畢業(yè)設(shè)計(jì)-傳熱傳質(zhì)學(xué)課程設(shè)計(jì)-展示頁(yè)
2025-01-25 23:31本頁(yè)面
【正文】 換熱面積 由穩(wěn)態(tài)傳熱基本方程： A =Φ /KΔ tm=1033000/( )= （ 1+25%） = ,符合選型要求 管程壓力降有三部分組成，可按照如下公式進(jìn)行計(jì)算 — 流體流過(guò)直管因摩擦阻力引起的壓力降， Pa。 — 流體流經(jīng)管箱進(jìn)出口的壓力降， Pa。 根據(jù)伯拉修斯式， Re=3 時(shí)有 ： λ = Δ pL= (2/) ( )= Δ pr=3 (ρ iui2/2)=3 ( )= Δ pn= ( )=526Pa Δ pi=(+) 2 1+526 1= 管程壓力降在允許范圍內(nèi) 計(jì)算 殼 程壓力降 采用埃索法計(jì)算公式： 式中： 流體橫過(guò)管束的壓力降， Pa。 — 殼程壓力降的結(jié)垢修正系數(shù)，無(wú)因此，對(duì)液體取 。 — 殼程流體摩擦系數(shù)，當(dāng) Re500 時(shí)， 。 按殼程流通截面積 計(jì)算的流速， 。 三、 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 結(jié)構(gòu)尺寸參數(shù) a)根據(jù)換熱器公稱(chēng)直徑為 400mm，選用圓筒作為換熱器殼體。 b)換熱管：外徑 d=25mm，壁厚 ，換熱管長(zhǎng)度 ，根數(shù) n=94，受壓失穩(wěn)當(dāng)量長(zhǎng)度 ，換熱管呈正三角形排列，管間距 。 d)螺栓：數(shù)量 n=16，規(guī)格 M27， 30mm有效承載面積： （《換熱器設(shè)計(jì)手冊(cè)》） e)管箱法蘭：采用 GB/，凹凸面整體鋼制管法蘭 法蘭外徑 ，螺栓孔徑中心圓直徑 ，法蘭厚度 C=32mm，管箱 圓筒厚度 ，法蘭寬度： 采用原件材料及數(shù)據(jù) a)換熱管材料：碳素鋼鋼管 20 設(shè)計(jì)溫度下的許用應(yīng) 力 設(shè)計(jì)溫度下的屈服點(diǎn) 設(shè)計(jì)溫度下的彈性模量 (GB15089,表 15) 管壁溫度下的彈性模量 管壁溫度下的膨脹系數(shù) b)殼程圓筒材料：碳素鋼 Q235B 250 設(shè)計(jì)溫度下的許用應(yīng)力 圓筒在壁溫下的彈性模量 Mpa 圓筒在壁溫下的線膨 脹系數(shù) mm/ c)管板材料： 16Mn 250 設(shè)計(jì)溫度下的許用應(yīng)力 250 設(shè)計(jì)溫度下的彈性模量 d)螺栓材料： 40Cr（ GB1501989表 27） 常溫下許用應(yīng)力 250 設(shè)計(jì)溫度下的許用應(yīng)力 e)管箱法蘭材料： 16Mn 由于管箱法蘭為長(zhǎng)頸對(duì)焊法蘭，管箱圓筒材料彈性模量取管箱法蘭材料的值，根據(jù) GB1501989 250 下的彈性模量 75 下的彈性模量 f)墊片材料：鐵包石棉墊片 根據(jù) GB1501998，墊片系數(shù) m=2，比壓 y=11Mpa 折流板 采用弓形折流板 ,取弓形折流板圓缺高度為殼體內(nèi)徑的 25%,則切去的圓缺 高度為： ??? 100mm 折流板數(shù) NB= ???? 120220001折流板間距 傳熱管長(zhǎng)14塊 接管 殼程流體進(jìn)出口接 管： 接管內(nèi) 流速 uo=,則接管內(nèi)徑為 muVD o )71036 00/(40 00 0441 ?? ???? ? 圓整后取 170mm 管程流體進(jìn)出口接管： 接管內(nèi)流速 uo=muVDo )(44 54 9441 ?? ???? ? 圓整后取 140mm 殼體和封頭的設(shè)計(jì) 殼體的設(shè)計(jì) a)圓筒公稱(chēng)直徑 由計(jì)算知，圓筒的公稱(chēng)直徑為 400mm 400mm，采用卷制圓筒。 表 31碳素鋼或低合金鋼圓筒的最小厚度 mm 公稱(chēng)直徑 400 固定管板式 6 如上表按附加量圓整取最小厚度為 10mm 表 22殼體、管箱殼體厚度 mm DN（ mm） 材料 殼程或管程公稱(chēng)壓力 PN,MPa Q235A/B/C 8 8 8 8 400 16MnR 8 8 8 8 10 12 1Cr18Ni9Ti 4 4 4 6 10 14 對(duì)應(yīng)殼體、管箱殼體厚度也取 10mm 封頭設(shè)計(jì) 按工作原理，設(shè)計(jì)封頭應(yīng)為受內(nèi)壓的橢圓形封頭，采用長(zhǎng)軸與短軸比為 2的標(biāo)準(zhǔn)型封頭。 封頭厚度（不包括壁厚附加量）應(yīng)小于封頭直徑的 %。 換熱管外徑 25 最小厚度 用于易燃易爆及有毒介質(zhì)等場(chǎng)合 用于無(wú)害介質(zhì)的一般場(chǎng)合 a) 換熱管的排列形式，見(jiàn)圖 23，本設(shè)計(jì)選擇三角形錯(cuò)列形式 圖 23布管形式 b)換熱管中心距 換熱管中心距一般不小于 倍的換熱管外徑。通常，換熱管外表面與鄰近防沖板表面間的距離，最小為 6 mm。 表 38不同 的 b值 mm b 表 39 3 4 從表中可得：選取 b=5mm, mm, =15mm， =10mm , 3922 10=372mm d)管程分程：經(jīng)壓力降設(shè)計(jì)，采用雙管程結(jié)構(gòu)。 換熱器的換熱管和管孔直徑允許偏差按 GB1511999規(guī)定： 換熱管 ，管孔
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