流量為200th冷凝器的設(shè)計(jì)【畢業(yè)論文+CAD圖紙全套】

買文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 摘要 冷凝器是使用范圍很廣的一種化工設(shè)備，屬于換熱器的一種。本設(shè)計(jì)任務(wù)主要是根據(jù)已知條件選擇采用固定管板式換熱器的設(shè)計(jì) ,固定管板式換熱器的優(yōu)點(diǎn)是鍛件使用少，造價(jià)低；傳熱面積比浮頭式換熱器大 20%到 30且旁路滲流小。 本臺(tái)換熱器主要完成的是水蒸氣 首先根據(jù)給出的設(shè)計(jì)溫度和設(shè)計(jì)壓力來確定設(shè)備的結(jié)構(gòu)形式以及殼程和管程的材料，然后根據(jù)物料性質(zhì)和傳熱面積來確定換熱管的材料，尺寸，根數(shù)。，設(shè)計(jì)壓力為管程 程 作溫度管程 50 ，殼程 130 ，設(shè)計(jì)溫度管程 80 ，殼程 140 ，傳熱面積為 256 2m ，采用 25000的無縫鋼管換熱，則可計(jì)算出 622 根換熱管， D=1200圓筒根據(jù)換熱管的根數(shù)確定換熱管的排列，并根據(jù)換熱管的排列和長度來確定筒體直徑以及折流板的選擇。通過對容器的內(nèi)徑和內(nèi)外壓的計(jì)算來確定殼體和封頭的厚度并進(jìn)行強(qiáng)度校核。然后是對換熱器各部件的零部件的強(qiáng)度設(shè)計(jì)，有法蘭的選擇和設(shè)計(jì)計(jì)算與校核，鉤圈及浮頭法蘭的設(shè)計(jì)計(jì)算與校核和管子拉脫力的計(jì)算。還包括管板的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、 防沖擋板、滑道結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)以及支座設(shè)計(jì)。結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的標(biāo)準(zhǔn)件可以參照國家標(biāo)準(zhǔn)根據(jù)設(shè)計(jì)條件直接選??；非標(biāo)準(zhǔn)件，設(shè)計(jì)完結(jié)構(gòu)后必須進(jìn)行相應(yīng)的應(yīng)力校核。 管板與換熱管的連接方式為焊接，因管板上的應(yīng)力較多，且內(nèi)外溫度有一定的差值，因此，對管板強(qiáng)度的校核是一個(gè)重點(diǎn)，也是一個(gè)難點(diǎn) . 關(guān)鍵詞： 換熱器； 強(qiáng)度設(shè)計(jì)； 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 買文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 he is a of is to a of is to to of of is of 0% 0% a is is of to to of to of to of of 0 , 130 at a 0 , 40 , 565 x 2.5 x 3000 be 22 D=1200mm to of to of to of by of of of of of a of in be to 文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 be of of on is a a 文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 目 錄 第一章傳統(tǒng)工藝計(jì)算 . 1 藝計(jì)算 . 1 質(zhì)原 始數(shù)據(jù) . 1 質(zhì)定性溫度及物性參數(shù) . 1 熱量與水蒸汽流量計(jì)算 . 2 效平均溫差計(jì)算 . 3 程換熱系數(shù)計(jì)算 . 4 程結(jié)構(gòu)初步設(shè)計(jì) . 5 程換熱系數(shù)計(jì)算 . 6 傳熱系數(shù)計(jì)算 . 7 壁溫度計(jì)算 . 7 程壓力降計(jì)算 . 8 程壓力降計(jì)算 . 9 第二章強(qiáng) 度計(jì)算 . 11 構(gòu)設(shè)計(jì)說明書 . 11 熱管材料及規(guī)格的選擇和根數(shù)的確定 . 11 管方式的選擇 . 11 體內(nèi)徑的確定 . 11 體壁厚的確定 . 12 買文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 頭形式的確定 . 12 箱短節(jié)壁厚計(jì)算 . 13 器法蘭的選擇 . 13 板尺寸的確定及強(qiáng)度計(jì)算 . 14 否安裝膨脹節(jié)的判定 . 26 管孔接管及其法蘭的選擇 . 26 備法蘭的選擇 . 29 桿和定距管的確定 . 31 孔補(bǔ)強(qiáng)計(jì)算 . 32 體管箱耐壓試驗(yàn)的應(yīng)力校核計(jì)算 . 34 體核算 . 34 座的選擇及應(yīng)力校核 . 34 座的應(yīng)力 校核 . 35 參考文獻(xiàn) . 38 致 謝 . 39 買文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 1 第一章傳統(tǒng)工藝計(jì)算 藝計(jì)算 質(zhì)原始數(shù)據(jù) 管程水的進(jìn)口溫度 1t =20 管程水的出口溫度 1t =90 管程水的工作壓力 管程水的流量 00t/h=200000kg/h 殼程水蒸氣的入口溫度 2t = 殼程水蒸氣的出口溫度 2t =85 殼程水蒸氣的入口壓力 介質(zhì)定性溫度及物性參數(shù) （ 1） 管程： 管程水定性溫度 1 1t =（ 1t + 1t ） /2 =（ 20+90） /2=55 管程水密度查物性表得 1 = / 管程水比熱查物性 2表得 K） 管程水導(dǎo)熱系數(shù)查物性表得 1= m ） 管程水粘度 1=0as 管程水普朗特?cái)?shù)查物性表得 買文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 2 （ 2）殼程： 殼程水蒸汽定性溫度： 殼程水蒸汽冷凝點(diǎn) : 2t = 冷卻段： 2t =（2t ） /2=（ 5） /2= 冷凝段： 2t = （ 2t + =（ 殼程水蒸汽密度查物性表得： 冷卻段： 2= /冷凝段 : 2p = / 程水蒸汽比熱查物性表得 : 冷卻段： J/（ K） 冷凝段： C J/（ K） 殼程水蒸汽導(dǎo)熱系數(shù)查物性表得： 冷卻段： 2 =（ m K） 冷凝段： 2 = （ m K） 殼程水蒸汽粘度： 冷卻段： 2 =0as 冷凝段： u 2=0as 殼程水蒸汽普朗特?cái)?shù)查物性表得： 冷卻段： =凝段： P 熱量與水蒸汽流量計(jì)算 取定換熱效率 =文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 3 則設(shè)計(jì)傳熱量 : 0Q= 1t - 1t )1000/3600=200000901000/3600=06W 由0Q= 2G r+ 2t - 2t ) 導(dǎo)出水蒸氣流量 r 為 的汽化潛熱， r=g 水蒸汽流量 : /r+ 2t ) =06/000+000(=s 冷卻段傳熱量： 2i 2t )=03(2481037W 冷凝段傳熱量 : Q 2= G2r=000=冷凝段和冷卻段 3分界處的溫度為3t 根據(jù)熱量衡算 : Q 2 = 11 13 3t=Q 2/ 1t =600/200000/4176+20= 效平均溫差計(jì)算 逆流冷卻段 4平均溫差 : )t = (123123 逆流冷凝段平均溫差 : 312312ln tt 冷卻段 : 買文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 4 參數(shù) 5: tt 85 7 03121 換熱器按單殼程 單管程設(shè)計(jì)則查圖 2-6(a)，得 : 溫差校正系數(shù) 有效平均溫差 : 冷凝段： 參數(shù) :P=1213 參數(shù) :R=13 i2 17 =0 換熱器按單殼程 單管程設(shè)計(jì)則查圖 2-6(a)，得 : 溫差校正系數(shù) =效平均溫差 : 程換熱系數(shù)計(jì)算 初選冷卻段傳熱系數(shù) : 0K= 820 w/(mk) 初選冷凝段傳熱系數(shù) : 0K= 1300 w/(mk) 則初選冷卻段傳熱面積為 :0F=( 2481037820 初選冷凝段傳熱面積 6為 : 0F=Q 2/( 0K = 1300用 25無縫鋼管做換熱管則 : 買文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 5 管子 外徑 5 管子內(nèi)徑 0 管子長度 L=3000 要換熱管 7根數(shù) : ( ()=可取換熱管根數(shù)為 622 根 管程流通面積 :4662 程流速 : 1113600G 200000/( 3600= s 管程雷諾數(shù) 8: 1 1 11u =0 則管程冷卻段的定性溫度 : 11t =(3t+ 1t )/2=(0)/2= 管程冷卻段傳熱系數(shù) : 1a =3605(1+1t ) 100程冷凝段的定性溫度 : 21t =(3t+ 1t )/2=(0)/2= 管程冷凝段傳熱系數(shù) : 1a =3605(1+1t ) 100程結(jié)構(gòu)初步設(shè)計(jì) 查 1999 知管間距按025.1 d, 取管間距為： 管束中心排管數(shù)為： t = 30 根 則殼體內(nèi)徑 :Di=s（ +4 整為 : 1200理 折流板選擇弓形折流板 : 弓形折流板的弓高 : B=31200=400 取 B=400 買文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 6 折流板數(shù)量 :L= 8 塊 程換熱系數(shù)計(jì)算 殼程流通面積 9: i 02 1= = m 殼程流速 : 冷卻段 :22 =s 冷凝段 :w 2=222 =s 殼程當(dāng)量直徑 : （ =（ 711 /（ 711 冷凝段管外壁溫度假定值 : 膜溫 : t w+ 2t ） /2=（ 膜溫下液膜的粘度 :m=19510s 膜溫下液膜的密度 :m=溫下液膜的導(dǎo)熱系數(shù)為 :m= m ） 正三角形排列 t 22 凝負(fù)荷： = 3=程冷凝段雷諾數(shù) :4/9510程冷凝段傳熱系數(shù) : 2a = 3m31（ 31 = 冷卻段管外壁溫假定值 : 952 買文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 7 冷卻段雷諾數(shù)： 0溫下水 粘度 :0as 粘度修正系數(shù) 10:1=（ 殼 程 傳 熱 因 子 查 圖 2 : 100（ 2 /1 j s=（ 00=傳熱系數(shù)計(jì)算 查 138 頁可知 水蒸汽的側(cè)污垢熱阻 : 2r =0 /w） 管程水選用地下水，污垢熱阻為 : o /51 由于管壁比較薄，所以管壁的熱阻可以忽略不計(jì) 冷卻段總傳熱系數(shù) 11: 1/ 2a + 2r +1r 0d/d/（ 1a = 傳熱面積比為 : 0K=理 ) 冷凝段總傳熱系數(shù) : 1/ 2a + 2r +1r 0d/d/（ =熱面積比為 : 0K=理） 壁溫度計(jì)算 設(shè)定冷凝段的長度 : 冷卻段的長度 : 冷卻段管外壁熱流密度 12計(jì)算 : 買文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 8 2q =)= ） 冷卻段管外壁溫度 : 2t 1/ 2a + 2r )= 誤差校核 :e=2 誤差不大 冷凝段管外壁熱流密度計(jì)算 : 2q =Q 2/( )=（ （ 622 ） 冷凝段管外壁溫度 13: wt=2q (1/ 2a + 2r )= 誤差校核 :e = 誤差不大 程壓力降計(jì)算 管程水的流速 : 1u =1113600 00000/（ 3600 =s 管程雷諾準(zhǔn)數(shù) : 1 1 11u = =摩擦系數(shù) := 降 結(jié) 垢 校 正 系 數(shù) 14: 4.1程壓降 : 1 1u 22（ ） /（ 2 ） = 取管程出入口接管內(nèi)徑 : 1d =250 程 出 入 口 流 速 : 1u =4G/(3600 1d 2 1 )= （ 4 290000 ） /（ 3600 ） =s 局部壓降 : 3p = 1 1u(1+2=（ ， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 9 管程總壓降 : P= 1p 3p=程允許壓降 : 5000 P ,選擇法蘭的材料均為 162 拉桿和定距管的確定 序號(hào) 項(xiàng)目 符號(hào) 單位 數(shù)據(jù)來 源及計(jì)算公式 數(shù)值 1 拉桿直徑 1999151 殼式換熱器表 43 16 2 拉桿數(shù)量 n 1999151 管殼式換熱器表 44 6 3 定距管規(guī)格 1999151 管殼式換熱器取 4 拉桿在管板端螺紋長度 1999151 殼式換熱器表 45 60 5 拉桿在折流板端螺紋長度 1999151 殼式換熱器表 45 20 6 拉桿上倒角高 b 1999151 管殼式換熱器表 45 2 買文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 32 孔補(bǔ)強(qiáng)計(jì)算： a 孔 （ 1998150 項(xiàng)目 序號(hào) 項(xiàng)目 符號(hào) 單位 數(shù)據(jù)來源和計(jì)算公式 數(shù)值 1 接管壁厚 接管外徑 d0 325 3 接管內(nèi)徑 di mm di=306 4 開孔直徑 d mm d= C 310 5 殼體開孔處的計(jì)算厚度 = i 接管名義厚度 nt 10 7 接管有效厚度 et 8 設(shè)計(jì)溫度下接管材料的許用應(yīng)力 n 998150 130 9 設(shè)計(jì)溫度下殼體材料的許 用應(yīng)力 t 998150 105 10 強(qiáng)度削弱系數(shù) / 1 圓筒開孔所需補(bǔ)強(qiáng)面積 A 1 2 3015 12 補(bǔ)強(qiáng)有效寬度 B 22,2ma x610 買文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 33 13 接管外側(cè)有效補(bǔ)強(qiáng)高度 h1 mm h1= 4 接管內(nèi)側(cè)有效補(bǔ)強(qiáng)高度 h2 0 15 殼體有效厚度 減去計(jì)算厚度之外的多余面積 1A 6 接管有效厚度減去計(jì)算厚度之外的多余面積 2A 7 接管計(jì)算厚度 t 8 焊縫金屬截面積 A3 36 19 補(bǔ)強(qiáng)面積 Ae A a 孔不需要補(bǔ)強(qiáng)圈 根據(jù)公稱內(nèi)徑 450選取補(bǔ)強(qiáng)圈參照 4736/ 補(bǔ)強(qiáng)圈。 補(bǔ)強(qiáng)圈在有效范圍內(nèi)。補(bǔ)強(qiáng)圈厚度為 12/4 考慮鋼板負(fù)偏差并圓整取補(bǔ)強(qiáng)圈厚度為 為了便于制造，材料補(bǔ)強(qiáng)圈的名義厚度取封頭厚度即 同理：其他各孔不需要補(bǔ)強(qiáng)。 買文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 34 體管箱耐壓試驗(yàn)的應(yīng)力校核計(jì)算 體核算 1、筒體的應(yīng)力校核計(jì)算：見筒體壁厚的確定 2、管箱耐壓試驗(yàn)應(yīng)力校核計(jì)算：見六、管箱短節(jié)壁厚的計(jì)算 3、水壓試驗(yàn) 序號(hào) 項(xiàng)目 符號(hào) 單位 數(shù)據(jù)來源和計(jì)算公式 數(shù)值 備注 1 管程液壓試驗(yàn)壓力 P / 2 管程液壓試驗(yàn)應(yīng)力 T T=e） /2e 殼程液壓試驗(yàn)壓力 4 殼程液壓試驗(yàn)應(yīng)力 T T=e） /2e 設(shè)計(jì)溫度下圓筒的允許最大工作壓力 2 e） 6 封頭液壓試驗(yàn)壓力 P / 7 封頭液壓試驗(yàn)應(yīng)力 T T=e） /2e 、支座的選擇及應(yīng)力校核 支座的選擇 序號(hào) 項(xiàng)目 符號(hào) 單位 數(shù)值 1 公稱直徑 DN 200 買文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 35 2 允許載荷 Q 0 3 耳座高度 h 50 4 底板 l1 00 b1 40 1 4 5 腹板 2 0 6 筋板 l3 90 b3 60 3 0 7 墊板 弧長 20 b4 50 4 e 0 8 螺栓間距 l2 20 9 帶墊板耳座質(zhì)量 M 0 包角 120 11 型號(hào) 座的應(yīng)力校核 a、各部件重量及總重量 序號(hào) 項(xiàng)目 單位 數(shù)量 總重 備注 1 接管 4809.5 2 管法蘭 3 管板 4 管法蘭 5 接管 1089.5 6 防沖板 買文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 36 7 拉桿（ 1） 8 折流板 375 9 筒體 0 10 接管法蘭 11 接管 573.5 12 螺柱 4 48 13 長頸對焊法蘭 14 橢圓封頭 15 式支座 16 定距管 短不一 17 拉桿（ 2） 18 換熱管 22 19 物料 2000 20 總重 M b、校核計(jì)算 序號(hào) 項(xiàng)目 符號(hào) 單位 數(shù)據(jù)來源 數(shù)值 1 筒體內(nèi)徑 Di B/000 2 殼體名義厚度 n B/8 3 筋板間距 2b B/00 4 筋板寬度 L2 B/00 5 筋板厚度 2 B/8 6 墊板厚度 3 B/6 8 耳座安裝尺寸 D B/式支座實(shí)際承受載荷的近似計(jì)算 序 項(xiàng)目 符 單位 數(shù)據(jù)來源 數(shù)值 買文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 37 號(hào) 號(hào) 1 重力加速度 g 2/ 偏心載荷 3 偏心距 Se B/ 4 水平力作用點(diǎn)至底板高度 H B/500 5 不均勻系數(shù) K 設(shè)備總質(zhì)量 g 000 7 支座數(shù)量 n 8 地震系數(shù) e 容器外徑 0D B/220 10 風(fēng)壓高度變化系數(shù) 11 容器總高度 0H B/000 12 基本風(fēng)壓值 ， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 38 參 考文獻(xiàn) 1 國家技術(shù)監(jiān)督局 殼式換熱器 中國