化工機(jī)械與設(shè)備課程設(shè)計(jì)-在線瀏覽
2025-08-03 04:18本頁(yè)面
【正文】 名義壁厚，mm；Pt管子的工作壓力，MPa；δe有效壁厚，mm；Ps殼體的工作壓力，MPa；C厚度附加量，mm；△t管殼壁溫度，℃；C1鋼板的負(fù)偏差，mm；[q]許用拉脫力，MPa；C2腐蝕欲量，mm；a線膨脹系數(shù)，1/176。(3) 由工藝計(jì)算求得換熱面積為165m2。具體設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)綜合考慮各方面因素。因此，針對(duì)具體工況選擇換熱器類型，是很重要和復(fù)雜的工作。一種流體在管內(nèi)流動(dòng)，其行程稱為管程；另一種流體在管外流動(dòng)，其行程稱為殼程。其主要優(yōu)點(diǎn)是單位體積所具有的傳熱面積大，傳熱效果好，結(jié)構(gòu)堅(jiān)固，可選用的結(jié)構(gòu)材料范圍寬廣，操作彈性大，因此在高溫、高壓和大型裝置上多采用列管式換熱器。折流擋板不僅可防止流體短路、增加流體流速，還迫使流體按規(guī)定路徑多次錯(cuò)流通過(guò)管束，使湍流程度大為增加。若兩流體溫差較大（50℃以上）時(shí)，就可能由于熱應(yīng)力而引起設(shè)備的變形，甚至彎曲或破裂，因此必須考慮這種熱膨脹的影響。在高溫下一般材料的力學(xué)性能及耐腐蝕性能要下降。目前常用的金屬材料有碳鋼、不銹鋼、低合金鋼、銅和鋁等；非金屬材料有石墨、聚四氟乙烯和玻璃等。 (1) 換熱介質(zhì)條件。要考慮導(dǎo)熱性、耐磨性等其他物化性能。不是每一種材料都能制造各種形式的換熱器。在滿足使用和制造要求的前提下，應(yīng)選用原材料來(lái)源廣泛、價(jià)格相宜的非金屬材料制造換熱器，盡量節(jié)約成本及投資。表21 管殼式換熱器部件常用材料部件或零件名稱材料牌號(hào)碳素鋼不銹鋼殼體、法蘭A3F、A3R、16MnR16Mn+0Cr18Ni9Ti法蘭、法蘭蓋16Mn、A3（法蘭蓋）1Cr18Ni9Ti管板A41Cr18Ni9Ti膨脹節(jié)A3R、16MnR1Cr18Ni9Ti擋板和支撐板A3F1Cr18Ni9Ti螺栓16Mn、40Mn、40MnB換熱管10號(hào)1Cr18Ni9Ti螺母A40Mn墊片石棉橡膠板支座A3F 焊接材料見換熱器裝配圖。因?yàn)樗云渲?，因安排拉桿需減少6根，實(shí)際管數(shù)773根(31)參考：《化工設(shè)備機(jī)械基礎(chǔ)》P227 管子排列方式、管間距采用正三角形排列，由《化工設(shè)備機(jī)械基礎(chǔ)》表74查得層數(shù)為15。 殼體直徑Di=1m式中Di——換熱器內(nèi)徑，mm；b——正六角形對(duì)角線上的管子數(shù)，查《化工設(shè)備機(jī)械基礎(chǔ)》表74，取b=31；l——最外層管子的中心到殼壁邊緣的距離，取l=2d。(32)參考：《化工原理上冊(cè)》P289 殼體壁厚材料選用Q245R鋼板，計(jì)算壁厚為式中 Pc——計(jì)算壓力，取Pc=；(設(shè)殼壁溫度為400℃)；故 取 C2=，則C1=。(33)參考：《化工設(shè)備機(jī)械基礎(chǔ)》P288 封頭的選擇上下封頭均選用標(biāo)準(zhǔn)橢圓形封頭，根據(jù)GB/T25198《壓力容器封頭》，封頭為DN10008，曲面高度h1=250mm，直邊高度h2=40mm，如圖31所示，材料選用Q245R。圖31 橢圓形封頭 法蘭的選擇材料選用Q345R。法蘭尺寸圖如圖32所示。圖33 管板 管子拉脫力計(jì)算數(shù)據(jù)按表31選取。(36)(37)(38)(39)(310)參考：《化工設(shè)備機(jī)械基礎(chǔ)》P221 是否安裝膨脹節(jié)不必安裝膨脹節(jié)管殼壁溫差所產(chǎn)生的軸向力F1：壓力作用于殼體上的軸向力F2：其中則壓力作用于管子上的軸向力F3：則根據(jù)GB1511999《管殼式換熱器》條件成立，故本換熱器不必安裝膨脹節(jié)。圖34 折流板拉桿選用Φ12，共6根，材料為20鋼。(1) 接管厚度及開孔直徑(mm)d=252(mm)由已知條件得殼體計(jì)算厚度接管計(jì)算厚度為其中Do=258mm，選用20鋼，查表得[σ]t=92MPa開孔直徑為：(318)(319)參考：《化工設(shè)備機(jī)械基礎(chǔ)》P88《化工單元過(guò)程及設(shè)備課程設(shè)計(jì)》P139(2) 接管寬度、高度B=504(mm)h=(mm)已知?dú)んw名義厚度，補(bǔ)強(qiáng)部分厚度為接管有效補(bǔ)強(qiáng)寬度為接管外側(cè)有效補(bǔ)強(qiáng)高度(320)(321)參考
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