石油化工文题目今日

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毕业设计(论文)

题目名称:净化系统热交换器系(部):机械工程系专业:化工装备班级:装备1211学生姓名:周涛学号201601610067指导教师姓名:王松竹职称副教授罗静职称高级工程师 目录

毕业设计(论文)选题报告2

引言4

设计条件5

工艺计算数据:5

结构设计说明书6

材料的选用8

计算内容9

一壳程Φ1400圆筒的计算与校核9

二前端盖(上)管箱筒体的计算与校核10

三上管封头的计算与校核12

四下端管箱筒体的计算与校核13

五下管箱封头的计算与校核15

六膨胀节的计算16

七、折边锥形封头的计算核算21

八.开孔补强计算22

九,固定管板的选用31

十,换热的确定32

十一,折流板的设计33

十二,壳体法兰的选用与设计33

十三.接管法兰的选择33

十四.支座的选用与校核34

致谢词56

毕业设计(论文)选题报告

本课题的研究目的和意义

目的:

换热器的基建投资在一般化工,石化企业中约占设备总投资的20%,其中固定管板式换热器约占换热器70%.

换热器是过程设备的典型结构,在生产中有着非常广泛的应用.本设计题目来自于生产实践,主要涉及浮头式换热器的机械设计,主要解决的问题是浮头式换热器的设备结构设计,机械设计计算和计算机辅助造型.通过设计可以了解典型过程设备的设计方法,同时提高运用常用绘图软件进行计算机辅助工程设计的能力.通过换热器设计过程的综合训练,正确系统地认识浮头式换热器,了解其设计过程,掌握其设计方法.运用所学到的专业知识解决生产中的实际问题.学会查阅和熟练使用参考文献,为以后的实践工作积累宝贵经验.

得到适合工况的换热器换热器设计分为工艺选项和结构设计,工艺选项是为了得到适合工况的最合理最有效也是最经济的换热器,一个有经验的工程师选择的换热器型式可以使成本节省10%~~50%,甚至更多.结构设计则是为了保证换热器的质量和运行寿命.

意义: 节约能源是当今世界的一种重要社会重要意识,是指尽可能的减少能源的消耗,增加能源利用率的一系列行为.加强用能管理,采取技术上可行,经济上合理以及环境和社会可以承受的措施,从能源生产到消费的各个环节,降低消耗,减少损失和污染物排放,制止浪费,有效,合理地利用能源.为节约能源和保护环境有显着地贡献.

本课题所设计的净化系统热交换器,式针对给定的设计参数按照相关规定的要求,通过壁厚计算和强度校核等,设计换热器产品.熟悉压力容器设计的要求,掌握换热器的常规设计方法,把所学的专业知识应用到实际的工程设计中来,为以后的工作和学习打下扎实的基础.

引言

过程工业如化学,石油,化工,食品,动力,冶金和原子能等工业部直接创造着社会财富,对一个国家的经济起着至关重要的作用.今年来,石油,煤化工工业已经在我国国民经济中成为一个重要的支柱产业,并在我国国民经济中占有越来越重的地位.因此,掌握我国石油,煤化工行业的知识,进行石油,煤化工行业领域内的技术革新,特别是在国内化工设备方面远落后于欧美发达国家,能源问题越来越突出的前提下显得尤为重要,总之,几乎所有的工艺工程都有加热,冷却或冷凝的过程,而热量的传递和交换都必须通过换热设备进行.换热设备不仅是石油化工中的重要工艺设备,而且是重要节能设备.

换热器是一种实物物料之间热量传递的节能工艺设备,在炼油,化工装置中换热器占总数量的40﹪左右,占总投资的10﹪,45﹪.固定管板式换热器是目前应用最为广泛的换热设备,具有可靠性高,适应性广等优点,在各工业领域中得到最为广泛的应用.本文依据GB150和GB151设计标准,对净化系统热交换器换热面积为435平方米的固定管板式换热器进行了设计.

由于设计者时间仓促,设计者水平有限,设计过程中有疏漏甚至错误在所难免的,诚恳地希望广大专家批评指正.

编者

设计条件

工艺计算数据:

,气体组成:

H2N2COCO2CH4O2Ar半水煤﹪气4217326.81.40.40.6变换气﹪54.413.463.5827.2100.32变换气(V):半水煤气(v)﹦1.2634

(2)换热管:外径25mm厚度2.5mm总长5000mm根数1151

(3),介质:管程---变换气壳程---半水煤气

(4),工作温度:壳程---130~220℃管程---330~230℃

(5),操作压力:壳程---2.04Mpa管程---2.03Mpa

(6),换热面积:435平方毫米

2,强度计算条件:

(1),设计压力:壳程---2.15Mpa管程---2.15Mpa

(2),设计温度:壳程---240℃管程---350℃

(3),壳程圆筒内直径:﹦1400mm

(4),壳程圆筒材料:16MnR

(5),管程圆筒材料:15GrMoR

(6),腐蚀裕度:2.0mm

(7),焊接接头系数:壳程---0.85管程---1.0

(8),换热管的直径:25mm

结构设计说明书

此热交换器属于二类压力容器,管程设计压力取2.15MPa,壳程设计压力取2.15MPa,设计温度管程350℃.根据工艺要求选择为立式换热器.

选型

选固定管板式换热器:因固定管板式换热器的管子,管板和壳体式刚性固定的,结构简单,紧凑,造价经济.从经济的角度,工艺条件允许的情况下可优先采用.但壳程不便清洗,温差应力较大.根据工艺条件可选择固定管板式换热器,又因管壳温度上110℃〉50℃须设计U型膨胀节,以减少温差应力.

变径段和导流筒的配套设计,主要从以下几个方面考虑.

壳程进出口管板较远.造成流体停滞区过大,设置导流筒,可减少流体停滞时间,增加利用换热管的有效长度.

减少流体对换热管的直接冲击,减少对换热器的震动,提高管子的使用寿命.同时还能使流体更加均匀分布,提高换热效果.

为了便于流体流动,减少局部阻力,导流筒与受压筒体的间隙要适当,变径段受压筒与导流筒的间距100mm.

换热管由计算结果选择直径25×2.5的无缝钢管5m换热面积435㎡,总管数1151根.换热管在管板上采用正三角形排列,这种排列方法紧凑,传热效果较好,又便于划线和钻孔.换热管与管板采用目前广泛应用的加强焊,既加工简便,又连接强度好,在高温高压条件下也能保证连接处的紧密性与抗性脱力.

管程入口处设计了防冲板:因管程入口采用轴向入口,介质有腐蚀性,为了减少流体的不均匀分布和对换热管的冲蚀,所以设计了防冲板.

设备支座按JB∕T4725‐92选取4个耳式支座(成本低,便于检修),支座设在膨胀节和换热器自重产生的附加轴向力.

主要受压原件有:筒体,封头,变径段,箱体,换热器,膨胀节,开孔补强圈,设备乏力等.

流程:采用逆流方式,选择变换器走管程,半水煤气走壳程,便于排出冷凝液,而且变换器温度高,走管程可以减少热量散失.

折流板采用圆盘环形结构,折流板数量7块,间距为600mm拉杆直径为16mm,拉杆数为6根.材料均为16MnR.

材料的选用

16MnR,温度的使用在-40―400℃,这种材料具有良好的综合力学性能,焊接性能,工艺性能及低温冲击韧性,中温及低温力学性能均优于Q235,15,20等碳素钢,是一种十分成熟的钢种,质量十分稳定.价格较低经济合理.

15CrMoR温度的使用范围在-20‐550℃,是低合金珠光体热强钢,具有良好的常温力学性能和工艺性能外,还具有较好的热强性,热稳定性和高温抗氧化性.

二、选用

1,壳体,选用16MnR,这样既能保证使用的安全又能保证其经济合理性.

2,换热器,选用15CrMoR可以保证钢在高温下的抗氧化性.

3,封头,选用15CrMoR应其介质与换热管的介质相同.

4,法兰,封头法兰与变换气进出口管法兰的选用15CrMoR

5,应介质有腐蚀,压力为中压,壳程工作温度较高,以及考虑生产实际情况,膨胀节选用耐腐蚀的材料不锈钢.

计算内容

一壳程Φ1400圆筒的计算与校核

计算条件

设计压力:p等于(1.05~1.1)[1]

等于(1.05~1.1)2.04

等于2.14~2.24MPa

取p等于2.15MPa

设计温度:

等于+20℃[1]

等于220+20

等于240

内径:1400mm

材料:16MnR

钢板厚度负偏差:等于0.8mm

钢板腐蚀裕量:等于2mm

焊接接头系数:Φ等于0.85(采用全面焊接对接接头局部无损检测)

设计温度许用应力:[σ]等于156MPa

试验温度许用应力:[σ]等于170MPa

试验温度F屈服点:σ等于345MPa

设计厚度

δ等于等于等于11.44mm[1]

[1]

圆整到钢板厚度标准规格

取16mm[1]

有效厚度:

压力试验应力校核

压力试验应力类型:采用液压试验

试验压力值的计算:

[1]

试验压力F圆筒的应力:

[1]

压力试验允许通过应力水平:

[1]

校核条件:

校核结果:合格

二前端盖(上)管箱筒体的计算与校核

1计算条件计算结果及依据

[1]P47

表3-3

壳程

材料:

表3-10

表3-6

式3-2

式3-3

式3-3

式3-28

式3-29

式3-30

合格设计压力:[1]

等于(1.05~1.1)2.03

等于2.13~2.23MPa

设计温度:+20℃[1]

等于330+20

等于350℃

内径:1400mm

材料:15CrMo

钢板厚度负偏差:mm[1]

钢板腐蚀裕量:mm

焊接接头系数:1

设计温度许用应力:[σ]等于116MPa[1]

实验温度许用应力:[σ]等于147MPa

实验温度F屈服点:MPa

2计算厚度

筒体的设计厚度:

δ等于等于mm[1]

mm[1]

名义厚度:mm

圆整到钢板厚度标准规格:取mm[1]

有效厚度:13.2mm

3压力实验是应力校核

压力实验类型:液压试验

实验压力值得计算:

[1]

圆筒压力F圆筒的应力:

实验压力

压力实验允许通过的应力水平:

[1]

校核条件:

校核结果:合格

三上管封头的计算与校核

考虑到其他的制造工艺及受力情况,选用标准椭圆型封头

计算条件

设计压力:

设计温度:

内径:

材料:15CrMo

钢板厚度负偏差:

钢板腐蚀裕量:

焊接接头系数:

设计温度许用应力:[1]

试验温度许用应力:

试验温度F屈服点:

2计算厚度

筒体的设计厚度:

[1]

[1]

名义厚度:

圆整到钢板厚度标准规格:取

有效厚度:.8+2)等于13.2mm

3压力试验时应力校核

压力试验类型:液压试验

试验压力值得计算:

[1]

试验压力F圆筒的应力:

[1]

压力试验允许通过的应力水平:

[1]

校核条件:

校核结果:合格

四下端管箱筒体的计算与校核

1计算条件

【1】P47

表3-30

材料:15CrMo

【1】表3-10

表3-6

式3-2

式3-3

式3-4

式3-28

式3-29

式3-30

合格

材料:15CrMo

【1】式3-2

式3-3

式3-28

式3-29

合格

设计压力:

设计温度:℃

内径:1400mm

材料:15CrMo

钢板厚度负偏差:

钢板腐蚀裕量:

焊接接头系数:

设计温度许用应力:

试验温度许用应力:

试验温度F屈服点:

计算厚度

下端管箱筒体的设计厚度:

[1]

[1]

名义厚度:

圆整到钢板标准规格:取[1]

有效厚度:

3压力试验时应力校核

压力试验类型:液压试验

试验压力值的计算:

[1]

试验压力F圆筒的应力:

[1]

压力试验允许通过的应力水平:

校核条件:

校核结果:合格

五下管箱封头的计算与校核

考虑到其他制造工艺及受力情况,选用标准椭圆型封头

1计算条件

设计压力:

设计温度:℃

内径:1400mm

材料:15CrMo

钢板厚度负偏差:

钢板腐蚀裕量:

焊接接头系数:

设计温度许用应力:

试验温度许用应力:

试验温度F屈服点:

2计算厚度

筒体的

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设计厚度:

名义厚度:

圆整到钢板厚度标准规格:取

有效厚度:

3压力试验时应力校核

压力试验类型:压力试验

试验压力值的计算:

试验压力F圆筒的应力:

[1]

压力试验允许通过的应力水平:

校核结果:

校核结果:合格

六膨胀节的计算

1设计条件

设计内压力:P等于2.15MPa

设计外压力:

设计温度:t等于240℃

设计要求的循环次数:600次

U型小波纹膨胀节

材料:OCr18Ni9(应考虑到腐蚀对材料的强度有所影响,故用不锈钢.)

型号:ZDL1400-2.5-1

腐蚀裕量:0mm

许用应力:

常温下弹性模量:Eb等于1.948e+0.5MPa

设计温度下弹性模量:

设计温度下屈服点:

下限操作温度下弹性模量:

上限操作温度下弹性模量:

膨胀节几何尺寸

直边段与波纹内径:

直边段长度:

波高:

成型前一层名义厚度:

波纹管直边段平均直径:

波长:

波纹管层数:

波数:

成型前一层有效厚度:

波纹管直边段平均值径:

成型后波纹管一层最大有效厚度:

2系数计算

系数

疲劳寿命的温度修正系数:

室温条件下:

设计条件下:

修真系数:

横坐标值:[3]

右端坐标曲线值:

【3】

按查表4-60【】

按查表4-61【】

按查表4-62【】

3.刚度及位移计算:

一个波轴向刚度:

K等于1.7[3]

等于1.7

等于431515.67N/mm

总体轴向刚度:

4.应力的计算:

内应力计算:波纹管周向薄膜应力

[3]

等于

等于94.85MPa

直边段周边薄膜应力:

[3]

等于

等于20.825MPa

波纹管周向弯曲应力:

[3]

波纹管径向弯曲应力:

[3]

伸缩变形引起的径向薄膜应力:

等于69.41MPa

伸缩变形引起的径向薄膜应力:

等于40.73MPa

组合应力计算

应力评价:

1.52.0

其中:178.523MPa<,2.0

所以不要进行强度校核

材料:15CrMo

式3-2

式3-2

式3-28

合格

材料:15CrMo

[1]式3-2

【1】式3-3

式3-8

式3-30

合格

材料:0Cr18Ni9

【3】P169

【3】P169

【3】表4-60

【3】表4-61

【3】表4-62

【3】式4-178

K等于431515.67

【3】式4-164

【3】式4-164

【3】式4-163

【3】式4-166

【3】式4-167

【3】式4-168

【3】式4-16

七、折边锥形封头的计算核算

计算条件

设计压力:

设计温度:℃

材料:16MnR

钢板厚度负偏差:

钢板腐蚀裕量:

焊接接头系数:

设计温度许用应力:等于156MPa

实验温度许用应力:

实验温度FQ屈服点:

折边锥形封头尺寸:

大径:1600mm小径:1400mm

锥壳中顶角:

r/等于100/1600等于0.0625

查表3-20k等于0.6644[1]

查表3-21f等于0.5062[1]

过滤段计算厚度:

7.57mm[1]


锥壳的设计厚度

[1]

折边材料:

16MnR

【1】表3-20

【1】表3-21

【1】式3-15

【1】式3-25

4.折边锥壳计算厚度:

[1]

5.封头锥壳计算厚度:

6.封头厚度

封头厚度取上述三者之最大值11.59mm

封头设计厚度:

名义厚度:

有效厚度:

八.开孔补强计算

1.开孔号f

(1),设计压力:

设计温度:

壳体形式:标准椭圆形封头

壳体材料名称及类型:

壳体开孔焊接接头系数:

壳体内径:等于1400mm

壳体开孔处名义厚度:

壳体厚度负偏差:

壳体腐蚀裕量:

壳体材料许用应力:

椭圆形封头长短之长:2

接管实际外伸长度:200mm

接管实际内伸长度:0

接管焊接接头系数:1

接管腐蚀裕量:2mm

凸形封头开孔中心到封头轴线距离:0mm

接管厚度负偏差:

接管材料许用应力:

接管材料名称及类型:

补管圈外径:

补强圈厚度:16mm

补强圈厚度负偏差:

补强圈厚度负偏差:

(2)开孔补强计算(按GB150-1998等面积补强法)

A,封头计算厚度

[1]

B,补强圈强度削弱系数:

C,接管材料强度削弱系数:

D,接管计算厚度:

[1]

E,开孔直径:

F,开孔所需补强面积

G,有效补强面积

a,封头多余金属面积

有效宽度:

等于484+2×16+2×8[1]

等于532mm

取最大值968mm

封头有效厚度

封头多余金属面积

[1]

等于(968-484)(14-9.68)

等于2090.88

B,接管多余金属面积

外侧有效厚度:

[1]

取最小值:h等于42.

A等于

等于242.55(9.68-4.32-2)1[1]

等于285.94mm

C,补强区内的焊接面积A(焊脚高度取16mm)

A等于[1]

H,有效面积

J,所需另行补强面积

等于4685.12-2632.82

等于2052..3

K,实际补强面积

A等于(760-484)16等于4416[1]

A>,A-(A+A+A)

结论:补强圈满足要求

2.开孔号a

(1),设计条件

设计压力:

【1】式3-20

开孔号f

【1】式3-15

【1】式3-15

【1】式6-7

B等于968mm

【1】式6-6

【1】式6-4

【1】式6-7

【1】式6-8

满足要求

开孔号a

设计温度:

壳体形式:标准椭圆形封头

壳体材料名称及类型:

壳体开孔处焊接接头系数:

壳体内直径:

壳体开孔处名义厚度:

壳体腐蚀裕量:等于2mm

壳体材料许用应力:

椭圆形封头长短轴之比:2

接管实际外伸长度:200mm

接管实际焊接接头系数:1

接管腐蚀裕量:2mm

凸形封头开孔中心到封头轴线距离:0mm

接管厚度负偏差:

接管材料名称:

补管圈外径:760mm

补强圈厚度:16mm

补强圈厚度负偏差:

补强圈许用应力:

(2),开孔补强计算(按GB150-1998等面积补强法)

A,封头计算厚度

[1]

B,补强圈削弱系数:

C,接管材料强度削弱系数:

D,接管计算厚度

[1]

E,开孔直径:d等于

F,开孔所需补强面积

等于484×9.68+9.68(3.7-2)(1-1)

等于4685.12mm[1]

G,有效补强面积

a,封头多余金属面积

有效宽度

等于484+2

等于532mm

取最大值968mm

封头有效厚度

封头多余金属面积

等于(968-484)(14-9.68)

等于2090.88mm[1]

b,接管多余金属面积

外侧有效高度:

[1]

取最小值为:42.

等于2×42.55(9.68-4.32-2)×1

等于285.94mm[1]

补强区内的焊缝面积(焊脚高度取16mm)

有效补强面积

所需另行补强面积

[1]

实际补强面积

A>,A-()[1]

结论:补强圈满足要求

3.开孔号c

(1)设计条件

设计压力:

设计温度:℃

壳体形式:圆形筒体

壳体材料名称及类型:16MnR板材

壳体开孔处焊接接头系数:

壳体内直径:

壳体开孔外义厚度:16

壳体厚度负偏差:

壳体腐蚀裕量:

壳体材料许用应力:

接管实际外伸长度:

接管实际内伸长度:0

接管焊接接头系数:1

凸形封头开孔中心到封头丝线距离:0

接管厚度负偏差:

接管材料许用应力:

接管材料名称及类型:16MnR板材

补强圈材料名称:16MnR

补强圈外径,680mm

补强圈厚度,16mm

补强圈厚度负偏差:

补强圈许用应力:

(2)开孔补强计算(按GB150-1998等面积补强法)

A.开孔补强厚度

B.补强圈强度削弱系数:

C.接管材料强度削弱系数:

D.接管计算厚度:

E.开孔直径:焊接间隙2mm

F.开孔所需补强面积,

G.有效补强面积

a.筒体多余金属面积

有效宽度:

筒体有效厚度:

筒体多余金属面积:

b.接管多余金属面积

外侧有效高度:

最小值34.88mm

c.补强区内焊接面积(焊脚高度取16mm)

H.有效补强面积

J.所需另行补强面积

K.实际补强面积

>,

结论:补强圈满足要求

4.开孔号d

(1)

设计温度:℃

壳体形式:圆形筒体

壳体材料名称及类型:16MnR板材

壳体开孔处焊接接头系数:

壳体内直径:

壳体开孔处名义厚度:16mm

壳体厚度负偏差:

壳体腐蚀裕量:

壳体材料许用应力:

接管实际外伸长度:200mm

接管实际内伸长度:0

接管腐蚀裕量,2mm

凸形封头开孔中心到封头轴线距离:0mm

接管厚度负偏差:

接管材料许用应力:

接管材料名称及类型:16MnR板材

补强管材料名称:16MnR

补强圈外径:680mm

补强圈厚度:16mm

补强圈厚度负偏差:

补强圈许用应力:

(2)开孔补强计算(按GB150-1998等面积补强法)

A.壳体计算厚度:

B.补强圈强度削弱系数:

C.接管材料强度削弱系数:

D.接管计算厚度:

E.开孔直径:焊接间隙2mm

F.开孔所需补强面积:

G.有效补强面积

a.筒体多图金属面积

有效宽度:

筒体有效厚度:

筒体多余金属面积:

b.接管多余金属面积

外侧有效高度:

取最小值为43.09mm

C,补强区内的焊缝面积A(焊脚高度取16mm)

A等于2

H,有效补强面积:

J,所需另行补强面积

K,实际补强面积

结论:补强圈满足要求

九,固定管板的选用

管板类别:延长部分兼做法兰固定管板

考虑到焊接工艺和腐蚀裕量等因素,选用与换热管的材料相同

选用条件

公称压力:DN等于2.5MPa

壳体厚度:1400mm

壳体壁厚:16mm

查表1-28

得:D

螺柱:n等于60

得:管板的质量为756kg[2]

标记管板M1400-2.5/60

十,换热的确定

1,确定设计压力:

设计压力:

管子标记:

管板直径:

换热面积:

由管板直径差得:换热管数为1151根[2]

2,确定管子的长度

等于

等于4.978m

取:5m材料选

3,管子的应力校核

查表3-6[1]得:

腐蚀裕量:

厚度负偏差:

确定实验压力:

实验时圆筒产生的最大应力:

其中:

0.9

故满足应力校核要

【1】式3-15

【1】式3-15

【1】式6-6

【1】式6-4

【1】式6-7

【1】P143

【1】式6-8

满足要求

开孔号c

满足要求

开孔号d

满足要求

【2】查表2-9-5

查表3-6

满足要求

十一,折流板的设计

(一)材料的选择

这流板的材料和筒体材料相同:

(二)确定类型

折流板是增加在管间流速,以提高流速提高传热效果,当选弓形折流板.取已知高度.

(三)设计尺寸

根据标准折流间距取500mm表2-9-5[1]

折流板厚度为12mm表2-9-4

折流板外径为表2-9-1

拉杆直径取12mm拉杆数为10根表2-6材料15

十二,壳体法兰的选用与设计

考虑到其焊接工艺和腐蚀等因素,选用与封头的材料相同

选用条件

公称压力:DN等于2.5MPa

公称直径:1400mm

壳体厚度:16mm

查表1-28[1]

得:D等于1595mm

h等于48mmH等于195mm

螺柱M等于27n等于60

查表得:管板质量为328.8kg[1]

十三.接管法兰的选择

半水煤气进出口法兰的选择

材料的选用与壳体相同16MnR

选用条件:

接管:

公称压力:DN等于2.5MPa

公称直径:PN等于426mm

查表1-34

得:密封形式选用凹凸型

D等于620mmk等于550mm

L等于36mm

N等于16

法兰的质量为57.4kg

变换器进出口法兰的选用

材料选用与壳体相同为:16MnR

接管:

公称压力:

公称直径:DN等于480mm

查表3-2-14[2]

得:密封形式选用凹凸型

D等于670mmK等于600mm

L等于36mm

HG20592法兰SO400-2.5FM.16MnR

密封形式选用MFM

法兰厚度:C等于40mm

法兰质量:63.7kg

垫片:

十四.支座的选用与校核

1.支座压力的计算

设备的总质量

管子的总质量

b.筒体的质量

N

c.管板质量

d.封头的质量

查表2-2-4得207.8kg

·

e.法兰的总质量

容器法兰:

管法兰:

设计折流板,拉杆,接管,介质总质量:

G总

等于

等于

2.支座的选择

根据以上条件,立式安装在架子上,应用耳式支座.根据设备的公称直径和质量,初步选用带垫板的B6型耳式支座4个.支座的选材Q235-B,垫片材料15CrMo.

查表1-43得

支座的允许载荷:F等于150KN

3.支座的校核

地震载荷:[2]

式中:——地震系数,取0.45

风载荷:[2]3-3&

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#45;4

式中:——0.864(按设备质心高度6.3m取值)

——550N/

水平力:

安装尺寸

[2]3-3-2

——支座垫板厚度为12mm

——筋板间距为250mm

——筋板厚度为14mm

——筋板长度为380mm

——支座孔到边缘距离为115mm

耳式支座实际承受载荷

[2]3-3-1

偏心载荷:

偏心距:

不均匀系数:k等于0.83

所以满足支座本题允许载荷要求

计算支座处圆筒的支座弯矩M

[2]3-3-5

筒体的有效厚度:

根据和P查表B-2查得

故4个B6支座满足要求

标记:JB/T4725-92耳式支座B6

材料:Q235-A/16MnR

材料:

查表2-9-5

查表2-9-4

查表2-9-1

查表2-6

材料:

[1]查表1-28

查表6-9

材料:

【1】查表1-34

材料

查表3-2-14

G等于

【2】3-3-3

【2】3-3-4

【2】3-3-2

【2】3-3-2

【2】3-3-5

满足要求

用4个

JB/T4725-92

耳座B6

材料:235-A

护板:

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2780;获得很高的传热效率. 板式冷却器特点编辑 a.传热系数高由于不同的波纹板相互倒置,构成复杂的流道,使流体在波纹板间流道内呈旋转三维流动,能在较低的雷诺数(一般Re等于50~200)下产生紊流,所以传热系数高,一般认为是管壳式的3~5倍. b.对数平均温差大,末端温差小在管壳式换热器中,两种流体分别在管程和壳程内流动,总体上是错流流动,对数平均温差修正系数小,而板式换热器多是并流或逆流流动方式,其修正系数也通常在0.95左右,此外,冷,热流体在板式换热器内的流动平行于换热面,无旁流,因此使得板式换热器的末端温差小,对水换热可低于1℃,而管壳式换热器一般为5℃. c.占地面积小板式换热器结构紧凑,单位体积内的换热面积为管壳式的2~5倍,也不像管壳式那样要预留抽出管束的检修场所,因此实现同样的换热量,板式换热器占地面积约为管壳式换热器的1/5~1/10. 板式冷却器 d.容易改变换热面积或流程组合,只要增加或减少几张板,即可达到增加或减少换热面积的目的,改变板片排列或更换几张板片,即可达到所要求的流程组合,适应新的换热工况,而管壳式换热器的传热面积几乎不可能增加.(当然,对应地,需要重新计算压力损失是否符合系统要求,以及设备螺栓长度是否合适) e.重量轻板式换热器的板片厚度仅为0.4~0.8mm,而管壳式换热器的换热管的厚度为2.0~2.5mm,管壳式的壳体比板式换热器的框架重得多,板式换热器一般只有管壳式重量的1/5左右. f.价格低采用相同材料,在相同换热面积下,板式换热器价格比管壳式约低40%~60%. g.制作方便板式换热器的传热板是采用冲压加工,标准化程度高,并可大批生产,管壳式换热器一般采用手工制作. h.容易清洗框架式板式换热器只要松动压紧螺栓,即可松开板束,卸下板片进行机械清洗,这对需要经常清洗设备的换热过程十分方便. i.热损失小板式换热器只有传热板的外壳板暴露在 板式冷却器大气中,因此散热损失可以忽略不计,也不需要保温措施.而管壳式换热器热损失大,需要隔热层. j.容量较小是管壳式换热器的10%~20%. k.单位长度的压力损失大由于传热面之间的间隙较小,传热面上有凹凸,因此比传统的光滑管的压力损失大. l.不易结垢由于内部充分湍动,所以不易结垢,其结垢系数仅为管壳式换热器的1/3~1/10. 3应用场合编辑 a.制冷:用作冷凝器和蒸发器. b.暖通空调:配合锅炉使用的中间换热器,高层建筑中间换热器等. c.化学工业:纯碱工业,合成氨,酒精发酵,树脂合成冷却等. 板式冷却器 d.冶金工业:铝酸盐母液加热或冷却,炼钢工艺冷却等. e.机械工业:各种淬火液冷却,减速器润滑油冷却等. f.电力工业:高压变压器油冷却,发电机轴承油冷却等. g.造纸工业:漂白工艺热回收,加热洗浆液等. h.纺织工业:粘胶丝碱水溶液冷却,沸腾硝化纤维冷却等. i.食品工业:果汁灭菌冷却,动植物油加热冷却等. j.油脂工艺:皂基常压干燥,加热或冷却各种工艺用液. k.集中供热:热电厂废热区域供暖,加热洗澡用水. l.其他:石油,医药,船舶,海水淡化,地热利用. 4结垢的处理措施编辑 1)运行中严把水质关,必须对系统中的水和软化罐中的软化水进行严格的水质化验,合格后才能注入管网中. 2)新的系统投运时,应将换热器与供热系统分开,进行一段时间的循环后,再将换热器并入系统中,以避免管网中杂质进入换热器. 3)在供热系统中,除污器和过滤器应当进行不定期的清理外,还应当保持管网中的清洁,以防止换热器堵塞.

Plateheatchangeoverisaseriesofcertaintheshapeofcorrugatedmetalpiledupandbeeanewtypeofhighefficientheatchanger.Thinrectangularchannelformedbetweenvariousplate,throughhalfapieceofheatexchange.Itparedwiththeconventionaltubeandshellheatchangeover,inthesameflowresistanceandpumppowerconsumptionsituation,itsheattranercoefficientuptoalotof,ontheapplicabletoreplaceworldwidetrendoftubeandshellheatchangeover.Themaintypeofplateheatchangeoverareframetype(detachabletype)andbrazingtypetwokinds,mainlysomeglyphcorrugatedplate,plateformhorizontalflatformboardpieceofthreekindsofcorrugatedplateandtumor.

1platecoolerstructureandprinciplesofeditingefficientplateheatchangeoveriainlyposedofframeandplateoftwopartsandvariouaterialmadeofthinplatewithvariouormsofpressingshapesofcorrugatedgrindingtool,andintheplateonthefourcornersofopenholeAngle,usedformediumflow.PlateofperipheralandAngleholeplacewitharubbergaskettoseal.Frameworkbythefixedpressureplate,pressureplate,upperandlowerguiderodandclampbolts,etc.Heattranerplatecorrugatedforcorrugatedforchevron,adjacentplatehasareverseherringbonegroove,grooveoftheintersection,tosupporteachothertoformcontactmediumflowformedwhenflow,highheattranerefficiencyisachieved.

Platetypecoolerfeatureseditor

A.highcoefficientofheattranerduetothedifferentcorrugatedplateupsidedowneachother,constituteaplexflow,makethefluidintheflowpassagebetweencorrugatedplaterevolvedandthreedimensionalflowinarelativelylowReynoldsnumber(Re等于50~200)underturbulent,sotheheattranercoefficientishigh,generallyconsideredthetubeshelltype3~5times.

B.logarithmicmeantemperaturedifferenceisbig,allterminaltemperaturedifferenceintubeandshellheatchangeover,twokindsoffluidflowintubesideandshellside,respectively,onthewholeiswrongflow,logarithmicmeantemperaturedifferencecorrectioncoefficientisall,andtheplateheatchangeoverioreandfloworcountercurrentflowmode,thecorrectioncoefficientisusuallyataround0.95,inaddition,coldandhotfluidflowintheplateheatchangeoverisparalleltotheheattranersurface,nosidestream,thuakestheplateheatchangeoverattheendofthetemperaturedifferenceisall,thewaterheatchangeovercanbelessthan1℃,shellandtubeheatchangeoverisusually5℃.

C.coveranareaofanareaallplateheatchangeoverstructureispact,perunitvolumeofheatexchangeareaoftubeandshellof2~5times,alsodon'tliketubeshelltypewanttoreserveasparetubebundleserviceplace,soforthesameinheat,plateheatchangeoverwhichcoversanareaofabout1/5~1/10oftubeandshellheatchangeover.

Platetypecooler

D.easytochangetheheattranerareaorprocessbination,aslongastheincreaseordecreaseafewpiecesofboard,canachievethepurposeofincreaseordecreaseheatexchangearea,Changeofplatesorreplaceafewpiecesofplate,canachievetherequiredprocessbination,adapttothenewworkingconditionofheattraner,shellandtubeheatchangeoverheattranerareaisalmostimpossibletoincrease.(ofcourse,conversely,theneedtocalculatethepressurelossisinlinewiththesystemrequirements,aswellastheequipmentboltlengthisappropriate)

E.lightweightoftheplateheatchangeoverplatethicknessofonly0.4~0.8mm,thethicknessofheatexchangetubeandtubeheatchangeoveris2.0~2.5mm,tubeandshellofshellmuchheierthantheframeworkofplateheatchangeover,plateheatchangeoverisgenerallyabout1/5oftheweightoftubeandshell.

Flowpriceofthesamematerial,underthesameheattranerarea,pricesofplateheatchangeovertubeandshelltypelowabout40%~60%.

G.convenientplateheatchangeoverheattranerplateiadebystampingprocessing,highdegreeofstandardization,andcanbemassproduction,usuallyusehandmadetubeheatchangeover.

H.easycleaningframetypeplateheatchangeoveraslongastheboltloosenesspressure,canloosenplatebeamandplateformechanicalcleaning,heattranerprocessoftheneedtoconstantlycleaningequipmentisveryconvenient.

I.onlyheattranerplateshellheatlossallplateheatchangeoverplateisexposedtoPlatetypecooleratmosphere,sotheheatlosscanbeneglected,alsodonotneedtoheatpreservationmeasures.Heatchangeoverofshellandtubeheatlossisbig,needtoheatinsulationlayer.

J.allercapacityis10%~20%oftubeandshellheatchangeover.

K.thepressurelossofperunitlengthisbigbecausethegapbetweentheheattranersurfaceisall,theheattranersurfacehasconceandconvex,thereforeisbiggerthantraditionaloothpipepressureloss.

L.noteasyscalingduetointernalfullyturbulent,sonoteasytoscale,thescalecoefficientisonlyoftubeandshellheatchangeover1/3~1/10.3applicationstoedit

A.refrigeration:usedforcondenserandevaporator.

B.hvac:useinthemiddleoftheboilerheatchangeover,high-risebuildingintermediateheatchangeover,etc.

C.chemicalindustry:sodaashindustry,syntheticammonia,alcoholfermentation,resinpositecooling,etc.

Platetypecooler

D.metallurg

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icalindustry:Illuminatiliquorheatingorcooling,steelmakingprocesscooling,etc.

E.machineryindustry:allkindsofquenchingliquidcooling,reducerlubricatingoilcooling,etc.

F.powerindustry:highvoltagetranormeroilcooling,oilcoolinggeneratorbearing,etc.

G.papermakingindustry:bleachingprocessheatrecovery,heatingwashslurry,etc.

H.textileindustry:viscoserayonaqueousalkalicooling,boilingnitrocellulosecooling,etc.

I.thefoodindustry:juicesterilizationcooling,animalandplantoilheatingorcooling.

J.greasetechnology:soapbaseambientpressure,heatingorcoolingofvariousprocesswithliquid.

K.centralheating:theheatingpowerplantwasteheatarea,heatthebathwater.

L.other:petroleum,medicine,shipbuilding,desalination,andgeothermal.

4scaleprocessingmeasurestoedit

1)intheoperationofthepassofwaterquality,thewaterinthesystemmustbedemoralizedwaterandsofteningtankforstrictqualitytesting,qualifiedaftercanbeinjectedintothework.

2)whenthenewsystemwasputintooperation,shouldbeseparateheatchangeoverandheatingsystem,afterthecycleforaperiodoftime,thenheatchangeoverincorporatedintothesystem,inordertooidimpuritiesintotheheatchangeoverwork.

3)intheheatingsystem,dirtseparatorandfiltershallconductregularcleaning,alsoshouldkeepthepipeworkofclean,inordertopreventtheheatchangeover.

致谢词

本设计在王松竹老师的悉心指导和严格要求下业已完成,从课题选择,方案论证到具体设计和调试,无不凝聚着王松竹老师的心血和汗水,在四年的本科学习和生活期间,也始终感受着导师的精心指导和无私的关怀,我受益匪浅.在此向王松竹老师表示深深的感谢和崇高的敬意.

不积跬步何以至千里,本设计能够顺利的完成,也归功于各位任课老师的认真负责,使我能够很好的掌握和运用专业知识,并在设计中得以体现.正是有了他们的悉心帮助和支持,才使我的毕业论文工作顺利完成,在此向湖南化工职业技术学院,机械系的全体老师表示由衷的谢意.感谢他们四年来的辛勤栽培.

最后祝全体老师身体健康,工作顺利!

作者:周涛

2016年12月

毕业设计

1

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