PDF《南京林业大学 本科毕业设计》

4 需要学习他们的思维方式,借鉴的同时不能够完全的去模仿,我们需要走出去,需要设 计出更好更先进的设备. 南京林业大学本科毕业设计说明书

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第三章 设计说明书 3.1 设计参数 表1设计参数 管程 壳程 介质 氢氧化钾 蒸汽 介质特性 无毒 无毒 设计温度(o C)

195 180 设计压力(MPa) -0.085 1.6 工作温度(o C)

181 150 工作压力(MPa)

2 1 3.2 换热器形式的确定 氢氧化钾的浓缩中,工作温度和工作压力都不是很高,选择制造简单、易于维修、 生产成本低的管壳式换热器,在管壳式换热器中固定管板式换热器使用最为广泛6 .所以 确定本设计的换热器的类型[7] . 3.3 换热器中换热管数目的确定 换热管的管径选择标准管径Φ25x2.5 的无缝钢管. 管长选择标准管长 3m, 管子的排 列方式为正三角形形式排列.换热管的外形选择经济性好、安装检修方便的光管

8 . 单根换热管的换热面积的计算: F1=πD1L=π25X3000=235619mm

2 =0.2356m

2 换热器的管程数选择为 1,换热器的内径设计为Φ1300.F 总为 130mm

2 换热管数目 N: N= = =552(根) 拉杆数目的确定:根据公称直径 DN1300,拉杆的数目应大于等于

8 根,且在管板中 南京林业大学本科毕业设计说明书

6 对称分布.本设计选用

16 根拉杆. 3.4 折流板的选择 折流板选用单弓形折流板,根据公称直径选择折流板的厚度,由设计条件知 DN=1300 时,δ=10(mm 由GB151 《管壳式换热器》 查取). 折流板最小间距应大于 50mm 小于 1900mm,第一块折流板应靠近进料口,最后一块折流板应靠近出料口,中间折流 板均应等间距分布.本次设计折流板间距为 600mm,符合标准.查标准得折流板的尺 寸如图:

图表

2 单弓形折流板 折流板个数计算如下,根据换热管长度为为 3000mm,折流板间距为 600mm.折 流板数目 n=3000/600=5,由于折流板数目必须为偶数,同时考虑到,第一块折流板和 最后一块折流板必须放于进料口和出料口之间,也即折流杆之间总长小于换热管长度, 所以折流板数目取为

4 个. 3.5 管板设计 管板上的孔数 N=换热管数=552,呈正三角型分布. 管板上孔间距的确定,根据中心管数为 27,换热器的内径为 1300,换热管外径为 25.间距 d 大于 25,小于 1300/27=48.1 所以,可取管间距为

309 . 管板的直径 D=换热器的内径=1300. 南京林业大学本科毕业设计说明书

7 管板与壳体的连接方式采用不可拆连接,两端管板直接旱灾外壳上并伸出圆周壳体 之外兼作为法兰. 管板厚度的计算,由于管板的设计压力不高,管板的厚度可以通过下表查出: 表格

2 管板尺寸标准 公称直径 (mm) 300-400 500-600 700-800 900-1200 1200-1800 管板厚度 (mm)

8 10

12 14

16 根据表中数据取管板厚度为 16mm 3.6 管箱的设计 管箱的封头皆为内压封头,选择两种形式,一种为装侧向接管的椭圆形封头,另一 种为普通的椭圆形封头;

封头的壁厚的计算厚度计算如下: δ=pcDi/2[σ]t ?-0.5pc+c 其中 pc 为设计压力;

Di 为封头内径;

[σ]t 设计温度下材料的许用应力;

壁厚附加量: c=c1+c2+cn c1 为钢板负偏差;

c2 为腐蚀余量;

cn 为圆整值 估测壁厚为 10mm 左右,则钢板的负偏差 c1 为0.8,由于介质不具有腐蚀性,取腐 蚀余量 c2 为1mm;

3.7 筒体的设计 3.7.1 换热器筒体设计 换热器的筒体的材料选为 Q345R. 由于筒体主要受内压, 所以采用内压计算法计算. 公式如下: δ=pcDi/2[σ]t ?-pc 其中 pc 为内压即设计压力,Di 为筒体的内径,[σ]t 为材料在设计温度下许用应力. 将pc=1.6;