氣田用水套爐設(shè)計研究-畢業(yè)論文-閱讀頁
2025-07-11 18:50本頁面
【正文】 封。其水箱注水口管口型式為ZG1/2‘’螺紋連接。、電加熱器處的封頭設(shè)計采用法蘭連接，法蘭密封的型式連接。 、布置連接 根據(jù)SYT 。閥門的安裝應(yīng)符合下列規(guī)定：（1） 各類閥門均應(yīng)具有合格證，且符合相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定；（2） 閥門的密封面不應(yīng)有傷痕；（3） 閥門安裝使用前應(yīng)進(jìn)行水壓試驗(yàn)合格；（4） 閥門安裝應(yīng)符合GB 50235的規(guī)定。根據(jù)上述規(guī)定，本研究中采用A41H（Y）彈簧微啟封閉式安全閥，安全閥口直徑DN50，使用法蘭連接的型式與爐體上方焊接的安全閥口連接。（2） 液面計內(nèi)液位應(yīng)清晰，準(zhǔn)確。 將水位計設(shè)計為上下兩個接口，下方水位計接口焊接在水套爐爐體的側(cè)面，上方水位計接口焊接在水箱側(cè)面，通過法蘭連接的方式將水位計連接起來。水位計接口設(shè)計為平面法蘭連接型式。法蘭與接管的組對應(yīng)符合下列要求：（1） 法蘭密封面不應(yīng)有傷痕，所有法蘭應(yīng)有材質(zhì)標(biāo)記。（3） 接管外徑與平焊法蘭內(nèi)徑的間隙不應(yīng)大于2mm，管端與法蘭密封面的距離應(yīng)為管子壁厚加1mm（4） 法蘭螺栓孔應(yīng)與殼體主軸中心線跨中布置，特殊情況時應(yīng)在圖樣中注明。內(nèi)角焊縫尺寸F1=δ1，外角焊縫F2≥δ2，且不應(yīng)大于16mm。本水套爐額定熱功率為120kW，考慮到熱量損失，依然選擇電加熱器的熱功率為120kW。選用無機(jī)纖維棉作為爐體的保溫層。其部分物理參數(shù)： 絕熱系數(shù)：λ= W/m傳熱系數(shù) k=11αi+ri+ro （）式中 αi——換熱系數(shù)；W/(m2℃/W ro——管外污垢熱阻； m2℃) Dic——管道內(nèi)徑；mm Re——介質(zhì)在平均溫度下的雷諾數(shù)； Pr——介質(zhì)在平均溫度下的普朗特數(shù)； Lt——管道長度；m T——平均溫度；℃，K Twi——管壁內(nèi)溫度；℃，K 其中天然氣在0℃時導(dǎo)熱系數(shù) λ0= W/(m℃) T——平均溫度；℃將平均溫度帶入公式可得導(dǎo)熱系數(shù)λ= W/(ms ρ——平均溫度下介質(zhì)的密度；kg/m3在0℃時天然氣的動力粘度μ0=105 Pas T——平均溫度；℃動力粘度μ=105ν=105Re=50548710000普朗特數(shù) Pr=Cp1000μλ （）式中 Cp——平均溫度下的定壓比熱容；kJ/(kgs λ——介質(zhì)在平均溫度下的導(dǎo)熱系數(shù)；W/(m彎頭計算：應(yīng)力增值系數(shù)：m=4RDi4R2Di （）式中 R——彎頭曲率半徑；mm Di——彎頭內(nèi)直徑；mm公稱通徑端部外徑中心至端面尺寸中心至中心尺寸背面至端面尺寸45176。彎頭180176。彎頭A系列B系列長半徑長半徑短半徑長半徑短半徑長半徑短半徑505732765115212110610065（73）764095641911271321218089471147622915215915910010863152121305203210197本研究中選取公稱通徑為DN65的彎頭，176。：m=計算厚度：δ=mpDo2σ+p ()式中m——應(yīng)力增值系數(shù)；p——彎管內(nèi)壓力；Pa Do——彎頭外徑；mm[σ] ——彎頭許用應(yīng)力；MPa：δ=厚度附加量：C=C1+C2=+=設(shè)計厚度：δ?=δ+C=+=彎頭名義厚度按彎頭有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)確定， 保溫層計算由于本研究中水套爐的直徑大于1020mm，故根據(jù)GB817587 。K)[kcal/h； i——年利率（復(fù)利率），%；n——計息年數(shù)，年； α——保溫層外表面向大氣的防熱系數(shù)，W/(m(m℃)]； 其中 T=98℃ Ta=25℃在經(jīng)濟(jì)厚度及熱損失計算中，(m(m℃)] 年利率i一般取6%——10%（復(fù)利） 計息年數(shù)一般取5——10年。 年運(yùn)行時間一般按8000h計算。并采取適當(dāng)措施進(jìn)行緊固。故選擇500kW的電加熱器，當(dāng)水套爐中水的溫度達(dá)到可通入天然氣時，通過電氣控制，將電加熱器的功率降為50kW即可。其焊接要求如下：（1） 當(dāng)焊接環(huán)境出現(xiàn)下列情況之一時，若無有效防護(hù)措施不應(yīng)焊接（a） 手工焊時風(fēng)速大于10m/s；（b） 氣體保護(hù)焊時風(fēng)速大于2m/s；（c） 相對濕度大于90%；（d） 雨雪環(huán)境；（e） 焊件溫度低于20℃。（3） 按照焊接工藝要求需要對碳鋼及低合金鋼進(jìn)行預(yù)熱時，預(yù)熱溫度保持一致。（5） 處于設(shè)計壓力p≥，角接焊縫應(yīng)采用氬弧焊打底。（7） 焊接接頭兩端的引弧板、熄弧板或試板，焊后應(yīng)用氣割割下，不應(yīng)錘擊打落。（9） 對接接頭焊縫的余高e1。（10） 角接接頭的焊腳尺寸，在圖樣無要求時應(yīng)取施焊件中較薄者的厚度。（11） 焊接接頭外觀檢查標(biāo)準(zhǔn)、焊接接頭無損檢測、水壓試驗(yàn)應(yīng)遵循SYT 52622009火筒式加熱爐規(guī)范中的相關(guān)規(guī)定。不需鋪設(shè)專用燃料管線，減少人力，物資的消耗。同時對本研究中設(shè)計的水套爐進(jìn)行了受壓元件的設(shè)計校核，對水套爐進(jìn)行了熱力計算，設(shè)計選型了水套爐的儀表附件。電加熱水套爐與傳統(tǒng)的燃?xì)饧訜崴谞t相比，具有更加安全可靠，綠色環(huán)保、結(jié)構(gòu)緊湊、安裝方便、熱效率高、可控性能好、壽命長等優(yōu)點(diǎn)。本次的水套爐結(jié)構(gòu)設(shè)計主要是基于經(jīng)典力學(xué)和熱力學(xué)的理論進(jìn)行計算分析的，如果條件允許還應(yīng)用軟件對水套爐整體進(jìn)行結(jié)構(gòu)強(qiáng)度分析，溫度流場分析、流體分析、噪音分析并通過模擬實(shí)驗(yàn)對電加熱水套爐系統(tǒng)的效率進(jìn)行測試。首先，我要特別感謝我的指導(dǎo)老師張梁老師。在做設(shè)計的過程中張梁老師給了我非常大的幫助，沒有他的悉心指導(dǎo)和嚴(yán)格的要求，我也不會順利完成這次設(shè)計。在此向張老師致以最誠摯的敬意。最后，要向大學(xué)期間所有幫助過我的人說一聲謝謝！參考文獻(xiàn)[1] ,4(31)[2]于慶波,秦勤,楊宗山等. 水套加熱爐的改進(jìn)設(shè)計[J ] .工業(yè)加熱,2000 ,10 (6) :28 29.[3] 郭韻,曹偉武,嚴(yán)平等. 天然氣加熱爐結(jié)構(gòu)及其傳熱特性研究[J ] . 上海理工大學(xué)學(xué)報,2009 ,33 (3) :251 254.[4],10(34)[5] Gary H. Palmer 等. 油氣田水套加熱爐. 天然氣工業(yè),200
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