【正文】 5858w/m2Kic? K?oh傳熱管平均壁溫℃?wt殼體壁溫，可近似取為殼程流體的平均溫度，即 T=85℃。殼體壁溫和傳熱管壁溫之差為 ℃。.???t該溫差較大，故需要設(shè)溫度補(bǔ)償裝置。由于換熱器殼程壓力較大，因此，需選用浮頭式換熱器較為適宜。 換熱器內(nèi)流體的流動阻力 管程流體阻力 sprit FNp)(??? , , 1sN22udlii??由 Re=34841，傳熱管對粗糙度 ，查莫狄圖:【化學(xué)工業(yè)出版社《化工原理》 （第三版）上冊】：圖 127 得 ，流速 ui=，04.?i 12 , 所以3/.94mkg?? Papi . ???? ur .??Pap .).( ?????管程流體阻力在允許范圍之內(nèi)。 殼程阻力 按式計(jì)算 , , siosNFpp)(???1?sF流體流經(jīng)管束的阻力 2)(oBTCouf?F= .????of 892. ..0TTCN 4Bsm/ 38(14+1) =70757Pa???流體流過折流板缺口的阻力 , B= , D=)(oBi uDN??).(142?????ip總阻力70757+41100= Pas 5由于該換熱器殼程流體的操作壓力較高，所以殼程流體的阻力也比較適宜。 換熱器主要結(jié)構(gòu)尺寸和計(jì)算結(jié)果 13 參數(shù) 管程 殼程流率 870855 220301進(jìn)/出口溫度/℃ 29/39 110/60壓力/MPa 定性溫度/℃ 34 85密度/（kg/m 3） 90定壓比熱容/[kj/（kg?K）] 粘度/（Pa?s ） 310? 510?熱導(dǎo)率（W/m?K） 物性普朗特?cái)?shù) 形式 浮頭式 殼程數(shù) 1殼體內(nèi)徑/㎜ 1400 臺數(shù) 1管徑/㎜ Φ25 管心距/㎜ 32管長/㎜ 7000 管子排列 正三角形排列管數(shù)目/根 1192 折流板數(shù)/個 14傳熱面積/㎡ 655 折流板間距/㎜ 450設(shè)備結(jié)構(gòu)參數(shù)管程數(shù) 2 材質(zhì) 碳鋼主要計(jì)算結(jié)果 管程 殼程流速/（m/s ） 表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)/[W/（㎡ 5858 14 ?K）]污垢熱阻/（㎡?K/W） 阻力/ MPa 熱流量/KW 10098傳熱溫差/K 傳熱系數(shù)/[W/（㎡?K）] 394裕度/% 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 浮頭管板及鉤圈法蘭結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 由于換熱器的內(nèi)徑已確定，采用標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)徑?jīng)Q、定浮頭管板外徑及各結(jié)構(gòu)尺寸（參照《化工單元過程及設(shè)備課程設(shè)計(jì)》 （化學(xué)工業(yè)出版社出版）：第四章第一節(jié)及 GB151） 。結(jié)構(gòu)尺寸為：浮頭管板外徑： m139052140bDi0 ????浮頭管板外徑與殼體內(nèi)徑間隙：取 （見《化工單元過程及設(shè)備課程設(shè)計(jì)》 （化學(xué)工業(yè)出版社出版）：表 416） ；墊片寬度：按《化工單元過程及設(shè)備課程設(shè)計(jì)》 （化學(xué)工業(yè)出版社出版）:表416：取 m16bn?浮頭管板密封面寬度： .5m17bn2??浮頭法蘭和鉤圈的內(nèi)直徑： 1386240Dn1ifi ????）（）（浮頭法蘭和鉤圈的外直徑： 08i0f ??外頭蓋內(nèi)徑： 15m401Di?螺栓中心圓直徑： 432/839/2f0b ???）（）（其余尺寸見圖 61。 15 圖 61 管箱法蘭和管箱側(cè)殼體法蘭設(shè)計(jì)依工藝條件：管側(cè)壓力和殼側(cè)壓力中的高值，以及設(shè)計(jì)溫度和公稱直徑1400，按 JB470392 長頸對焊法標(biāo)準(zhǔn)選取。并確定各結(jié)構(gòu)尺寸，圖 6?1（a）所示。 管箱結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)選用 B 型封頭管箱，因換熱器直徑較大，且為二管程，其管箱最小長度可不按流道面積計(jì)算，只考慮相鄰焊縫間距離計(jì)算： m129750371023hdC2hL21gfgmin ???????取管箱長為 1300mm，管道分程隔板厚度取 14mm，管箱結(jié)構(gòu)如圖 61（a）所示。 固定端管板結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)依據(jù)選定的管箱法蘭，管箱側(cè)法蘭的結(jié)構(gòu)尺寸，確定固定端管板最大外徑為：D=1506mm ；結(jié)構(gòu)如圖 61（b）所示。 外頭蓋法蘭、外頭蓋側(cè)法蘭設(shè)計(jì)依工藝條件，殼側(cè)壓力、溫度及公稱直徑 ；按 JB470393m150DN?長頸法蘭標(biāo)準(zhǔn)選取并確定尺寸。 外頭蓋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)外頭蓋結(jié)構(gòu)圖 62 所示。軸向尺寸由浮動管板、鉤圈法蘭及鉤圈強(qiáng)度計(jì)算確定厚度后決定。 16 圖 62 圖 63 墊片選擇 根據(jù)管程操作條件（循環(huán)水壓力 ，溫度 34 ）。石棉橡膠墊。結(jié)構(gòu)尺寸圖 63 所示： 1508。D?? 根據(jù)殼程操作條件（混合氣體，壓力 ，溫度 ） ，選纏繞式墊片，墊片 （JB470592） 纏繞式墊片。C。 150m69? 根據(jù)管殼程壓差，混合氣體溫度確定墊片為金屬包石棉墊，以浮動管板結(jié)構(gòu)確定墊片結(jié)構(gòu)尺寸為 1390mm ；厚度為?m1358?3mm。JB470692 金屬包墊片。 鞍座選用及安裝位置確定鞍座選用 JB/T471292 鞍座 BI1400F/S；安裝尺寸如《化工單元過程及設(shè)備課程設(shè)計(jì)》 （化學(xué)工業(yè)出版社出版）：圖 444 所示 其中： ???，取： 1354mC39。B?， 折流板布置 折流板尺寸：外徑： ；厚度取 8mm1392840DN???前端折流板距管板的距離至少為 850mm；結(jié)構(gòu)調(diào)整為 900mm；圖 61（c）后端折流板距浮動管板的距離至少為 950mm；實(shí)際折流板間距 B=450mm，計(jì)算折流板數(shù)為 14 塊。 說明在設(shè)計(jì)中由于給定壓力等數(shù)及公稱直徑超出 JB473092，長頸對焊法蘭標(biāo)準(zhǔn)范圍，對殼體及外頭蓋法蘭無法直接選取標(biāo)準(zhǔn)值，只能進(jìn)行非標(biāo)設(shè)計(jì)強(qiáng)度計(jì)算。 17 強(qiáng)度設(shè)計(jì)計(jì)算 筒體壁厚計(jì)算由工藝設(shè)計(jì)給定設(shè)計(jì)溫度 85 ，設(shè)計(jì)壓力等于工作壓力為 ，選C。 ap低合金結(jié)構(gòu)鋼板 16 卷制，查得材料 85 時許用應(yīng)力 ；MnR。 ??tM163??《過程設(shè)備設(shè)計(jì)》 （第三版）化學(xué)工業(yè)出版社。取焊縫系數(shù) =1，腐蝕裕度 =1mm；對 16 鋼板的負(fù)偏差 =0?2nR1C根據(jù)《過程設(shè)備設(shè)計(jì)》 （第三版）化學(xué)工業(yè)出版社：公式（413）內(nèi)壓圓筒計(jì)算厚度公式： = 從而???ctiP2D???計(jì)算厚度： = .??設(shè)計(jì)厚度： mmC2d????名義厚度： m34n??有效厚度： 32e?水壓試驗(yàn)壓力： ??atcT ???所選材料的屈服應(yīng)力 asMp32?水式實(shí)驗(yàn)應(yīng)力校核： aeiTt ??????）（）（ ?水壓強(qiáng)度滿足asa ???氣密試驗(yàn)壓力： ? 外頭蓋短節(jié)、封頭厚度計(jì)算 外頭蓋內(nèi)徑 =1500mm，其余參數(shù)同筒體：?短節(jié)計(jì)算