浮頭式換熱器答辯PPT

1、 一、設(shè)計任務(wù) 圖1 條件圖 條件圖給出接管、鞍座的位置以及分程隔板的安裝位置，分程 隔板的安裝位置反應(yīng)了管程介質(zhì)具體的流動方式，為管板的分程工 作提供了信息。 二、設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)的確定 本設(shè)計中，設(shè)計委托方并未提出設(shè)計條件表之外的設(shè)計要求。對換熱器進(jìn)行常規(guī) 設(shè)計，主要設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)見表1。 基本規(guī)程TSG R0004-2009固定式壓力容器安全技術(shù)監(jiān)察規(guī)程 基礎(chǔ)標(biāo)準(zhǔn)GB150-2011壓力容器 產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)GB151-1999管殼式換熱器 封頭的選擇GB/T25198-2011壓力容器封頭 容器法蘭的選擇NB/T4702047027-2012壓力容器法蘭、墊片、緊固件 接管法蘭的選擇HG/T20592206

2、35-2009鋼制管法蘭、墊片、緊固件 支座的選擇JB/T4712.14712.4-2007容器支座 焊接規(guī)程N(yùn)B/T47014-2011承壓設(shè)備焊接工藝評定 焊接工藝評定NB/T47015-2011壓力容器焊接規(guī)程 表1 換熱器設(shè)計標(biāo)準(zhǔn) 三、BES換熱器設(shè)計參數(shù)的確定 殼程管程 工作介質(zhì)名稱溶劑濾液換熱器公稱直徑900mm 介質(zhì)特性輕度易爆無毒非易爆換熱面積201m2 安全裝置/換熱管規(guī)格25x2.5 最大操作壓力3.5MPa0.8MPa換熱管公稱長度6000mm 進(jìn)/出口操作溫度40/2520/30換熱管排列方式轉(zhuǎn)角正方形 環(huán)境溫度北京燕山北京燕山折流板間距290mm 腐蝕速率0.1mm/

3、a0.1mm/a折流板缺口位置上下排布 程數(shù)14折流板缺口高度25% 保溫材料/設(shè)計壽命15年 表2 BES換熱器設(shè)計條件表 結(jié)構(gòu)名稱設(shè)計壓力（MPa）設(shè)計溫度() 殼程3.8570 管程0.8860 圓筒殼體3.8570 前管箱0.8860 外頭蓋3.8570 管板3.8570 浮頭蓋分別計算70 表3 BES換熱器設(shè)計參數(shù)表 四、BES換熱器結(jié)構(gòu)設(shè)計及強(qiáng)度計算 本部分主要完成了完成換熱器殼體、管箱、外頭蓋、管板、管束、浮頭蓋以及其 他緊固件和支承件的結(jié)構(gòu)設(shè)計及強(qiáng)度計算。 殼體設(shè)計殼體設(shè)計 包括筒體厚度計算，殼程溶劑進(jìn)出口接管設(shè)計和開孔補(bǔ)強(qiáng)，殼體 法蘭和外頭蓋側(cè)法蘭型式和密封的選擇。 筒體筒

4、體 接管接管 接管接管 殼殼 體體 法法 蘭蘭 外外 頭頭 蓋蓋 側(cè)側(cè) 法法 蘭蘭 前管箱前管箱( (左）和外頭蓋（右）左）和外頭蓋（右） 封頭管箱的設(shè)計思路基本一致，進(jìn)行圓筒短節(jié)厚度計算和長度設(shè)計、橢 圓型封頭的厚度計算，管箱法蘭和外頭蓋法蘭的選擇，接管選擇和開孔補(bǔ)強(qiáng)。 不同之處主要是前管箱按管程設(shè)計參數(shù)設(shè)計，外頭蓋按殼程設(shè)計，由于浮頭 式換熱器的特殊結(jié)構(gòu)，外頭蓋的直徑比前管箱多100mm。 短節(jié)短節(jié) 接管接管 管管 箱箱 法法 蘭蘭 外外 頭頭 蓋蓋 法法 蘭蘭 標(biāo)標(biāo) 準(zhǔn)準(zhǔn) 橢橢 圓圓 封封 頭頭 四、BES換熱器結(jié)構(gòu)設(shè)計及強(qiáng)度計算 管板的設(shè)計管板的設(shè)計 浮頭式換熱器管板分為固定管板和浮動

5、管板，本設(shè)計中的換熱器使用壽命是 15年，換熱器“服役”過程中需要進(jìn)行檢修和清洗，固定管板采用可拆式連接（ 即利用螺栓法蘭結(jié)構(gòu)將管板夾持在殼體法蘭和管箱法蘭之間）。浮動管板與鉤圈 和浮頭法蘭相連，與殼體存在空隙，實現(xiàn)相對殼體的自由移動。 確定好布管限定圓尺寸，根據(jù)換熱面積和換熱管排列方式完成布管，并進(jìn)行 管板的厚度計算，管板密封面的結(jié)構(gòu)根據(jù)其與相連部件間的裝配關(guān)系確定。 固定管板 浮動管板 四、BES換熱器結(jié)構(gòu)設(shè)計及強(qiáng)度計算 管束的設(shè)計管束的設(shè)計 包括折流板數(shù)量的確定，第一塊折流板的位置確定，支持板結(jié)構(gòu)設(shè)計和位置 確定，拉桿和定距管數(shù)量和尺寸的選擇，換熱管與管板連接方式的確定（本設(shè)計 中采用強(qiáng)

6、度焊+貼脹，可以在保證密封性的同時有效避免間隙腐蝕）以及滑道形式 和尺寸的設(shè)計。 四、BES換熱器結(jié)構(gòu)設(shè)計及強(qiáng)度計算 拉桿與定距管拉桿與定距管 支支 持持 板板 換熱管換熱管 滑道滑道 折折 流流 板板 浮頭蓋的設(shè)計浮頭蓋的設(shè)計 包括鉤圈型式的選擇（目前多 用B型鉤圈），球冠形封頭厚度的計 算以及浮頭法蘭厚度的計算。 四、BES換熱器結(jié)構(gòu)設(shè)計及強(qiáng)度計算 球球 冠冠 形形 封封 頭頭 鉤鉤 圈圈 浮頭法浮頭法 蘭蘭 四、BES換熱器結(jié)構(gòu)設(shè)計及強(qiáng)度計算 球冠形封頭球冠形封頭 內(nèi)壓計算（管程） 外壓作用（殼程） ti t 5 = 6 p R t 0.88MPap i 700mmR t 189MPa

7、=0.85MPa =3.2mm 1 0.3mmC 2 1.5mmC n=8mm 假設(shè)名義厚度 n 計算有效厚度 e oe 0.125 / A R 按GB150-2011 圖4-4 B oe / B p R 當(dāng)pps,且兩者的值比較接近時，說明假設(shè)的名義厚度合適。外壓作用下，球冠形 封頭的名義厚度為20mm，p=3.93MPa。 式（式（1 1） 式（式（2 2）式（式（3 3） 四、BES換熱器結(jié)構(gòu)設(shè)計及強(qiáng)度計算 換熱器主要部件厚度計算結(jié)果換熱器主要部件厚度計算結(jié)果 部件名稱厚度計算公式計算厚度名義厚度 筒體 前管箱短節(jié) 外頭蓋短節(jié) 前管箱橢圓封頭 外頭蓋橢圓封頭 管板厚度 浮頭法蘭厚度 （操

8、作狀態(tài)下） 浮頭法蘭厚度 （擰緊狀態(tài)下） i t 2 pD p d 10.9mm n 14mm i t 2 pD p i t 2 pD p d 2.47mm n 14mm d 12.13mm n 16mm i h t 20.5 KpD p i h t 20.5 KpD p h 2.1mm nh 14mm h 12.1mm nh 16mm ta CDP 69.42mm n 80mm 2 fpp LJL faa J n 106mm 三、設(shè)計步驟 三、設(shè)計步驟 裝配圖繪制完畢后估算出容器的體積V=5.012m3，換熱器管殼程的工作介質(zhì)均為第 二組介質(zhì)，設(shè)計壓力按較大的殼程設(shè)計壓力，P=3.85MPa

9、，根據(jù)TSGR0004固定式 壓力容器確定容器為第類壓力容器。 五、結(jié)論 本設(shè)計換熱面積滿足工藝要求本設(shè)計換熱面積滿足工藝要求 ，相關(guān)部件的強(qiáng)度計算和應(yīng)力校核均，相關(guān)部件的強(qiáng)度計算和應(yīng)力校核均 滿足設(shè)計要求。最終完成了設(shè)計說明滿足設(shè)計要求。最終完成了設(shè)計說明 書書1 1份，份，A1A1圖紙圖紙7.1257.125張（濾液一次張（濾液一次 換熱器圖紙目錄換熱器圖紙目錄1 1張，裝配圖張，裝配圖1 1張，管張，管 箱部件圖箱部件圖1 1張，管束部件圖張，管束部件圖1 1張，管板張，管板 部件圖部件圖1 1張，外頭蓋部件圖張，外頭蓋部件圖1 1張，折流張，折流 板等零部件圖板等零部件圖1 1張以及其

10、它零部件圖張以及其它零部件圖1 1 張）張） 六、致謝 經(jīng)過兩個多月的時間，我克服了一系列的困難，最終順利完成了畢業(yè)設(shè)計。在此，經(jīng)過兩個多月的時間，我克服了一系列的困難，最終順利完成了畢業(yè)設(shè)計。在此， 我要感謝我的父母，感謝他們對我學(xué)業(yè)的支持和鼓勵。感謝大學(xué)四年中的各位老師，謝我要感謝我的父母，感謝他們對我學(xué)業(yè)的支持和鼓勵。感謝大學(xué)四年中的各位老師，謝 謝他們孜孜不倦地傳授給我知識，教會我分析問題、解決問題的能力。要特別感謝我的謝他們孜孜不倦地傳授給我知識，教會我分析問題、解決問題的能力。要特別感謝我的 指導(dǎo)老師陳建義教授，陳老師嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)態(tài)度深深地影響著我，鼓舞著我踏實、主動地指導(dǎo)老師陳建義教授，陳老師嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)態(tài)度深深地影響著我，鼓舞著我踏實、主動地 學(xué)習(xí)專業(yè)知識，令我獲益匪淺。另外，還要感謝燕化正邦設(shè)計所的馬哥、武姐和樊姐，學(xué)習(xí)專業(yè)知識，令我獲益匪淺。另外，還要感謝燕化正邦設(shè)計所的馬哥、武姐和樊姐， 謝謝他們對我