【正文】
指導(dǎo)教師(含職稱): 專業(yè)負(fù)責(zé)人(論文)的主要任務(wù)及目標(biāo)通過釜式T101B蒸汽再沸器(F=1189m2 ,1800)的全過程設(shè)計(jì),掌握過程裝備工程設(shè)計(jì)的一般程序;熟悉有關(guān)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范,提高專業(yè)知識的應(yīng)用能力,為今后工作打下良好的專業(yè)基礎(chǔ)。(2)基本要求:1)T101B蒸汽再沸器(F=1189 m2 ,1800)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),強(qiáng)度計(jì)算,繪制施工圖紙和編寫設(shè)計(jì)說明書。設(shè)計(jì)計(jì)算說明書不少于40頁,內(nèi)容包括封面、設(shè)計(jì)任務(wù)書、中英文摘要、目錄、前言、文獻(xiàn)綜述、正文、結(jié)論、參考文獻(xiàn)、符號說明、致謝、附錄等。3)文獻(xiàn)綜述不少于1000字,查閱文獻(xiàn)不少于20篇,其中英文不少于5篇。5)答辯提交:圖紙、計(jì)算書、翻譯、文獻(xiàn)綜述,以及所有相關(guān)的電子文檔。C結(jié)構(gòu)參數(shù)管 程殼 程管 程殼 程腐蝕裕度設(shè)計(jì)壓力MPa材 料0Cr18Ni916MnR設(shè)計(jì)溫度176。大多數(shù)的再沸器為管殼式換熱器。加熱介質(zhì)通常是蒸汽, 也可以是載熱的流體、氣體等。,設(shè)計(jì)溫度為300℃;,設(shè)計(jì)溫度為150℃;換熱面積1189筒體直徑為1800mm,筒體及封頭都采用材料16MnR,換熱管采用0Cr18Ni9,法蘭、接管、定距管等都采用20號鋼,本設(shè)備管板兼做法蘭。關(guān)鍵詞:再沸器; 換熱器; 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì).The Design of T101B Steam Reboiler Du Chunxiao(Process Equipment and Control Engineering)Directed by ChenghongAbstract:Boiling heat transfer equipment is a monly used chemical process chemical process,the heat exchanger which is installed at the bottom of distillation tower used to vaporized the product is called reboiler(also known as reboiler ). Most of the reboilers are shell and tube heat exchangers. According to the he different needs of actual process, the boiling process can occur both in the shell pass and tube pass. Steam is usually used as heating medium ,as well as heat carrier fluids and paper shows the structure design of T101B steam reboiler. The design pressure for shell pass is and for tube pass. The design temperature for shell pass is 300 ℃ and 150 ℃ for tube heat transfer area is 1189 and cylinder diameter is 1800mm. The materials for cylinder and head are both 16MnR, for tubes are 0Cr18Ni9,the remaining flanges, conjuction pipes, position setting pipes are all made of 20 this equipment,the tube shutters is also used as flanges . This design mainly refers to GB150, GB151 and other reference materials to design and check the strength of the structural parameters of paper contains six 1drawings, including one assembly drawing, four parts drawings. Keywords: reboiler。structer design .前言經(jīng)過四年的本科學(xué)習(xí)和實(shí)踐,到底自己學(xué)到了什么,知識掌握的怎么樣,實(shí)際應(yīng)用能力怎么樣,平時的考試時無法檢測到這些的,而畢業(yè)設(shè)計(jì)在大學(xué)本科的學(xué)習(xí)過程中是非常重要的一個環(huán)節(jié),其主要目的非常明確:一是檢測自己,二是通過檢測發(fā)現(xiàn)自己的不足,進(jìn)而查漏補(bǔ)缺鞏固所學(xué)的專業(yè)知識,加強(qiáng)對知識的綜合運(yùn)用能力,為今后解決工程中的實(shí)際問題打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。在設(shè)計(jì)的整個過程中作者通過上網(wǎng)或者圖書館查資料的方式對再沸器有了具體的認(rèn)識。大多數(shù)的再沸器為管殼式換熱器。加熱介質(zhì)通常是蒸汽, 也可以是載熱的流體、氣體等。因此, 再沸器的蒸發(fā)率受換熱溫差的影響很大。然而, 為了有效地利用能源, 要求再沸器能在較小的溫差條件下和穩(wěn)定的加熱介質(zhì)的操作條件下工作, 因此, 對再沸器良好的選擇就顯得十分必要, 這包括精確地確定傳熱面積, 較好地分析和預(yù)測再沸器的性能等。因此, 為了更有效地利用能源, 對再沸器的性能分析和研究方向的討論是非常有意義的。 2.料的粘度; 再沸器送料塔的塔內(nèi)液面高度進(jìn)。標(biāo)準(zhǔn)的釜式熱交換器一直是最普遍,最常采用的再沸器設(shè)計(jì)方案,所以本次設(shè)計(jì)我選用了釜式換熱器。大概思路如下:筒體強(qiáng)度校核、封頭強(qiáng)度校核、管箱短節(jié)的強(qiáng)度校核、換人管的設(shè)計(jì)及校核、管箱法蘭的設(shè)計(jì)及校核、筒體法蘭的設(shè)計(jì)及校核、管板的設(shè)計(jì)及校核、接管的設(shè)計(jì)及校核、開孔補(bǔ)強(qiáng)方面的考慮,經(jīng)過這一系列的常規(guī)設(shè)計(jì),我收獲頗豐,達(dá)到了我剛開始選題的目的。本次設(shè)計(jì)包括:圖紙(計(jì)算機(jī)繪圖一號圖六張)、設(shè)計(jì)說明書、開題報(bào)告、文獻(xiàn)綜述、文獻(xiàn)翻譯。第1章 換熱器概述第1.1節(jié) 換熱器的發(fā)展二十世紀(jì)20年代出現(xiàn)板式換熱器,并應(yīng)用于食品工業(yè)。30年代初,瑞典首次制成螺旋板換熱器。30年代末,瑞典又制造出第一臺板殼式換熱器,用于紙漿工廠。60年代左右,由于空間技術(shù)和尖端科學(xué)的迅速發(fā)展,迫切需要各種高效能緊湊型的換熱器,再加上沖壓、釬焊和密封等技術(shù)的發(fā)展,換熱器制造工藝得到進(jìn)一步完善,從而推動了緊湊型板面式換熱器的蓬勃發(fā)展和廣泛應(yīng)用。70年代中期,為了強(qiáng)化傳熱,在研究和發(fā)展熱管的基礎(chǔ)上又創(chuàng)制出熱管式換熱器。混合式換熱器是通過冷、熱流體的直接接觸、混合進(jìn)行熱量交換的換熱器,又稱接觸式換熱器。例如,化工廠和發(fā)電廠所用的涼水塔中,熱水由上往下噴淋,而冷空氣自下而上吸入,在填充物的水膜表面或飛沫及水滴表面,熱水和冷空氣相互接觸進(jìn)行換熱,熱水被冷卻,冷空氣被加熱,然后依靠兩流體本身的密度差得以及時分離。這類換熱器主要用于回收和利用高溫廢氣的熱量。間壁式換熱器的冷、熱流體被固體間壁隔開,并通過間壁進(jìn)行熱量交換的換熱器,因此又稱表面式換熱器,這類換熱器應(yīng)用最廣。管式換熱器以管子表面作為傳熱面,包括蛇管式換熱器、套管式換熱器和管殼式換熱器等;板面式換熱器以板面作為傳熱面,包括板式換熱器、螺旋板換熱器、板翅式換熱器、板殼式換熱器和傘板換熱器等;其他型式換熱器是為滿足某些特殊要求而設(shè)計(jì)的換熱器,如刮面式換熱器、轉(zhuǎn)盤式換熱器和空氣冷卻器等。順流時,入口處兩流體的溫差最大,并沿傳熱表面逐漸減小,至出口處溫差為最小。在冷、熱流體的進(jìn)出口溫度一定的條件下,當(dāng)兩種流體都無相變時,以逆流的平均溫差最大順流最小。前者可節(jié)省設(shè)備費(fèi),后者可節(jié)省操作費(fèi),故在設(shè)計(jì)或生產(chǎn)使用中應(yīng)盡量采用逆流換熱。除順流和逆流這兩種流向外,還有錯流和折流等流向。熱阻主要來源于間壁兩側(cè)粘滯于傳熱面上的流體薄層(稱為邊界層),和換熱器使用中在壁兩側(cè)形成的污垢層,金屬壁的熱阻相對較小。但增加流體流速會使能量消耗增加,故設(shè)計(jì)時應(yīng)在減小熱阻和降低能耗之間作合理的協(xié)調(diào)。一般換熱器都用金屬材料制成,其中碳素鋼和低合金鋼大多用于制造中、低壓換熱器;不銹鋼除主要用于不同的耐腐蝕條件外,奧氏體不銹鋼還可作為耐高、低溫的材料;銅、鋁及其合金多用于制造低溫?fù)Q熱器;鎳合金則用于高溫條件下;非金屬材料除制作墊片零件外,有些已開始用于制作非金屬材料的耐蝕換熱器,如石墨換熱器、氟塑料換熱器和玻璃換熱器等。在化工生產(chǎn)中換熱器可作為加熱器、冷卻器、冷凝器、蒸發(fā)器和再沸器等,應(yīng)用更加廣泛。在三類換熱器中,間壁式換熱器應(yīng)用最多。但其加熱面受容器壁面限制,亦可在夾套中設(shè)置螺旋隔板或其它增加湍動的措施,也可在釜內(nèi)部安裝蛇管. 夾套式換熱器廣泛用于反應(yīng)過程的加熱和冷卻。其缺點(diǎn)是容器內(nèi)液體湍動程度低,容器內(nèi)可安裝攪拌器。這種換熱器是將換熱管成排地固定在鋼架上,熱流體在管內(nèi)流動,冷卻水 從上方噴淋裝置均勻淋下,這種換熱器大多放置在空氣流通之處,冷卻水的蒸發(fā)亦帶走一部分熱量,可起到降低冷卻水溫度,和沉浸式相比,噴淋式換熱器的傳熱效果大有改善。套管換熱器結(jié)構(gòu)簡單,能承受高壓,應(yīng)用亦方便(可根據(jù)需要增減管段數(shù)目). 特別是由于套管換熱器同時具備傳熱系數(shù)大,傳熱推動力大及能夠承受高壓強(qiáng)的優(yōu)點(diǎn),在超高壓生產(chǎn)過程(例如操作壓力為3000大氣壓的高壓聚乙烯生產(chǎn)過程)中所用的換熱器幾乎全部是套管式。管殼式換熱器主要有殼體、管束、管板和封頭等部分組成,殼體多呈圓形,內(nèi)部裝有平行管束,管束兩端固定于管板上。管束的壁面即為傳熱面。折流檔板不僅可防止流體短路,增加流體速度,還迫使流體按規(guī)定路徑多次錯流通過管束,使湍動程度大為增加。流體在管內(nèi)每通過管束一次稱為一個管程,每通過殼體一次稱為一個殼程。這樣,流體可每次只通過部分管子而往返管束多次,稱為多管程。在管殼式換熱器內(nèi),由于管內(nèi)外流體溫度不同,殼體和管束的溫度也不同。因此,當(dāng)管