化工原理課程設(shè)計(jì)-空氣壓縮機(jī)后冷卻器

.412kg（2）傳熱管和拉桿所占的體積粗略為：V2＝3.14×（0.025/2）2×4.5×(156+4)=0.353m3殼體體積為：V1＝3.14×（0.600/2）2×4.3＝1.215m3忽略隔板體積，水充滿(mǎn)整個(gè)換熱器時(shí)的總重為：=1259.412+（1.215－0.353）×994.73＝2116.87kg。小于該鞍式支座的最大載荷14噸。八、設(shè)計(jì)計(jì)算結(jié)果匯總表?yè)Q熱器的工藝計(jì)算及結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的主要結(jié)果和主要尺寸匯總于下表：工藝參數(shù)殼程管程質(zhì)量流量/(kg/h)11813.8152306.31進(jìn)/出口溫度/℃150/4030/36操作壓力/MPa1.50.3物性參數(shù)定性溫度/℃9533密度/(kg/m3)15.146994.73定壓比熱熔/[kJ/(kg·K)]1.0094.178粘度/(Pa·s)2.17×1057.52×10-4熱導(dǎo)率/[W/(m·K)]0.03170.6220普朗特準(zhǔn)數(shù)0.6915.05工藝主要計(jì)算結(jié)果流速/(m/s)6.6030.6阻力（壓降）/MPa282856481.1對(duì)流傳熱系數(shù)/[W/(m2·K)]267.03119總傳熱系數(shù)/[W/(m2·K)]188.3平均傳熱溫差/℃42.73熱流量/kW364.23傳熱面積裕度/%10.86設(shè)備結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)程數(shù)12推薦使用材料碳鋼碳鋼換熱器型式浮頭式臺(tái)數(shù)1殼體內(nèi)徑/mm600傳熱面積/m255.13管徑/mmФ25×2.5折流板型式上下管數(shù)/根156折流板數(shù)/個(gè)16管長(zhǎng)/mm4500折流板間距/mm250管子排列方式正三角形切口高度/mm150管間距/mm32封頭×2個(gè)Do=600mm浮頭法蘭D=680mm隔板b=10mm管箱法蘭D=740mm外頭蓋法蘭D=860mm管箱側(cè)殼體法蘭D=740mm外頭蓋側(cè)殼體法蘭D=860mm拉桿×4根d=16mm支座(JB1167-81)B型浮頭管板外徑594mm固定端管板外徑655mm殼程接管Ф200×6殼程接管法蘭dH=340mm管程接管Ф200×6管程接管法蘭dH=340mm備注設(shè)備總重取整為1260kg設(shè)計(jì)總結(jié)經(jīng)過(guò)上一次的機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)的課程設(shè)計(jì)后，這一次的化工原理課程設(shè)計(jì)進(jìn)行起來(lái)就顯得順利一些了。從一開(kāi)始先翻看課本《化工單元過(guò)程及設(shè)備課程設(shè)計(jì)》，再對(duì)幾份相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)快速翻閱，然后根據(jù)書(shū)里的例題和模板進(jìn)行工藝計(jì)算。吸取了上一次數(shù)次修改設(shè)計(jì)書(shū)的經(jīng)驗(yàn)，這次一開(kāi)始并沒(méi)有直接在設(shè)計(jì)書(shū)上進(jìn)行編輯修改，而是先利用草稿紙列出各項(xiàng)計(jì)算參數(shù)，編寫(xiě)Excel文件進(jìn)行計(jì)算，方便調(diào)整參數(shù)的選擇，以符合工藝要求。把設(shè)計(jì)書(shū)的修改、排版放在了畫(huà)完圖紙之后。在完成工藝計(jì)算后，機(jī)械設(shè)計(jì)部分的尺寸選擇反倒遇到了較大的阻礙。許多零件的標(biāo)準(zhǔn)尺寸需要翻閱各份標(biāo)準(zhǔn)，參考其他人的經(jīng)驗(yàn)值，使得這一部分的完成需要和同學(xué)一起進(jìn)行討論。其實(shí)機(jī)械設(shè)計(jì)部分由于本次課程設(shè)計(jì)對(duì)于強(qiáng)度校核沒(méi)有嚴(yán)格要求，任務(wù)已經(jīng)相對(duì)輕松，但是部分結(jié)構(gòu)的尺寸數(shù)據(jù)是需要邊畫(huà)圖才能邊確定的，所以在進(jìn)行機(jī)械設(shè)計(jì)部分的計(jì)算時(shí)，應(yīng)當(dāng)先繪制裝配草圖，以弄清楚對(duì)各部分結(jié)構(gòu)之間的裝配關(guān)系，方便尺寸選擇。在選擇各結(jié)構(gòu)尺寸時(shí)，應(yīng)當(dāng)優(yōu)先考慮標(biāo)準(zhǔn)值，再根據(jù)實(shí)際設(shè)計(jì)需要進(jìn)行取舍。在圖紙的繪制過(guò)程中，才逐漸對(duì)整個(gè)設(shè)備的結(jié)構(gòu)和尺寸有了形象的了解，而如果事先有見(jiàn)到過(guò)列管式換熱器的實(shí)物，會(huì)有利于裝配圖紙的繪制。在此過(guò)程中，值得一提的還有換熱管的排管部分。根據(jù)數(shù)據(jù)大致確定管數(shù)分布后，一開(kāi)始按比例用手繪，發(fā)現(xiàn)排管不合理后難以調(diào)整，手繪尺寸誤差容易導(dǎo)致排管出現(xiàn)失誤，繪制圓心連線(xiàn)形成的三角形矩陣后，對(duì)整體的排管情況還是難有形象的認(rèn)識(shí)。但是如果用SolidWorks軟件進(jìn)行繪制的話(huà)，不僅精確度提高了，方便拉桿位置的調(diào)整，而且得到的較為完整的剖面圖，也有利于判斷排管是否勻稱(chēng)。證明了：科學(xué)技術(shù)是第一生產(chǎn)力。雖然說(shuō)磨刀不誤砍柴工，但是在必要的準(zhǔn)備步驟完成后就應(yīng)當(dāng)大膽開(kāi)始繪制圖紙了，而不能過(guò)分糾結(jié)于設(shè)計(jì)書(shū)中的每一項(xiàng)參數(shù)選擇中。如果在設(shè)計(jì)計(jì)算過(guò)程中，遇到暫時(shí)無(wú)法確定的尺寸數(shù)據(jù)，應(yīng)當(dāng)標(biāo)記后先跳過(guò)，回頭再補(bǔ)充。要認(rèn)識(shí)到少數(shù)尺寸規(guī)格在實(shí)際圖紙繪制中再進(jìn)行選擇調(diào)整會(huì)更加方便的。經(jīng)過(guò)此次的課程設(shè)計(jì)訓(xùn)練，與其說(shuō)是鞏固化工原理知識(shí)內(nèi)容或是提高畫(huà)圖設(shè)計(jì)能力，我覺(jué)得更大的收獲其實(shí)是在于設(shè)計(jì)計(jì)劃的擬定與時(shí)間安排上面。確定設(shè)計(jì)流程，合理安排工作任務(wù)，有利于設(shè)計(jì)任務(wù)的有序進(jìn)行，提高設(shè)計(jì)效率，也能減小個(gè)人的勞動(dòng)強(qiáng)度。以上。十、參考資料王瑤張曉冬《化工單元過(guò)程及設(shè)備課程設(shè)計(jì)》，北京，化學(xué)工業(yè)出版社，2013鐘理《化工原理（上冊(cè)）》，北京，化學(xué)工業(yè)出版社，2013鄒華生《流體力