【正文】 指導(dǎo)教師： 2013年 6月畢業(yè)設(shè)計（論文）中文摘要管式反應(yīng)器設(shè)計摘 要：這篇論文主要介紹管式反應(yīng)器機(jī)械計算等相關(guān)的設(shè)計過程。本畢業(yè)設(shè)計中，通過對該設(shè)備設(shè)計的相關(guān)的國家標(biāo)準(zhǔn)和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的學(xué)習(xí)，獨(dú)立的設(shè)計了管式反應(yīng)器。管式反應(yīng)器是一種適用于強(qiáng)放熱反應(yīng)的反應(yīng)設(shè)備。通過對該管式反應(yīng)器的設(shè)計，進(jìn)而熟悉和了解化工設(shè)備設(shè)計的一般方法和步驟，熟悉和了解化工設(shè)備相關(guān)設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范，掌握化工設(shè)備通用零部件的選用方法，培養(yǎng)綜合運(yùn)用所學(xué)知識分析、解決工程實(shí)際問題的能力。 tube plate。Fixed tube sheet目 錄1 緒論………………………………………………………………………………1 管式反應(yīng)器的特點(diǎn) ……………………………………………………………1 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀、水平和發(fā)展趨勢…………………………………………1 畢業(yè)設(shè)計目的……………………………………………………………………1 畢業(yè)設(shè)計內(nèi)容和要求 …………………………………………………………12 確定換熱管數(shù)目…………………………………………………………………2 3 管子排列方式管間距的的確定…………………………………………………34 管式反應(yīng)器筒體直徑的確定……………………………………………………35 確定折流板形式和數(shù)目…………………………………………………………4 折流板的形式及材料…………………………………………………………4 折流板的主要幾何參數(shù)………………………………………………………4 折流板與殼體間隙……………………………………………………………4 折流板厚度……………………………………………………………………4 折流板數(shù)目……………………………………………………………………4 折流板的管孔…………………………………………………………………56 確定殼體（筒體和封頭）壁厚………………………………………………5 計算殼程筒體厚度…………………………………………………………5 管箱的選擇……………………………………………………………67 選取標(biāo)準(zhǔn)件…………………………………………………………15 選取接管…………………………………………………………………15 選取接管法蘭…………………………………………………………………15 分布器的選擇……………………………………………………………168 選取拉桿和定距管……………………………………………………………17 拉桿的結(jié)構(gòu)形式………………………………………………………………17 拉桿的直徑與數(shù)量……………………………………………………………18 拉桿的布置……………………………………………………………………18 定距管…………………………………………………………………………189 管板的設(shè)計計算……………………………………………………………18 上管板的設(shè)計計算……………………………………………………………18 下管板的設(shè)計計算……………………………………………………………2310 膨脹節(jié)的設(shè)計………………………………………………………27 U形膨脹節(jié)的計算…………………………………………………………2711 開孔補(bǔ)強(qiáng)………………………………………………………………29 進(jìn)料口的開孔補(bǔ)強(qiáng)…………………………………………………………30 測溫口的開孔補(bǔ)強(qiáng)…………………………………………………………32 安全閥口的開孔補(bǔ)強(qiáng)…………………………………………………………3412 支座的選擇…………………………………………………………………37結(jié)論 …………………………………………………………………………………38致謝 …………………………………………………………………………………39參考文獻(xiàn)……………………………………………………………………………40附錄………………………………………………………………………………411 緒論 管式反應(yīng)器的特點(diǎn)管式反應(yīng)器一種呈管狀、長徑比很大的連續(xù)操作反應(yīng)器。因此，對管式反應(yīng)器的研究具有深遠(yuǎn)的意義。一些研究、設(shè)計院和高校大力協(xié)同，積極開展基礎(chǔ)研究工作和承擔(dān)工程項(xiàng)目，至今取得了很大的成績，填補(bǔ)了這一領(lǐng)域的空白。目前世界上生產(chǎn)磷酸銨最簡捷、能耗最低的流程是西班牙Aspindesa公司開發(fā)的生產(chǎn)粉狀MAP的管式反應(yīng)器噴霧流程。然而，隨著科技的不斷發(fā)展，新型的管式反應(yīng)器將被不斷地被研究出，為化工行業(yè)帶來方便。本次畢業(yè)設(shè)計將通過列管式反應(yīng)器的設(shè)計：（1）、掌握管式反應(yīng)器機(jī)械設(shè)計的一般方法和步驟；（2）、熟悉和了解化工設(shè)備相關(guān)設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范；（3）、掌握化工設(shè)備通用零部件的選用方法；（4）、培養(yǎng)綜合運(yùn)用所學(xué)知識分析、解決工程實(shí)際問題的能力。 畢業(yè)設(shè)計成果設(shè)計說明書一份裝配圖一張零部件圖若干張主要為手繪圖時，用計算機(jī)繪制的圖紙不少于0號圖（折合成）一張；主要為計算機(jī)繪圖時，手繪圖紙不少于0號圖（折合成）一張注：。3 管子排列方式，管間距的確定換熱管在管板上的排列有正三角形、正方形和同心圓排列三種方式，如下圖所示。 圖1 換熱管排列方式采用正三角形排列，假設(shè)管板上管子排列的間距a，與管子與管板的連接方法有關(guān)。4 管式反應(yīng)器筒體直徑的確定筒體內(nèi)徑可由下式計算： 式中　a————換熱器管間距，由上知a＝57mm； b————位于管束中心線上的管數(shù)，管子按正三角形排列時， ————最外層管子的中心到殼壁邊緣的距離， 取mm 所以 mm 取筒體內(nèi)徑mm。折流板有橫向折流板和縱向折流板兩類，單殼程的管式反應(yīng)器僅需設(shè)置橫向折流板，橫向折流板同時兼有支承傳熱管，防止產(chǎn)生振動作用。在弓形折流板中，流體在板間錯流沖刷管子，而流經(jīng)折流板弓形缺口時是順流經(jīng)過管子后進(jìn)入下一板間，改變方向，流動中死區(qū)較少，比較優(yōu)越，結(jié)構(gòu)比較簡單，一般標(biāo)準(zhǔn)換熱器中只采用這種。而且要求介質(zhì)必須是清潔的，否則沉淀物將會沉積在圓環(huán)后面，傳熱面積失效，一般用于壓力比較高而又清潔的介質(zhì)。為方便選材，可選折流板的材料為Q235B。 折流板與殼體間隙折流板外周與殼體內(nèi)徑之間的間隙越小，殼程流體介質(zhì)在此處的泄漏越小，使傳熱效率提高，但間隙越小，給制造、安裝帶來困難。 折流板的厚度折流板的厚度與殼體直徑、換熱管無支承長度有關(guān)，選取折流板的厚度mm。 折流板的管孔由國標(biāo)1511999規(guī)定。由GB1501998可以查得，16MnR在300℃時的許用應(yīng)力=144MPa。取mm，mm。 所以 MPa式中：MPaMPa因?yàn)樗运畨涸囼?yàn)的應(yīng)力校核滿足要求。在多管程換熱器中，管箱還起到改變流體流向的作用。（1）、A型（平蓋管箱）如圖（a）裝有管箱平蓋（或稱盲板），清洗管程時只要拆開盲板即可，而不必拆卸整個管箱和與管箱相連的管路，缺點(diǎn)是盲板結(jié)構(gòu)用材多，且尺寸較大是得用鍛件，耗費(fèi)大量機(jī)加工時，提高制造成本，并增加一道密封的泄漏可能。（3）、C型、D型管箱 這種形式是管箱一端與殼體及管板連成一體，或是用于可拆管束與管板制成一體的管箱，另一端可采用A型結(jié)構(gòu)，減少了泄漏的可能性。 A型管箱 B型管箱 C型管箱 D型管箱圖2 管箱形式 設(shè)計計算上部管箱（1）根據(jù)已知條件，綜合考慮上管箱選A型，管箱的圓筒厚度 mm 設(shè)計厚度： mm 名義厚度： mm 有效厚度： mm（2）容器法蘭的設(shè)計法蘭的基本結(jié)構(gòu)形式按組成法蘭的圓筒、法蘭環(huán)及錐頸三部分的整體性程度可分為松式法蘭、整體法蘭、任意式法蘭三種。整體法蘭：將法蘭于殼體鍛或鑄成一體或經(jīng)全熔透的平焊法蘭。性能從好到差：整體法蘭任意式法蘭松式法蘭所以選整體法蘭形式比較好，設(shè)計溫度為300℃，選用長頸對焊法蘭，材料為16Mn，為了保護(hù)焊縫，采用襯環(huán)凹凸面密封，材料為00Cr17Ni14Mo2。墊片的有效密封厚度 墊片的接觸寬度N=12mm，所以密封寬度mm 當(dāng)mm時， 當(dāng)mm時，所以，有效密封寬度mm墊片壓緊力作用中心圓直徑因?yàn)閙m，所以mm墊片壓緊力預(yù)緊狀態(tài)下需要的最小墊片壓緊力