【正文】 所以，有效密封寬度 0 6bb??mm 3 墊片壓緊力作用中心圓直徑 因為 0 6b? mm，所以 2 800 2 12 824GD D b? ? ? ? ? ?mm 4 墊片壓緊力 預(yù)緊狀態(tài)下需要的最小墊片壓緊力 4 4 824 6 69 101 .17G a GF F D by? ? ? ? ? ? ? ? ?KN 操作狀態(tài)下需要的最小墊片壓緊力 淮海工學(xué)院二○一三屆畢業(yè)設(shè)計（論文） 第 8 頁 共 41 頁 6 .2 8 6 .2 8 8 2 4 6 3 8 7 4 5 .1 6G p G cF F D b m p? ? ? ? ? ? ? ? ?KN 5 墊片寬度 墊片在預(yù)緊狀態(tài)下受到最大螺栓載荷作用，可因壓緊過度而失去密封性能。 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，已知管程的設(shè)計壓力為 ，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。 ??2 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。 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，材料為 GB1501998和 GB1511999 有，管箱的圓筒厚度 ? ? 8 8 0 0 2 2 . 6 82 1 4 4 1 82 cit cpD p? ?? ?? ? ?? ? ??mm 設(shè)計厚度： 2 2 2 .8 6 3 2 5 .8 6d C??? ? ? ? ?mm 名義厚度： 1 2 5 .8 6 0 .6 3 0nd C??? ? ? ? ? ? ? ? ?mm 淮海工學(xué)院二○一三屆畢業(yè)設(shè)計（論文） 第 7 頁 共 41 頁 有效厚度： 21 30 3 CC??? ? ? ? ? ? ?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。 （ 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。 （ 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，缺點是盲板結(jié)構(gòu)用材多，且尺寸較大是得用鍛件，耗費大量 機(jī)加工時，提高制造成本，并增加一道密封的泄漏可能。在多管程換熱器中，管箱還起到改變流體流向的作用。 所以 ? ? ? ? ? ? ? ?T1 .1 8 0 .0 3 1 8 8 0 0 6 .4 7 6 .3 42 2 6 .4T L i eeP P D ?? ??? ??? ? ??MPa 式中： 61 10 31 80 10 0. 03 18Lp gH? ?? ? ? ? ? ?MPa 0. 9 0. 9 0. 85 34 5 26 3. 93s?? ? ? ? ?MPa 淮海工學(xué)院二○一三屆畢業(yè)設(shè)計（論文） 第 6 頁 共 41 頁 因為 ?? ?sT ? 所以水壓試驗的應(yīng)力校核滿足要求。 因為 ? ?0 .4 0 .4 1 4 4 0 .8 5 4 8 .9 6tcp ??? ? ? ? ?MPa 所以 ? ? cp 0 . 9 8 0 0 2 . 9 52 1 4 4 0 . 8 5 0 . 92 it cD p? ?? ?? ? ?? ? ??mm 設(shè)計厚度： 2 3 C??? ? ? ? ?mm 名義厚度： 1 10nd C??? ? ? ? ? ? ? ? ?mm 有效厚度： 21 10 3 CC??? ? ? ? ? ? ?mm 水壓試驗校核筒體 水壓試驗的壓力 ? ?? ? 1701 . 2 5 1 . 2 5 0 . 9 1 . 3 3144Tc tpp ??? ? ? ? ? ?MPa 因為水壓試驗的壓力 Tcpp? ，為了防止容器產(chǎn)生過大的應(yīng)力，要求在試驗壓力下圓筒產(chǎn)生的最大應(yīng)力不超過圓筒材料在試驗溫度下屈服點的 90%。焊接系數(shù) ?? 。 6 確定殼體（筒體和封頭）壁厚 計算殼程筒體厚度 因為殼程的流體是導(dǎo)熱油，設(shè)計壓力是 ，設(shè)計的溫度是 300℃，選用16MnR 作為制造材料。 折流板的數(shù)目 取折流板間距 B=200（ iiD B D??） 折流板數(shù)目 ： 35001 1 1 7200B LN B? ? ? ? ?， 考慮到上下管箱和管板及排布 的原因，取折流板數(shù) 14BN ? 。選取折流板名義外直徑D ? ? ?mm。 折流板的主要幾何參數(shù) 弓形折流板圓缺大小用切去弓弦高占圓筒內(nèi)直徑的百分比來確定，單弓形折流板缺口弦高 h 值，宜取 倍的圓筒內(nèi)直徑 ,取系數(shù)為 ，切去圓缺高度 h 0 .2 5 8 0 0 2 0 0? ? ?mm。 此處的折流板采用單弓形折流板。盤環(huán)形折流板制造不方便，流體在管束中為軸向流動，效率較低。 常用的折流板有弓形和盤環(huán)形。 淮海工學(xué)院二○一三屆畢業(yè)設(shè)計（論文） 第 4 頁 共 41 頁 5 確定折流板形式和數(shù)目 折流板的形式及材料 該管式反應(yīng)器的殼程流體流通截面積大，在殼程流體屬對流傳熱條件時，為增大殼程流體的流速，加強(qiáng)其湍動程度，提高其表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)，需要設(shè)置折流板。取 45 57ad? ? ? ?mm。 各自特點：正三角形排列：排列緊湊，管外流體湍流程度高；正方形排列：易清洗，但給熱效果較差；同心圓排列：可以提高給熱系數(shù)。 2 確定換熱管根數(shù) 結(jié)合介質(zhì)性質(zhì)及便于清洗換熱管，于是采用 ? ?mm3x45? ，長為 ，材料為 00Cr17Ni14Mo2，由換熱面積 ? ?0F d 0. 1Ln???可得： 設(shè) 計 數(shù) 據(jù) 表 名 稱 指 標(biāo) 名 稱 指 標(biāo) 管 程 殼 程 管 程 殼 程 工作壓力 MPa 焊接接頭系數(shù) 設(shè)計壓力 MPa 換熱面積 m2 ~ 工作溫度 ℃ 200/235245 250/235245 容器類別 III 設(shè)計溫度 ℃ 300 300 物料名稱 烯類，液化氣 等 導(dǎo)熱油 管 口 表 符號 公稱尺寸 mm 用途 符號 公稱尺寸 mm 用途 a 80 進(jìn)料口 i 20 測壓口 b 25 測溫口 j 80 出料口 c 20 測壓口 k 20 放凈口 d 50 安全閥口 v 20 排氣口 e3,2,1 25 測溫口 m 20 測壓口 f 50 出料口 n 50 泄壓口 g 40 導(dǎo)熱油出口 o 25 測溫口 h 40 導(dǎo)熱油進(jìn)口 p 25 測溫口 淮海工學(xué)院二○一三屆畢業(yè)設(shè)計（論文） 第 3 頁 共 41 頁 ? ? ? ?0 6 4 . 8 135d 0 . 1 3 . 1 4 0 . 0 4 5 3 . 5 0 . 1Fn L?? ? ?? ? ? ?根 考慮到安排 6 根拉桿和留有一定裕量，取 n=145 根。 畢業(yè)設(shè)計內(nèi)容和要求 原始數(shù)據(jù)見下表 淮海工學(xué)院二○一三屆畢業(yè)設(shè)計（論文） 第 2 頁 共 41 頁 表 1 設(shè)計數(shù)據(jù)表 表 2 管口表 設(shè)計要求 在給定條件下完成反應(yīng)器的機(jī)械設(shè)計，具體要求包括： 確定換熱管根數(shù)；確定殼體直徑； 確定折流板形式及數(shù)目； 管束設(shè)計； 選擇材料； 確定殼體（筒體、封頭）壁厚； 法蘭選擇或設(shè)計； 選取并核算標(biāo)準(zhǔn)件； 開孔補強(qiáng)計算； 繪制設(shè)備圖紙； 1編寫設(shè)計計算說明書。 畢業(yè)設(shè)計目的 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。如今的管式反應(yīng)器的開發(fā)已擴(kuò)展到磷酸銨以外的許多化肥生產(chǎn)領(lǐng)域，如硫基復(fù)合肥的中和段采用了短管型管式反應(yīng)器，并且在擴(kuò)大段形成了一個內(nèi)循環(huán)反應(yīng)過程以延長停留時間。隨著現(xiàn)代高科技的發(fā)展，我國研制的新型管式反應(yīng)器也必將趕上世界先進(jìn)水平，在化工界占有一席之地！ 20 世紀(jì) 60年代美國 TVA公司將管式反應(yīng)器用于磷酸銨的氣液固三項系統(tǒng)，省掉了傳統(tǒng)的預(yù)中和工藝； 70 年代以來，許多國家在磷復(fù)合肥工業(yè)中相繼開發(fā)了各種管式反應(yīng)器以及相應(yīng)的新流程，如德國 UHDE 公司、西班牙 CROS 公司。 ；；；；；；；；；；； 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀、水平和發(fā)展趨勢 我國自 20 世紀(jì) 80 年代引進(jìn)這一先進(jìn)技術(shù)后，由上海化工研究院、南華集團(tuán)設(shè)計院和鄭州工業(yè)大學(xué)在“七五”期間 承擔(dān)了管式反應(yīng)器的國家攻關(guān)項目，四川大學(xué)在“八五”、“九五”、“十五”期間也承擔(dān)了管式反應(yīng)器的國家攻關(guān)項目和有關(guān)基礎(chǔ)研究工作。管式反應(yīng)器在近40 年里，由于其體積小，效率高的特點，在化工中的應(yīng)用與發(fā)展十分迅速。 Flange。 關(guān)鍵詞： 管式反應(yīng)器；管板；法蘭；固定管板式 畢業(yè)設(shè)計（論文）外文摘要 Design of Tubular Reactor Abstract: This thesis mainly introduces the design procedure of Tubular reactor ,which is related to mechanical calculation. the design of the device through the relevant national standards and industry standards of learning, independent design of the tubular reactor. A device that tubular tubular reactor, large aspect ratio of the continuous operation of the reactor. The tubular reactor is a suitable strong exothermic reaction equipment. The main contents of the design are: according to the given parameters select the appropriate structure type, then the type has been selected in accordance with national standards and industry standards for equipment tubes, baffles, fixed pitch pipes, boxes and other zero part design, the device is mainly the cylinder, tube box, bearings, tubes, baffles and tube plate, flange and other ponents. Through the tubular reactor design, and thus familiar with and understand the general chemical equipment design methods and procedures, knowledge and understanding of relevant chemical equipment design standards and norms, master chemical equipment selection method for general parts, training integrated use of knowledge analyze and solve practical engineering problems. Keywords: Tubular reactor。 設(shè)計的內(nèi)容主要是：根據(jù)給出的工藝參數(shù)選擇合適的結(jié)構(gòu)類型，然后根據(jù)已經(jīng)選定的型式按照國家標(biāo)準(zhǔn)和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)對設(shè)備的換熱管 、折流板、定距管、管箱等零部件進(jìn)行設(shè)計，該設(shè)備主要由 筒體、管箱、支座、換熱管、折流板、管板及接管、法蘭等組成。 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 。 本 科 畢 業(yè) 設(shè) 計 (論 文 ) 管式反應(yīng)器設(shè)計