景 ...................................................... 1 換熱器簡介 .................................................... 1 設計概述 ...................................................... 2 設計要求 ...................................................... 2 設計題目 ...................................................... 3 2. 傳熱工藝計算 ...................................................... 4 介質(zhì)定性溫度物性 .............................................. 4 熱流量恒算 .................................................... 4 估算換熱面積 .................................................. 4 管徑和流速的選擇 .............................................. 5 換熱管的排列方式 .............................................. 5 平均溫差校核 .................................................. 6 殼體直徑確定 .................................................. 6 3. 換熱器核算 ......................................................... 7 管程給熱系數(shù) i? ................................................. 7 殼程給熱系數(shù) 0? ................................. 錯誤 !未定義書簽。 methanol。 關鍵詞 :換熱器;吸收器;工藝設計;結構設計 Abstract The evaporator is a type of heat exchanger, the heat exchanger is the transmission of heat to heat fluid to the cold fluid equipment, this equipment can make materials reaches the specified temperature to meet the technological requirements. Heat exchanger is the general equipment in chemical, petroleum, power, food and many other industrial sectors, has play a decisive role status in production, has been more and more widely used. The design consideration of media properties, cost and other factors, choose the U tube heat exchanger with evaporating space, U type tube type heat exchanger is only one tube plate, simple structure, less sealing surface, and U type tube heat exchanger can be freely telescopic, no temperature difference stress. In the design process, design and calculation in strict accordance with the GB1501998 steel pressure vessel and GB1511999 shell and tube heat exchanger for heat exchanger design handbook and other standards. Considering various factors, reasonable structure design, economic, manufacturing, maintenance, and meet the equipment, transport and repair requirements。設計的后半部分對各個結構逐一進行分析和設計以 及強度檢驗,主要是根據(jù)已經(jīng)選定的換熱器形式進行設備內(nèi)各零件(如接管、折流板、管箱等),包括:材料的選擇、具體尺寸的確定、具體位置的確定、管板厚度計算、開孔補強等。綜合考慮各種因素,結構設計合理、經(jīng)濟,同時滿足制造、檢修、裝備、運輸和維修等要求;換熱器的材料、主要尺寸選擇恰當,滿足強度、剛度、穩(wěn)定性和水壓試驗等校核要求。其結構簡單,制造成本低,能得到較小的殼體內(nèi)徑,管程可分成多樣,殼程也可用縱向隔板分成多程,規(guī)格范圍廣,故在工程中廣泛應用。 本設計綜合考慮介質(zhì)性質(zhì),效益成本等因素,選擇了固定管板式的換熱器, 固定管板式換熱器的兩端管板采用焊接方法與殼體連接固定。 摘要 換熱器是將熱流體的部分熱量傳遞給冷流體的設備,通過這種設備使物料能達到指定的溫度以滿足工藝的要求。換熱器是化工、石油、動力、食品以及其他許多工業(yè)部門的通用設備,在生產(chǎn)中占有舉足輕重的地位,已經(jīng)得到了越來越廣泛的應用。換熱管可為光管或低翅管。 在本設計過程中,嚴格按照 GB1501998《鋼制壓力容器》和 GB1511999《管殼式換熱器》以及換熱器設計手冊等標準進行設計和計算。 本設計按照任務書的要求,對給定的介質(zhì)和處理量分析,對換熱器進行選型,熱流量恒算,估算出換熱面積之后對傳熱系數(shù)進行嚴格校正,計算出實際換熱面積,最后 jinx 那個壓力降和壁溫的計算。最終完成整個設備的設計。 select the appropriate size, the main material of heat exchanger, to meet the requirements of strength, rigidity, stability and hydraulic test check. The design in accordance with the requirements of the mission, the analysis and processing of a given amount of medium, selection of heat exchanger, heat flow balance, estimate of heat transfer area on the heat transfer coefficient is strictly correction, calculate the actual heat exchange area, at last jinx the pressure drop and wall temperature calculation. The latter part of the design of each structure tested one by one analysis and design as well as the strength, is mainly based on the heat exchangers have been selected ponents of equipment (such as pipe, baffle plate, tube box), including: the choice of materials, in particular to determine the size, specific to determine the position, the thickness of the tube plate opening reinforcement calculation, etc.. The design of the final pletion of the entire equipment. Keywords: hea