化工原理課程設(shè)計(jì)__換熱器

1、一、設(shè)計(jì)任務(wù)書二、確定設(shè)計(jì)方案選擇換熱器的類型本設(shè)計(jì)中空氣壓縮機(jī)的后冷卻器選用帶有折流擋板的固定管板式換熱器，這種換熱器適用于下列情況：溫差不大；溫差較大但是殼程壓力較??； 殼程 不易結(jié)構(gòu)或能化學(xué)清洗。本次設(shè)計(jì)條件滿足第種情況。另外，固定管板式換熱 器具有單位體積傳熱面積大，結(jié)構(gòu)緊湊、堅(jiān)固，傳熱效果好，而且能用多種材料 制造，適用性較強(qiáng)，操作彈性大，結(jié)構(gòu)簡單，造價(jià)低廉，且適用于高溫、高壓的 大型裝置中。采用折流擋板，可使作為冷卻劑的水容易形成湍流，可以提高對(duì)流表面?zhèn)鳠?系數(shù)，提高傳熱效率。本設(shè)計(jì)中的固定管板式換熱器采用的材料為鋼管 （20R鋼）。流動(dòng)方向及流速的確定本冷卻器的管程走壓縮后的熱空

2、氣，殼程走冷卻水。熱空氣和冷卻水逆向流 動(dòng)換熱。根據(jù)的原則有：（1）因?yàn)闊峥諝獾牟僮鲏毫_(dá)到，而冷卻水的操作壓力取，如果熱空氣走管內(nèi) 可以避免殼體受壓，可節(jié)省殼程金屬消耗量；（2）對(duì)于剛性結(jié)構(gòu)的換熱器，若兩流體的的溫度差較大，對(duì)流傳熱系數(shù)較大者 宜走管間，因壁面溫度與對(duì)流表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)大的流體溫度相近， 可以減少熱應(yīng)力， 防止把管子壓彎或把管子從管板處拉脫。（3）熱空氣走管內(nèi)，可以提高熱空氣流速增大其對(duì)流傳熱系數(shù)，因?yàn)楣軆?nèi)截面 積通常比管間小，而且管束易于采用多管程以增大流速。查閱化工原理（上）P201表4 9可得到，熱空氣的流速范圍為 530 ms-1;冷卻水的流速范圍為 ms-1。本設(shè)計(jì)中，

3、假設(shè)熱空氣的流速為8 ms-1， 然后進(jìn)行計(jì)算校核。安裝方式冷卻器是小型冷卻器，采用臥式較適宜。三空氣設(shè)計(jì)條件及主要物性參數(shù)設(shè)計(jì)條件由設(shè)計(jì)任務(wù)書可得設(shè)計(jì)條件如下表:類數(shù)體積流量（標(biāo)準(zhǔn)nVmin空氣進(jìn)口溫度C）出口溫度（C）操作壓力（Mpa水設(shè)計(jì)壓力（Mpa空氣（管 內(nèi)）1514842冷卻水（管 外）一2533注：要求設(shè)計(jì)的冷卻器在規(guī)定壓力下操作安全， 必須使設(shè)計(jì)壓力比最大操作壓力 略大，本設(shè)計(jì)的設(shè)計(jì)壓力比最大操作壓力大。確定主要物性數(shù)據(jù)321定性溫度的確定可取流體進(jìn)出口溫度的平均值。管程氣體的定性溫度為T 148 422殼程水的定性溫度為25 3323.2.2流體有關(guān)物性數(shù)據(jù)根據(jù)由上面兩個(gè)定性

4、溫度數(shù)據(jù)，查閱化工原理(上)P243的附錄六:干空氣的物理性質(zhì)()和P244的附錄七：水的物理性質(zhì)。運(yùn)用內(nèi)插法(公式為yyb(ya%)/(ta tb) tavg ),可得殼程和管程流體的有關(guān)物性數(shù)據(jù)P 273=xxP 273 T273/(273+95)=kg m-3空氣在95C，下的有關(guān)物性數(shù)據(jù)如下:物性密度p i(kg/m3)定壓比熱容CpikJ/( kgC)粘度卩i(Pa - s)導(dǎo)熱系數(shù)入i (W-m1 C -1)空氣二x 10-5水在29C的物性數(shù)據(jù)如下:物性密度p o3(kg/m)定壓比熱容Cp。kJ/( kgC)粘度卩o(Pa - s)導(dǎo)熱系數(shù)入o (W-m-1 C -1)水上-4

5、x 10注：空氣的物性受壓力影響較大，而水的物性受壓力影響不大。空氣密度校正, 由化工原理實(shí)驗(yàn)P31，公式2-36得：四、傳熱過程工藝計(jì)算估算傳熱面積4.1.1熱流量空氣的質(zhì)量流量為 m i = 60 ViA(0 C ,1atm) =60x 83x= kg/h根據(jù)流體力學(xué)(上)P177,公式(4-109)，熱流量為Q i = m Cpi (T1 T2) = xx( 148 42)=x 105 kJ/h = x 105 W4.1.2平均傳熱溫差根據(jù)傳熱傳質(zhì)過程設(shè)備設(shè)計(jì)P15,公式1-11，tm =仃1 t2) (T2Int2= A(0 C ,1atm)=51.26 CT2 t14.1.3傳熱面積

6、由于管程氣體壓力較高，故可選較大的總傳熱系數(shù)。初步設(shè)定設(shè)K =200W- m-2C-1。根據(jù)傳熱傳質(zhì)過程設(shè)備設(shè)計(jì)P14,公式1-2，則估算的傳熱面 積為QiKi tm191300200 51.2618.66 m24.1.4冷卻水用量根據(jù)傳熱傳質(zhì)過程設(shè)備設(shè)計(jì)P15,公式1-8cpoih 黑（鶴 20620 kg/h主體構(gòu)件的工藝結(jié)構(gòu)尺寸4.2.1管徑和管內(nèi)流速選用 25X的傳熱管（碳鋼管）；由傳熱傳質(zhì)過程設(shè)備設(shè)計(jì)P7表1-3得 管殼式換熱器中常用的流速范圍的數(shù)據(jù)，可設(shè)空氣流速Ui二8m/s,用u i計(jì)算傳熱膜系數(shù)，然后進(jìn)行校核。4.2.2管程數(shù)和傳熱管數(shù)依化工單元過程及設(shè)備課程設(shè)計(jì)P62,公式3

7、-9可依據(jù)傳熱管內(nèi)徑和流速確定單程傳熱管數(shù)Vi6439.14心1.36 3600）0.785 0.0202 863（根）按單程管計(jì)算，所需的傳熱管長度為S18.664.72 m dg3.14 0.020 63按單管程設(shè)計(jì)，傳熱管過長，宜采用多管程結(jié)構(gòu)。現(xiàn)取傳熱管長1= 3 m，則該換熱器管程數(shù)為N=L / 1=3 2 （管程）傳熱管總根數(shù) N = 63 X 2= 126 （根）。單根傳熱管質(zhì)量m鋼I d0 = 7850X 3XXX =4.2.3平均傳熱溫差校正及殼程數(shù)依化工單元過程及設(shè)備課程設(shè)計(jì)P63,公式3-13a和3-13b，平均傳熱溫差校正系數(shù)t2 ht2T1P=丄 _ 33 25 t1

8、 _ 148 25依傳熱傳質(zhì)過程設(shè)備設(shè)計(jì)P16,公式3-13 , 溫度校正系數(shù)為R2 1ln丄上R 1 x1_PR2P(1 R . R 1)I 1 0.065=13.252 1 xln 1 0.065 13.2513.25 1 |n 2 0.065(1 13.25 J13.252 1) 2 0.065(1 13.25 J3.252 1)依傳熱傳質(zhì)過程設(shè)備設(shè)計(jì)P16,公式3-14 , 平均傳熱溫差校正為 t n= t Xt m = X =( C )由于平均傳熱溫差校正系數(shù)大于，同時(shí)殼程流體流量較大，故取單殼程合適 4.2.4傳熱管的排列和分程方法采用組合排列法，即每程內(nèi)均按正三角形排列，隔板兩側(cè)

9、采用正方形排列。 其中，每程內(nèi)的正三角形排列，其優(yōu)點(diǎn)為管板強(qiáng)度高，流體走短路的機(jī)會(huì)少，且 管外流體擾動(dòng)較大，因而對(duì)流傳熱系數(shù)較高，相同的殼程內(nèi)可排列更多的管子。 查熱交換器原理與設(shè)計(jì)P46,表2-3管間距，取管間距：t = 32 mm。由化工原理上冊(cè)P278,公式4-123，得橫過管束中心線的管數(shù)為ne 1.1.,n=x、12613根由化工單元過程及設(shè)備課程設(shè)計(jì) P67,公式3-16，隔板中心到離其最近一排管中心距離S=t/2+6=32/2+6=22 mm取各程相鄰管的管心距為44mm4.2.5殼體內(nèi)徑采用多管程結(jié)構(gòu)，取管板利用率n =，由流體力學(xué)與傳熱P206,公式4-115， 得殼體內(nèi)徑為

10、D = . n/ =x 32X、126/0.7 =450.8 mm ,查閱化工原理（上）P275,附錄二十三：熱交換器，取 D =450mm 4.2.6折流板采用弓形折流板，取弓形折流板圓缺高度為殼體內(nèi)徑的25%則切去的圓缺高度為h=x 450= mm，故可取h=110 mm取折流板間距B=,貝U B=x 450=180 mm取板間距H= 150mm貝U：折流板數(shù)傳熱管長折流板間距-喘-1=19塊折流板圓缺面水平裝配。換熱器主要傳熱參數(shù)核算431熱量核算（1）殼程對(duì)流傳熱系數(shù)對(duì)于圓缺形折流板，可采用克恩公式。由流體力學(xué)與傳熱P164,公式4-60、4-61，得入o f 0.551/3,卩0、0

11、.14ho = 0.36一Re Pr （一）de口 w其中： 當(dāng)水做冷卻劑時(shí)，粘度校正為（巴）.14 =w 當(dāng)量直徑，管子為正三角形排列時(shí)，依化工單元過程及設(shè)備課程設(shè)計(jì) P72,公式3-22得/ 、3 2. 2、4（ t -do ）de=-n do0.0322n2;.25)3.14 0.025 殼程流通截面積，由流體力學(xué)與傳熱P164,公式4-62，得S = BD（1 乞）=XX（ 1-0025 ）= 0.0148 m2t0.032 殼程冷卻水的流速及其雷諾數(shù)分別為uo= Vo :So=20620 /(3600 996.)= 0.389 m/s0.0148p oUodeRe=996.0 0.3

12、89 0.02020.000821 普朗特準(zhǔn)數(shù)（ 傳熱傳質(zhì)過程設(shè)備設(shè)計(jì)P26,公式1-43）Pr = Cpo o = 4175 0.000821 =o 0.0601因此，殼程水的傳熱膜系數(shù)ho為ho = 0.36 6019532.7丈55 57.031/3 1.05.140.0202=W/(m2C)(2) 管程對(duì)流傳熱系數(shù)由流體力學(xué)與傳熱P158,公式4-52a、4-52b，得hi =其中: di 管程流通截面積126 =0.0198 m22d：c n 3.14 0.02+ 0.0025 0.02 +0.02281.7445 0.02256408.10.0250.020.025 解得：Ki W

13、/ (m C )此計(jì)算值與前面的初設(shè)值 K =200 W/ (m2 C )的關(guān)系: Ki =237.80 = K-200滿足換熱器設(shè)計(jì)所要求的 心/Ki = 的范圍，初選的換熱器合適(4) 傳熱面積依化工單元過程及設(shè)備課程設(shè)計(jì) P75,公式3-35 : Q K = -?=424 管程空氣的流速及其雷諾數(shù)分別為7.95 m/s_ Vi _ 6439.14/(3600 11.36)Ui =Si0.019811.36 7.95 0.028.2.17 10 普蘭特準(zhǔn)數(shù)Cpi i 1009 2.17 10 5Pr p一 =i0.0317因此，管程空氣的傳熱膜系數(shù)hi為0.03172hi = xW/(m

14、C)0.02(3) 基于管內(nèi)表面積的總傳熱系數(shù)K 查閱化工原理(上)P365,附錄22,得冷卻水側(cè)的熱阻RCW熱空氣側(cè)的熱阻RiCW 鋼的導(dǎo)熱系數(shù)入一45W m-1 C-1因此，依化工單元過程及設(shè)備課程設(shè)計(jì)P71，公式3-211Ki1 + Ri+ 地 +旦hidmhod。+ RsfS t IT得:該換熱器的實(shí)際傳熱面積 S2Sp= diln=xx 3X 126=23.74 m依化工單元過程及設(shè)備課程設(shè)計(jì)P76,公式3-36Sp Si該換熱器的面積裕度為100% = 23.74 15.69 100% =%15.69傳熱面積裕度超出要求的15%- 20%勺范圍，故需減少管數(shù)，取管數(shù) n=100,

15、則實(shí)際傳熱面積2Sp= diln=xx 3X 100= 18.84m面積裕度為SpSiS100% =18.84 15.6915.69100% =%處于要求的15%- 20%勺范圍內(nèi)，該換熱器符合實(shí)際生產(chǎn)要求。4.3.2壁溫核算因管壁很薄，且管壁熱阻很小，故管壁溫度可按化工單元過程及設(shè)備課程 設(shè)計(jì)P77,公式3-42計(jì)算。該換熱器用自來水作為冷卻水，設(shè)定冷卻水進(jìn)口溫 度為25C,出口溫度為33C來計(jì)算傳熱管壁溫。由于傳熱管內(nèi)側(cè)污垢熱阻較大， 會(huì)使傳熱管壁溫升高，降低了殼體和傳熱管壁溫之差。但在操作早期，污垢熱阻 較小，殼體和傳熱管間壁溫差可能較大。計(jì)算中，應(yīng)按最不利的操作條件考慮。 因此，取兩側(cè)

16、污垢熱阻為零計(jì)算傳熱管壁溫。于是按式3-42有式中，液體的平均溫度tm和氣體的平均溫度Tm分別按化工單元過程及設(shè) 備課程設(shè)計(jì)P77,公式3-44、3-45計(jì)算tm=X 33+X 25=28.2 CTm=X( 148+42) =95C2hc = ho = W/ (m C )hh = h i = (m 2 C )傳熱管平均壁溫丄 95/ 6408.10 28.2/281.74 “門廠tw=31.0 C1/6408.10 1/281.74殼體壁溫，可近似取為殼程流體的平均溫度，即T=28.2 C殼體壁溫和傳熱管壁溫之差為 t= =2.8 C該溫差不大，故不需要設(shè)溫度補(bǔ)償裝置。4.3.3換熱器內(nèi)流體的

17、流動(dòng)阻力(壓降)(1)管程流動(dòng)阻力依化工單元過程及設(shè)備課程設(shè)計(jì)P78,公式3-473-49可得管內(nèi)流體：Re= 10 5由柏拉休斯公式:0.3164= 0.3164Re0.25 =83236.田25直管部分的壓降: P1=l Ui2= 0.0186di 27.952212.51 = Pa熱空氣在冷卻器內(nèi)流動(dòng)時(shí)，出現(xiàn)兩次突然擴(kuò)大與兩次突然縮小，所以=+1+1= 3彎管回路中的壓降:卩2 =2Ui27.95211.36 = Pa總壓降：刀 p =( p1 + p2) Ft NS N p=( +)XX 1 X 2 = 9800 Pa (符合設(shè)計(jì)要求)其中，F(xiàn)t為結(jié)垢校正系數(shù)，取；N為串聯(lián)殼程數(shù)，取1

18、; N為管程數(shù)，取2。(2)殼程阻力：由傳熱力學(xué)與傳熱P209,公式4-121、4-122，得：2 oU。2流體橫過管束的壓降： p2= NB (- )DOU o2其中：F=fo=X()=nc=10N=12Uo=0.389 m/s p1=Ff。nc(NB+1) P1=XX 10X (12+1) XX /2 = Pa2=12X(- 2 0.15) XX /2 =0.45總壓降：刀Ap。=(厶 p1 + A P2) Fs Ns =(+)XXl=2 113 0.9 0.3查閱化工設(shè)備機(jī)械基礎(chǔ)P127,表9-10鋼板厚度負(fù)偏差，取 C=, C2 =1mm 圓整后：S n=+1+ 8(mm)5.1.3水

19、壓校核由過程設(shè)備設(shè)計(jì)P193,公式(4-88 ),( 4-89)，得：=MPa而 c s=xx 235= MPa因?yàn)門c s,所以水壓試驗(yàn)時(shí)強(qiáng)度足夠。5.1.4殼體質(zhì)量殼體長度=質(zhì)量=7850XXX( )/4=263.17kg注：個(gè)別數(shù)據(jù)來源于后續(xù)步驟。詳見附圖。管板5.2.1管板參數(shù)根據(jù)殼體內(nèi)徑尺寸，查閱換熱器設(shè)計(jì)手冊(cè) P161,表1-6-9管板尺寸表， 由于沒有適合本次設(shè)計(jì)的標(biāo)準(zhǔn)管板， 根據(jù)非標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)得管板相關(guān)參數(shù)。具體參數(shù) 列于下表：管板參數(shù)(管板按非標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì))參數(shù)名稱參數(shù)值管板直徑D/mm450管板外徑D/mm565管板厚度ba/mm38螺栓孔直徑d2/mm18螺栓規(guī)格M16X 80螺

20、栓數(shù)量n2/個(gè)12螺栓孔高度bf/mm28管板螺栓孔間距D/mm530管板法蘭直徑D /mm565管板螺栓內(nèi)側(cè)邊間距D/mm487管孔直徑d/mm19管孔數(shù)/個(gè)100換熱管外伸長度/mm 管板體積/m35管板質(zhì)量/kg注：管板體積 VD： d；n2bf 0.006D：0.004D； d；ba4一31422222=0.56520.0182120.0280.006 0.48720.004 0.4520.01920.038 1004=m3單塊管板質(zhì)量：m=x 7850=5.2.2管板與殼體的連接管板兼作法蘭，固定板與殼體采用不可拆焊接式，管板與封頭采用法蘭連接。 5.2.3管子在管板上的固定方式采用

21、焊接法在管板上固定管子。根據(jù)換熱器設(shè)計(jì)手冊(cè)P172,表1-6-20，管子伸出長度約為5mm拉桿本換熱器殼體內(nèi)徑為450mm查閱化工單元過程及設(shè)備課程設(shè)計(jì)P135,表4-7和表4-8得：拉桿螺紋公稱直徑：d n =16mm拉桿長：L1 =L 2=2.780m前螺紋長La=20mm后螺紋長Lb=60mm拉桿數(shù)：4根拉桿位置如左圖的圓圈位置所示。左視圖拉桿質(zhì)量：m=785(X( 2X +2X)XX 4= kg拉桿外套有定距管，規(guī)格與換熱管一樣，長度：L1 = m, L2=。粗略計(jì)算定距管質(zhì)量m =7850X( 2X +2X)XX /4=15.09 kg分程隔板查閱化工單元過程及設(shè)備課程設(shè)計(jì) P127

22、,表4-1，因本此設(shè)計(jì)換熱器的 公稱直徑D=450mm60Q對(duì)于碳鋼，得隔板厚度為：b= 10mm。分程隔板長L=260+25+112+5+3 10=424mm其中10mm為管箱嵌入法蘭深度， 5mm為隔板嵌入管板深度。分程隔板質(zhì)量以長方體板粗略估計(jì)：m=XXX 7850=折流板5.5.1折流板選型本次設(shè)計(jì)的冷卻器采用弓形折流板。如右圖所示。前面第四章第四節(jié)已算出：折流板數(shù) N b=19塊圓缺高度 h = 110 mm 板間距 B = 150mm查閱換熱器設(shè)計(jì)手冊(cè)P182,表1-6-26和表1-6-33，得:折流板直徑 D a= (450 mm=446mm折流板厚度 C = 5 mm折流板的管

23、孔，按GB151規(guī)定I級(jí)換熱器，管孔直徑=19+= 查換熱器設(shè)計(jì)手冊(cè)P184公式計(jì)算：圓缺部分面積：Af =X D；=X= m2折流板體積VAf3.14420.4460.0413314 0.02542 100 314 0.0162 4443=m折流板質(zhì)量：m=19XX 7850=47.13 kg封頭及管箱5.6.1封頭查閱材料與零部件P332,表2-1-9，本換熱器采用橢圓型封頭(JB115473) 兩個(gè)，材料米用高合金鋼，公稱直徑 D)= 450m(以外徑為公稱直徑)，曲面高 度h1= 112mm直邊高度h2= 25mm厚度=8mm重量=。一個(gè)焊接于管箱，一個(gè)焊接于法蘭。5.6.2管箱管箱長

24、L=260mm管箱外徑=450m(按非標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì))，壁厚=8mm 管箱質(zhì)量：m=xxxx 7850= kg。5.6.3封頭法蘭及管箱法蘭查閱材料與零部件(上)P386,表2-2-22，采用凹法蘭，在公稱壓力 范圍內(nèi)，選取的法蘭參數(shù)為 D=565mm公稱直徑=450mm孔間距D=510mm D2=482mm孔直徑=25mm厚度b=32mm,法蘭重量=17.80kg。所用螺栓規(guī)格 M22X 90mm螺栓數(shù)目：12。一個(gè)法蘭焊接在管箱，再與前管板連接；另一個(gè)法蘭焊接在封頭，與后管板 連接。六、附屬件的計(jì)算及選型接管及其法蘭根據(jù)流體力學(xué)與傳熱P207,接管直徑公式，同時(shí)也考慮到接管內(nèi)的流體 流速為相應(yīng)管

25、、殼程流速的倍。殼程流體進(jìn)出口接管：取接管內(nèi)水的流速為 Ui= s，則接管內(nèi)徑為pV20620/(3600 996.0)門 “c1=0.12 m比 ，3.14 0.51取標(biāo)準(zhǔn)管徑為125 mm查表材料與零部件（上）P655表2-8-1，取管的外徑=133mm管厚二 4mm伸出高度=150mm接管質(zhì)量=xxxx 7850=進(jìn)水口采用凸法蘭，出水口采用凹法蘭，查閱材料與零部件P380,表2-2-19，取法蘭直徑=235 mm厚度b=10mm螺栓孔間距 D = 200mm D2=178mm 孔直徑=18mm法蘭重量：凹法蘭二，凸法蘭=，螺栓規(guī)格：M16螺栓數(shù)量為4。由于p iUi2= X =2200

26、 kg/（m s2），故不需防沖板。管程流體進(jìn)出口接管：取接管內(nèi)空氣的流速為uo= 10 m/s ,則接管內(nèi)徑為4Vo=4 6439,14/（360011,36）=0.142 muo3.14 10取標(biāo)準(zhǔn)管徑為150 mm查表材料與零部件P132無縫鋼管（YB231-70），取管的外徑=159mm 管厚二，查閱材料與零部件（上 P655表2-8-1，伸出高度二150mm接管質(zhì)量=xxxx 7850=進(jìn)氣口采用凹法蘭，出氣口采用凸法蘭。查閱材料與零件P380,表2-2-19， 法蘭的直徑二260mm厚度b=12mm螺栓孔間距 D = 225mm D=202mm孔直徑= 18mm法蘭重量：凹法蘭二，

27、凸法蘭=，螺栓規(guī)格：M16數(shù)量為8。排氣、排液管查表材料與零部件P123無縫鋼管（YB231-70）,取排氣液管：外徑二 45mm管厚=3.5mm 伸出高度=80mm質(zhì)量=7850XXXX =。查閱材料與零部件P384,表2-2-23，配套法蘭：選用凸法蘭，dH=45mm 厚度 b=20mm D=145mm D=110mm D=88mm 質(zhì)量 m=0支座設(shè)計(jì)6.3.1支座的設(shè)計(jì)選型查材料與零部件（上）P627-628,表2-7-1鞍式支座尺寸，當(dāng)公稱直 徑=450mn時(shí)寸，b=160mm , L=420mm , B=120mm, b=90mm m=200mm質(zhì)量=, A=X 3=0.6m,支座

28、間距=3000-2X 5-2X 600=1790mm6.3.2支座承載能力校核（1）換熱器的質(zhì)量統(tǒng)計(jì)于下表：1殼體(YB231-70)2管板23殼程接管24殼程接管法蘭2凹凸5管程接管26管程接管法蘭2凹凸7排氣液管28排氣液管法蘭29隔板110封頭211封頭法蘭112傳熱管10041613拉桿2/2/14定距管L 12L 2215折流板1916管箱117管箱法蘭118支座2換熱器總重量/kg(2)傳熱管和拉桿所占的體積粗略為：23V2=X( 2) XX 104=0.149m殼體體積為：Vi=X( 2) 2 X = 0.463m3忽略隔板體積，水充滿整個(gè)換熱器時(shí)的總重為:M 總=+ ()x=

29、1330.84kg小于該鞍式支座的最大載荷14噸。 (3)殼體剛度校核 已知公式：qx x AQ(x) qLqLqx A x L A 和 Mgqx L A x L2q 2x2Lqx-x2 (x A)2業(yè)(A x L2也(L A x2A)L)；| J1 1弓矩圖為：/ /L=1.790m, M 總=1CA8.1kg, g=kg。m總校正為取 A=X (m),丄匕時(shí)L換熱器的受力可簡化為如圖:1020kg02qLLqA=M 總=X 1020XX =2 Mmax 8=抗彎截面模量：4444(Do Di ) = (0.46640.4504) = 3WZ =m32D。32 0.466maxMmaxWzt

30、=133MPa故此殼體適用。七、設(shè)計(jì)計(jì)算結(jié)果匯總表換熱器的工藝計(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:gg (k 量 流 量 質(zhì)32物 性 參 數(shù)9929/m 創(chuàng) 度 密- - 定叫a (p 度 粘七XX數(shù) 準(zhǔn) 特 朗 普工藝主要計(jì)算結(jié)果伽 M/ 流心2伽VWM V一 熱 垢 污aP/M數(shù)KK系熱2傳伸流W/對(duì)2數(shù)K 系- 熱m 傳如& W 丿 - -/W 量 流 熱設(shè)備結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)21岡 碳岡 碳12/m積 面 熱 傳m m e/ 管X52根 / 數(shù) 管19m m / 間 管32個(gè)2X 頭 封蘭 法 頭 封座 支於88)66-型BB Q箱 管蘭 法 箱 管管 距 定板管管 接 程 殼蘭管程接管 150X管程接管法蘭dH=260mm排氣液管45 X排氣液管法蘭dH=45mm備 注設(shè)備總重取整為1018kg八、設(shè)計(jì)總結(jié)此次化工原理課程設(shè)計(jì)題目是“空氣壓縮機(jī)