過(guò)程裝備與控制工程脫乙烷塔再沸器設(shè)計(jì)

1、本 科 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) (論 文)脫乙烷塔再沸器設(shè)計(jì)disign of reboiler to deethanizer tower學(xué) 院：機(jī)械工程學(xué)院 專業(yè)班級(jí)：過(guò)程裝備與控制工程 裝備092 學(xué)生姓名： 學(xué) 號(hào)： 指導(dǎo)教師：（講師） 2013 年 6 月畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）中文摘要脫乙烷塔再沸器設(shè)計(jì)摘 要：本設(shè)計(jì)根據(jù)設(shè)計(jì)條件選用u形管式換熱器，這種換熱器結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)堅(jiān)固、可靠性高、適用性廣、易于制造、處理能力大、生產(chǎn)成本低、選用的材料范圍廣、換熱表面的清洗比較方便能承受較高的壓力和溫度。此篇文章主要介紹了再沸器的機(jī)械設(shè)計(jì)相關(guān)的設(shè)計(jì)過(guò)程。主要包括確定換熱器的換熱管、殼體、封頭、管箱、法蘭、接管、管板、

2、支持板、折流板以及其他零部件的結(jié)構(gòu)尺寸和材料，并對(duì)換熱器的受壓元件進(jìn)行了強(qiáng)度校核。關(guān)鍵詞：再沸器；機(jī)械設(shè)計(jì)；強(qiáng)度校核畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）外文摘要disign of deethanizer reboilerabstract: according to the design conditions for using u tube type heat exchanger, this heat exchanger structure, firm structure, high reliability, wide applicability, easy to manufacture, large proce

3、ssing capacity, low production cost, wide range of materials, heat transfer surface cleaning is more convenient to withstand higher pressure and temperature. this cheat this paper mainly introduces the reboiler of the design process of mechanical design. mainly includes the determination of heat exc

4、hanger, heat exchange tube shell, head, pipe, flange, takeover, tube plate, support plate and baffle plate, and other parts of structure size and material, and has carried on the intensity of pressure parts for heat exchanger respectively.keywords: reboiler；machine design；strength check目 錄1 緒論11.1 換

5、熱器概述11.2 換熱器目前的研究和發(fā)展動(dòng)向12 換熱器的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和強(qiáng)度計(jì)算2 2.1 已知條件22.2 換熱管32.3 換熱器筒體封頭與管箱42.4 接管的選擇82.5 法蘭的選用82.6 墊片的選擇102.7 管板102.8 折流板和支承板設(shè)計(jì)142.9 拉桿的形式162.10 防沖擋板172.11滑道172.12分程隔板172.13中間擋板172.14 開孔補(bǔ)強(qiáng)182.15支座選取27結(jié)論 30致謝 31參考文獻(xiàn)321 緒論1.1換熱器概述換熱設(shè)備的主要作用是使熱量由溫度較高的流體傳遞給溫度較高的流體 ， 使流體溫度達(dá)到工藝過(guò)程規(guī)定的指標(biāo)，以滿足工藝工程規(guī)定的指標(biāo)。換熱器按照傳熱原理或傳

6、熱方式可以分為直接接觸式換熱器、蓄熱式換熱器、間壁式換熱器、中間載熱體式換熱器。其中間壁式換熱器最為常用。在間壁式當(dāng)中管殼式換熱器最為常用。管殼式換熱器又分為固定管板式換熱器、浮頭式換熱器、u型管式換熱器，填料函式換熱器、釜式重沸器。本設(shè)計(jì)的重沸器是u型管式換熱器。1.2目前換熱器的研究和發(fā)展動(dòng)向1.2.1物性模擬研究 換熱器傳熱與流體流動(dòng)計(jì)算的準(zhǔn)確性，取決于物性模擬的準(zhǔn)確性。因此，物性模擬一直為傳熱界重點(diǎn)研究課題之一，特別是兩相流物性模擬。兩相流的物性基礎(chǔ)來(lái)源于實(shí)驗(yàn)室實(shí)際工況的模擬，這恰恰是與實(shí)際工況差別的體現(xiàn)。實(shí)驗(yàn)室模擬實(shí)際工況很復(fù)雜，準(zhǔn)確性主要體現(xiàn)與實(shí)際工況的差別。純組分介質(zhì)的物性數(shù)據(jù)基

7、本上準(zhǔn)確，但油氣組成物的數(shù)據(jù)就與實(shí)際工況相差較大，特別是帶有固體顆粒的流體模擬更復(fù)雜。為此，要求物性模擬在實(shí)驗(yàn)手段上更加先進(jìn)，測(cè)試的準(zhǔn)確率更高。從而使換熱器計(jì)算更精確，材料更節(jié)省。1.2.2.分析設(shè)計(jì)的研究 通過(guò)分析設(shè)計(jì)可以得到流體的流動(dòng)分布場(chǎng)，也可以將溫度場(chǎng)模擬出來(lái)，這無(wú)疑給流路分析法技術(shù)帶來(lái)發(fā)展，同時(shí)也給常規(guī)強(qiáng)度計(jì)算帶來(lái)更準(zhǔn)確、更便捷的手段。在超常規(guī)強(qiáng)度計(jì)算中，可模擬出應(yīng)力的分布圖，使常規(guī)方法無(wú)法得到的計(jì)算結(jié)果能更方便、快捷、準(zhǔn)確地得到，使換熱器更加安全可靠。這一技術(shù)隨著計(jì)算機(jī)應(yīng)用的發(fā)展，將帶來(lái)技術(shù)水平的飛躍。1.2.3.大型化及能耗研究 換熱器將隨裝置的大型化而大型化，直徑將超過(guò)5m，傳

8、熱面積將達(dá)到單位10000，緊湊型換熱器將越來(lái)越受歡迎。板殼式換熱器、折流桿換熱器、板翅式換熱器、板式空冷器將得到發(fā)展，振動(dòng)損失將逐漸克服，高溫、高壓、安全、可靠的換熱器結(jié)構(gòu)將朝著結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、制造方便、重量輕發(fā)展。隨著全球水資源的緊張，循環(huán)水將被新的冷卻介質(zhì)取代，循環(huán)將被新型、高效的空冷器所取代。保溫絕熱技術(shù)的發(fā)展，熱量損失將減少到目前的50以下。1.2.4.強(qiáng)化技術(shù)研究 各種新型、高效換熱器逐步取代現(xiàn)有常規(guī)產(chǎn)品。電場(chǎng)動(dòng)力效應(yīng)強(qiáng)化傳熱技術(shù)、添加物強(qiáng)化沸騰傳熱技術(shù)、通入惰性氣體強(qiáng)化傳熱技術(shù)、滴狀冷凝技術(shù)、微生物傳熱技術(shù)、磁場(chǎng)動(dòng)力傳熱技術(shù)將會(huì)在新的世紀(jì)得到研究和發(fā)展。同心管換熱器、高溫噴流式換熱器、

9、印刷線路板換熱器、穿孔板換熱器、微尺度換熱器、微通道換熱器、流化床換熱器、新能源換熱器將在工業(yè)領(lǐng)域及其它領(lǐng)域得到研究和應(yīng)用。1.2.5.新材料研究 材料將朝著強(qiáng)度高、制造工藝簡(jiǎn)單、防腐效果好、重量輕的方向發(fā)展。隨著稀有金屬價(jià)格的下降，鈦、鉭、鋯等稀有金屬使用量將擴(kuò)大，crmo鋼材料將實(shí)現(xiàn)不預(yù)熱和后熱的方向發(fā)展。1.2.6.控制結(jié)垢及腐蝕的研究 國(guó)內(nèi)污垢數(shù)據(jù)基本上是20世紀(jì)6070年代從國(guó)外照搬而來(lái)。四十年來(lái)，污垢研究技術(shù)發(fā)展緩慢。隨著節(jié)能、增效要求的提高，污垢研究將會(huì)受到國(guó)家的重視和投入。通過(guò)對(duì)污垢形成的機(jī)理、生長(zhǎng)速度、影響因素的研究，預(yù)測(cè)污垢曲線，從而控制結(jié)垢，這對(duì)傳熱效率的提高將帶來(lái)重大的

10、突破。保證裝置低能耗、長(zhǎng)周期運(yùn)行，超聲防垢技術(shù)將得到大力發(fā)展。腐蝕技術(shù)的研究將會(huì)有所突破，低成本的防腐涂層特別是金屬防腐鍍層技術(shù)將得到發(fā)展，電化學(xué)防腐技術(shù)成為主導(dǎo)。 2 換熱器的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和強(qiáng)度計(jì)算2.1已知條件 表1 設(shè)計(jì)參數(shù) 名稱 管程 殼程 物料名稱 熱水 脫乙烷塔底油 工作壓力（） 0.5 2.785 工作溫度 （） 68 換熱面積（） 395 表2 管口表 符號(hào) 工稱尺寸 公稱壓力 連接面型式 通途名稱 150 熱水入口 200 熱水出口 250 脫乙烷塔底油入口 250 脫乙烷塔底油出口2.2換熱管2.2.1換熱管數(shù)目確定 此種u形管選用的10號(hào)鋼管，管長(zhǎng)選為5m。 由公式（2-1）

11、 （2-1）得 根管子長(zhǎng)度考慮到需要安排12拉桿及布管方便，取實(shí)際管束為1068根。則所需的u管根數(shù)為528根。查參考文獻(xiàn)1得換熱管布管要求：1. 盡可能使各管程換熱管數(shù)大致相等；2. 分程隔板槽型形狀簡(jiǎn)單，密封面長(zhǎng)度較短。根據(jù)要求管程數(shù)為8，流動(dòng)方向如圖1；前端管箱隔板（介質(zhì)入口側(cè)）如圖2；后端隔板結(jié)構(gòu)如圖3。 圖1 流動(dòng)方向 圖2 前端管箱隔板 圖3 后端隔板結(jié)構(gòu)2.2.2確定管子排列方式和管間距的換熱管在管板上的排列有正三角形排列（如圖4a）、轉(zhuǎn)角正三角形排列（如圖4b）、正方形排列（如圖4c）、轉(zhuǎn)角正方形排列（如圖4d）四種排列方式。各種排列方式都有其各自的特點(diǎn)，正三角形排列形式可以在

12、同樣的管板面積上排列最多的管數(shù)，但管外不易清洗，為了便于清洗可以采用正方形或轉(zhuǎn)角正方形排列。為了便于管子的清洗選用正方形排列。查考文獻(xiàn)1得換熱管中心距不小于1.25倍的換熱管外徑。中心距： （2-2）取為32mm。 a 正三角形排列 b 轉(zhuǎn)角正三角形排列 c 正方形排列 d 轉(zhuǎn)角正方形排列 圖4 換熱管排列方式查表3 表3 換熱管中心距 換熱管外徑d 10 12 14 16 19 20 22 25 30 32 35 38 45 50 55 57 換熱管中心距s 13 16 19 22 25 26 28 32 38 40 44 48 57 64 70 72分成隔板槽兩側(cè)相 鄰管中心距 28 30

13、 32 35 38 40 42 44 50 52 56 60 68 76 78 80 取分程隔板槽兩側(cè)相鄰管中心距 。u型管換熱器的最小彎曲半徑大于既最小彎曲半徑大于50mm.取最內(nèi)層的彎曲半徑為50mm。2.3換熱器筒體、封頭與管箱2.3.1筒體內(nèi)徑 由公式計(jì)算 （2-3）為換熱管間距，由上面可知。位于管束中心線上的管數(shù)。管子按正方形排布時(shí)，查考文獻(xiàn)2 （2-4）為最外層管子的中心到殼壁邊緣距離。 （2-5） 取筒體內(nèi)徑。2.3.2換熱器筒體及封頭壁厚計(jì)算由于所設(shè)計(jì)的換熱器屬于常規(guī)容器，并且在工廠中多采用低碳低合金鋼制造，故在此綜合成本、使用條件等的考慮，選擇q345r為殼體與管箱的材料。q

14、345r是低碳低合金鋼，具有優(yōu)良的綜合力學(xué)性能和制造工藝性能，其強(qiáng)度、韌性、耐腐蝕性、低溫和高溫性能均優(yōu)于相同含碳量的碳素鋼，同時(shí)采用低合金鋼可以減少容器的厚度，減輕重量，節(jié)約鋼材。查參考文獻(xiàn)1得設(shè)計(jì)壓力為工作壓力的1.051.1倍。工作壓力為2.785，取設(shè)計(jì)壓力為工作壓力的1.1倍。則設(shè)計(jì)壓力為3.0635，根據(jù)工藝要求取殼程的和管程設(shè)計(jì)壓力均為。因?yàn)樽罡吖ぷ鳒囟葹?00取設(shè)計(jì)溫度為130。焊接采用雙面對(duì)接焊，局部無(wú)損探傷，焊接接頭系數(shù)。查參考文獻(xiàn)2設(shè)計(jì)溫度為130時(shí)q345r的。取鋼板的厚度負(fù)偏差，腐蝕余量。 （2-6） 則筒體的壁厚為： （2-7）取為24mm。則有效厚度為：由標(biāo)準(zhǔn)橢圓

15、封頭計(jì)算，與筒體相連的封頭承受的內(nèi)壓為3.6mpa： （2-8） 取封頭厚度為24mm。有效厚度：標(biāo)準(zhǔn)橢圓封頭如圖5所示 圖5 標(biāo)準(zhǔn)橢圓封頭 表4 橢圓封頭參數(shù) 公稱直徑 曲邊高度 直邊高度 壁厚 內(nèi)表面積 容積 質(zhì)量 1400 350 25 24 2.33 0.436 458 根據(jù)jb1154-73標(biāo)準(zhǔn)取上下封頭均為dg140024,參數(shù)如圖表4，材料選用與筒體相同的材料q345r。 2.3.3管箱壁厚計(jì)算 換熱器的管箱選用材料為q345r，該材料在設(shè)計(jì)溫度下的，焊接采用雙面對(duì)接焊，局部無(wú)損探傷，焊接接頭系數(shù)，設(shè)計(jì)壓力，鋼板厚度負(fù)偏差，腐蝕余量，則。管板名義厚度：圓整后取。 有效厚度： 2.

16、3.4 管箱封頭的計(jì)算 由標(biāo)準(zhǔn)橢圓封頭計(jì)算，與管箱相連的封頭承受的內(nèi)壓為3.6mpa： 取封頭厚度為24mm。 有效厚度： 表5 橢圓封頭參數(shù) 公稱直徑 曲邊高度 直邊高度 壁厚 內(nèi)表面積 容積 質(zhì)量 1400 350 25 24 2.33 0.436 458 根據(jù)參考文獻(xiàn)8，取上下封頭均為dg140024,參數(shù)如圖表4，材料選用與筒體相同的材料q345r。2.3.5換熱器水壓試驗(yàn)及殼體校核查參考文獻(xiàn)1得水壓試驗(yàn)壓力： （2-9）取水壓試驗(yàn)壓力為。其中： p 設(shè)計(jì)壓力（）； 換熱器原件在試驗(yàn)溫度下的許用應(yīng)力()； 換熱器元件在設(shè)計(jì)溫度下的許用應(yīng)力()。 試驗(yàn)溫度為常溫 設(shè)計(jì)溫度為 材料的屈服極

17、限 圓筒與管箱的水壓試驗(yàn)應(yīng)力 （2-10） 橢圓封頭水壓試驗(yàn)應(yīng)力 （2-11） 查參考文獻(xiàn)1可知 （2-12） 所以壁厚滿足要求，水壓試驗(yàn)安全。2.4接管的選擇 根據(jù)管口表所給參數(shù)選取相應(yīng)的接管，熱水入口和熱水出口的公稱直徑dn150,查參考文獻(xiàn)3選取接管為尺寸為的20號(hào)鋼鋼管，長(zhǎng)度。脫乙烷底油入口公稱直徑dn200,查參考文獻(xiàn)3選取接管尺寸為的20號(hào)鋼鋼管，長(zhǎng)度。脫乙烷底油出口公稱直徑dn250,查取參考文獻(xiàn)3選取接管尺寸為的20號(hào)鋼鋼管。排氣液口公稱直徑為dn40,選取接管尺寸為的20號(hào)鋼鋼管。2.5法蘭的選用2.5.1容器法蘭的選取 查參考文獻(xiàn)4表1可得，公稱直徑為1400mm，設(shè)計(jì)壓力

18、3.6。選用長(zhǎng)徑對(duì)焊法蘭如圖6. 查參考文獻(xiàn)4表1，得到法蘭的相關(guān)參數(shù)如表6所示。 表6 法蘭參數(shù)表 公稱直徑 法 蘭 尺 寸 mm dn mm 1400 1650 1580 1529 1509 1506 130 230 64 26 23 26 42 18 39 圖 6 容器法蘭 2.5.2接管法蘭的選用根據(jù)所選的接管選擇相應(yīng)的法蘭，查參考文獻(xiàn)3選擇法蘭。熱水入口和熱水出口的接管為mm法蘭參數(shù)如表7所示。 表7 接管法蘭 公稱 鋼管 連接尺寸 法蘭 直徑 外直徑 法蘭外徑 螺栓孔中 螺栓孔 螺栓孔 螺紋 法蘭 法蘭 法蘭 mm mm mm 心圓直徑 直徑 數(shù)量 厚度 內(nèi)徑 重量 150 159

19、 265 225 18 8 m16 20 165 4.98 脫乙烷底油入口選用接管為，查參考文獻(xiàn)3選擇法蘭如表8所示。 表8 接管法蘭 公稱 鋼管 連接尺寸 法蘭 直徑 外直徑 法蘭外徑 螺栓孔中 螺栓孔 螺栓孔 螺紋 法蘭 法蘭 法蘭 mm mm mm 心圓直徑 直徑 數(shù)量 厚度 內(nèi)徑 重量 200 219 320 280 18 8 m16 22 226 6.61 脫乙烷底油出口選用接管為，查參考文獻(xiàn)3選擇法蘭如表9所示。 表9 接管法蘭 公稱 鋼管 連接尺寸 法蘭 直徑 外直徑 法蘭外徑 螺栓孔中 螺栓孔 螺栓孔 螺紋 法蘭 法蘭 法蘭 mm mm mm 心圓直徑 直徑 數(shù)量 厚度 內(nèi)徑

20、重量 250 273 275 335 18 12 m16 24 281 8.542.6墊片選擇設(shè)備墊片主要有：非金屬軟墊片、纏繞墊片和金屬包墊片。一般情況下，非金屬軟墊片適用于甲型平焊法蘭、乙型平焊法蘭、長(zhǎng)頸對(duì)焊法蘭，法蘭密封面形式為光滑密封面或凹凸密封面。纏繞墊片適用于乙型平焊法蘭、長(zhǎng)頸對(duì)焊法蘭，法蘭密封面形式為光滑密封面、凹凸密封面及榫槽密封面。金屬包墊片適用于乙型平焊法蘭和長(zhǎng)頸對(duì)焊法蘭，法蘭密封面形式為光滑密封面、凹凸密封面及榫槽密封面。 查參考文獻(xiàn)5選擇帶內(nèi)加強(qiáng)圈的墊片墊片接觸寬度n=43mm。查參考文獻(xiàn)6得墊片的尺寸參數(shù)。基本密封寬度 （2-13）因?yàn)樗杂行芊鈱挾?（2-14）

21、當(dāng)時(shí)，等于墊片的接觸外徑將去。 （2-15）2.7管板2.7.1確定管板尺寸 查參考文獻(xiàn)1所選擇的管板為a型管板，很據(jù)相應(yīng)的計(jì)算公式計(jì)算管板的尺寸 在布管區(qū)域內(nèi)因設(shè)置隔板槽和拉桿結(jié)構(gòu)的需要而未能被換熱管支承面積。 由于此換熱器是八管程換熱器，具有四個(gè)隔板槽，其中有兩個(gè)隔板槽是相同的查得計(jì)算公式： （2-16） 分別計(jì)算不同隔板槽。 （2-17）布管區(qū)域面積 （2-18）管板布管區(qū)當(dāng)量直徑 （2-19）墊片壓緊力作用中心圓直徑查參考文獻(xiàn)1第九章，有前面可知查參考文獻(xiàn)1得 （2-20）其中查參考文獻(xiàn)1表22得。在管板受到單方面作用時(shí)所受的最大壓力為。由公式 （2-21）其中墊片壓緊力作用中心圓直徑

22、；管板強(qiáng)度消弱系數(shù)，取0.4；設(shè)計(jì)壓力下管板材料的許用應(yīng)力，查的。考慮到材料的負(fù)偏差及腐蝕余量的影響取管板厚度為170mm。2.7.2換熱管的軸向應(yīng)力查參考文獻(xiàn)1得 （2-22）管程設(shè)計(jì)壓力；殼程設(shè)計(jì)壓力；一根換熱管金屬的橫截面積。 只有殼程設(shè)計(jì)壓力時(shí)管程壓力 只有管程設(shè)計(jì)壓力時(shí)殼程壓力 當(dāng)管程和殼程同時(shí)存在壓力時(shí)設(shè)計(jì)溫度下?lián)Q熱管的熱應(yīng)力由上述可知換熱管安全2.7.3管板與管子的連接管板與管子的連接（圖7）采用脹焊并用查參考文獻(xiàn)7表26得。換熱管與管板連接的拉脫力 （2-23）換熱管脹接長(zhǎng)度，。許用拉脫力。2.7.4布管限定圓由前面所得到的尺寸參數(shù)，可以確定布管限定圓的直徑。查參考文獻(xiàn)1可以得

23、到相關(guān)的參數(shù)表10、表11、表12。 （2-24）因?yàn)樗匀　Ｓ忠驗(yàn)樗匀?，取，取，則布管限定圓直徑為1380mm。 表10 布管限定圓 換熱器形式 固定管板式、u形管式 浮頭式 布管限定圓直徑 表11 布管限定圓參數(shù)1 表12 布管限定圓參數(shù)2 5 圖7 管子與管板連接結(jié)構(gòu)2.8折流板和支持板設(shè)計(jì)2.8.1折流板和支承板尺寸常用的折流板和支持板的形式有弓形和圓盤-圓環(huán)形兩種，考慮到此換熱器的特殊形式設(shè)計(jì)特殊的折流板。折流板尺寸如圖8。2.8.2折流板和支撐板間距查表13得折流板和支承板最大無(wú)支承跨距為1850mm，取折流板和支承板的間距為1182mm。 表13 最大無(wú)支承跨距換熱管外直徑 m

24、m 10 12 14 16 19 25 32 38 45 47最大無(wú)支承跨距 mm 1100 1300 1500 1850 2200 2500 2750 3200 表14 折流板最小厚度公稱直徑 換熱管無(wú)支撐跨距 dn 折流板或支持板最小厚度 6 8 10 12 16 16圖8折流板圖2.8.3折流板和支承板的厚度 查表14得的折流板的最小壁厚為12mm。則取折流板和支承板的厚度為12mm。2.8.4折流板和支承板管孔查表15得出支承板管孔直徑為25.4mm，有拉桿通過(guò)的管孔為。 表15折流板支承板管孔換熱管外徑或無(wú)支撐跨距 或 且 管孔直徑 允許偏差 2.8.5折流板和支承板的公稱直徑查表1

25、6得出折流板和支承板的直徑為1392mm。 表16折流板和支承板直徑 公稱直徑 折流板名義外直徑 dn-2.5 dn-3.5 dn-4.5 dn-6 dn-8 dn-10 dn-12 折流板外直 0 0 0 0 徑允許偏差 -0.5 -0.8 -1.2 -1.42.9拉桿的形式 折流板與支持板一般均采用拉桿與定距管等元件與管板固定，其固定形式有如下幾種：1）采用全焊接方式，拉桿一端插入管板并與管板焊接，每塊折流板間距固定后與拉桿焊接固定。常用于拉桿與折流板為不銹鋼結(jié)構(gòu)或換熱管外徑14mm的管束。2）采用拉桿定距管結(jié)構(gòu)，拉桿一端用螺紋擰入管板，每?jī)蓧K折流板之間的間距用定距管固定，每根拉桿上最后一

26、塊折流板與拉桿焊接；也有的是最后一塊折流板用兩個(gè)螺母鎖緊固定，這種形式易于調(diào)節(jié)折流板之間夾緊程度，在穿進(jìn)換熱器后，各折流板處于相對(duì)自由狀態(tài)，是列管換熱器最常用。3）螺紋與焊接相結(jié)合，拉桿一端用螺紋擰入管板，然后將每塊折流板焊在拉桿上，同樣不需要定距管，適于換熱管外徑14mm的管束。4）定距螺栓拉桿，靠一節(jié)節(jié)定距螺栓將折流板夾持而達(dá)定距及固定折流板的目的。定距螺栓分a、b兩種形式，a型是與管板連接的定距螺栓，其兩端均為螺栓，b型是兩折流板之間采用的，其一端是螺栓，另一端是螺母，該結(jié)構(gòu)安裝簡(jiǎn)單方便，間距正確。本裝置的換熱管外徑為25mm，換熱器直徑為1400mm，根據(jù)上述所說(shuō)選用拉桿定距管結(jié)構(gòu)。

27、查表17得到拉桿直徑，表17得出拉桿數(shù)量為12根，表18確定拉桿的尺寸，具體尺寸見零件圖。 表17 拉桿直徑換熱管外經(jīng)d 拉桿直徑 10 12 16 表18拉桿數(shù)量 公稱直徑 拉桿直徑 10 4 6 10 12 16 12 4 4 8 10 12 16 4 4 6 6 8 表19拉桿尺寸拉桿直徑 拉桿螺紋公稱直徑 10 10 13 1.5 12 12 15 2.0 16 16 20 2.0 2.10防沖擋板查參考文獻(xiàn)1得防沖擋板的設(shè)計(jì)要求a. 防沖檔板外表面到圓筒內(nèi)壁的距離應(yīng)不小于接管外徑的1/4b. 防沖擋板的直徑或邊長(zhǎng)應(yīng)大于接管外徑50mmc. 防沖擋板的最小厚度，碳鋼4.5mm，不銹鋼3

28、mmd. 防沖擋板的固定形式：1兩側(cè)焊在定距桿或拉桿上也可焊在靠近管板的第一塊折流板上；2防沖板焊在圓筒上；3用u形螺栓將防沖擋板固定在換熱管上由以上條件設(shè)置防沖板的尺寸為，焊接在定距桿上。2.11滑道滑道的結(jié)構(gòu)采用滑板，厚度為20mm?；搴冈谡哿靼迳虾椭С邪宓牟蹆?nèi)，在直徑方向高出折流板0.51mm，并與管束成一整體。具體尺寸見零件圖。2.12分層隔板因?yàn)榇藫Q熱器是8管程換熱器，在管箱中需要設(shè)置設(shè)置分層隔板將流體隔開。材料選為q345r，查表20能得出隔板的厚度為14mm。具體的連接尺寸見零件圖。2.13中間擋板為了讓流體與換熱管充分換熱，在u型管中間設(shè)置4塊中間擋板。中間擋板與折流板點(diǎn)焊固

29、定，在折流板下設(shè)置筋板。中間擋板的尺寸為。 表20隔板厚度 mm 公稱直徑 隔板最小厚度 dn 碳素鋼及低合金鋼 高合金鋼 8 6 10 8 14 10 14 102.14開孔補(bǔ)強(qiáng)2.14.1出料口的開孔補(bǔ)強(qiáng)根據(jù)管口數(shù)據(jù)dn200表查參考文獻(xiàn)3選用管子的外徑為273mm，根據(jù)參考文獻(xiàn)7選取的接管，管子長(zhǎng)為，查參考文獻(xiàn)3得圓筒開孔所需面積： （2-25）圓筒開孔處的計(jì)算厚度， 。強(qiáng)度削弱系數(shù)，等于設(shè)計(jì)溫度下接管材料與殼體材料許用應(yīng)力之比值，當(dāng)該值大于1.0時(shí)，取。 （2-26）開孔直徑，圓形孔取接管內(nèi)勁加兩倍厚度附加量，取厚度附加量為2mm，；接管有效厚度，；接管名義厚度。有效補(bǔ)強(qiáng)范圍a. 有效

30、寬度b （2-27）或 （2-28）取兩者中的最大值。b.有效高度 （2-29）或 （2-30）接管實(shí)際外伸高度取兩者中的最小值。c.內(nèi)側(cè)高度 （2-31）或 （2-32）接管實(shí)際內(nèi)伸高度。取兩者中的最小值。補(bǔ)強(qiáng)面積在有效補(bǔ)強(qiáng)范圍內(nèi)，可作補(bǔ)強(qiáng)的截面積為 （2-33）補(bǔ)強(qiáng)面積；殼體有效厚度減去計(jì)算厚度之外的多余面積 （2-34） 接管有效厚度減去計(jì)算厚度之外的多余面積 （2-35） 鋼管的設(shè)計(jì)厚度焊縫金屬截面積，焊角取26mm （2-36） 因?yàn)?，所以需要補(bǔ)強(qiáng)。需要補(bǔ)強(qiáng)的面積選用補(bǔ)強(qiáng)圈補(bǔ)強(qiáng)，d型補(bǔ)強(qiáng)圈根據(jù)接管直徑dn250選擇補(bǔ)強(qiáng)圈，參照補(bǔ)強(qiáng)圈標(biāo)準(zhǔn)參考文獻(xiàn)8.取補(bǔ)強(qiáng)圈外徑，內(nèi)徑。 因。 （2-3

31、7）取厚度為18mm，但為了便于制造時(shí)準(zhǔn)備材料，補(bǔ)強(qiáng)圈名義厚度取為管箱厚度，即。2.14.2進(jìn)料口的開孔補(bǔ)強(qiáng)根據(jù)管口數(shù)據(jù)表查參考文獻(xiàn)3選用管子尺寸的接管，管子長(zhǎng)為。查參考文獻(xiàn)7得圓筒開孔所需面積：圓筒開孔處的計(jì)算厚度， 。強(qiáng)度削弱系數(shù)，等于設(shè)計(jì)溫度下接管材料與殼體材料許用應(yīng)力之比值，當(dāng)該值大于1.0時(shí)，取。開孔直徑，圓形孔取接管內(nèi)勁加兩倍厚度附加量，取厚度附加量為2mm，。接管有效厚度，接管名義厚度有效補(bǔ)強(qiáng)范圍b. 有效寬度b或取兩者中的最大值。b.有效高度或接管實(shí)際外伸高度取兩者中的最小值。c.內(nèi)側(cè)高度或接管實(shí)際內(nèi)伸高度取兩者中的最小值補(bǔ)強(qiáng)面積在有效補(bǔ)強(qiáng)范圍內(nèi)，可作補(bǔ)強(qiáng)的截面積為補(bǔ)強(qiáng)面積殼體

32、有效厚度減去計(jì)算厚度之外的多余面積 接管有效厚度減去計(jì)算厚度之外的多余面積 鋼管的設(shè)計(jì)厚度焊縫金屬截面積，焊角取26mm 因?yàn)?，所以需要補(bǔ)強(qiáng)。需要補(bǔ)強(qiáng)的面積選用補(bǔ)強(qiáng)圈補(bǔ)強(qiáng)，d型補(bǔ)強(qiáng)圈根據(jù)接管直徑dn200選擇補(bǔ)強(qiáng)圈，參照補(bǔ)強(qiáng)圈標(biāo)準(zhǔn)jb/t4736-92.取補(bǔ)強(qiáng)圈外徑，內(nèi)徑。 因。 取厚度為16mm,但為了便于制造時(shí)準(zhǔn)備材料，補(bǔ)強(qiáng)圈名義厚度取為管箱厚度，即。2.14.3管箱開孔補(bǔ)強(qiáng)根據(jù)管口數(shù)據(jù)表查參考文獻(xiàn)3選用管子尺寸的接管，管子長(zhǎng)為。查參考文獻(xiàn)7得圓筒開孔所需面積：圓筒開孔處的計(jì)算厚度， 。強(qiáng)度削弱系數(shù)，等于設(shè)計(jì)溫度下接管材料與殼體材料許用應(yīng)力之比值，當(dāng)該值大于1.0時(shí)，取開孔直徑，圓形孔取接

33、管內(nèi)勁加兩倍厚度附加量，取厚度附加量為2mm，。接管有效厚度，接管名義厚度有效補(bǔ)強(qiáng)范圍c. 有效寬度b或取兩者中的最大值。b.有效高度或接管實(shí)際外伸高度取兩者中的最小值。c.內(nèi)側(cè)高度或接管實(shí)際內(nèi)伸高度取兩者中的最小值補(bǔ)強(qiáng)面積在有效補(bǔ)強(qiáng)范圍內(nèi)，可作補(bǔ)強(qiáng)的截面積為補(bǔ)強(qiáng)面積殼體有效厚度減去計(jì)算厚度之外的多余面積 接管有效厚度減去計(jì)算厚度之外的多余面積 鋼管的設(shè)計(jì)厚度焊縫金屬截面積，焊角取26mm 因?yàn)椋孕枰a(bǔ)強(qiáng)。需要補(bǔ)強(qiáng)的面積選用補(bǔ)強(qiáng)圈補(bǔ)強(qiáng)，d型補(bǔ)強(qiáng)圈根據(jù)接管直徑dn150選擇補(bǔ)強(qiáng)圈，參照補(bǔ)強(qiáng)圈標(biāo)準(zhǔn)j參考文獻(xiàn)8取補(bǔ)強(qiáng)圈外徑，內(nèi)徑。 因。取厚度為14mm,但為了便于制造時(shí)準(zhǔn)備材料，補(bǔ)強(qiáng)圈名義厚度取為管箱厚度，即。2.14.4排氣液孔開孔補(bǔ)強(qiáng)根據(jù)管口數(shù)據(jù)表查參考文獻(xiàn)3，dn=40選用管子尺寸的接管，管子長(zhǎng)為。查參考文獻(xiàn)7得圓筒開孔所需面積：圓筒開孔處的計(jì)算厚度， 。強(qiáng)度削弱系數(shù)，等于設(shè)計(jì)溫度下接管材料與殼體材料許用應(yīng)力之比值，當(dāng)該值大于1.0時(shí)，取開孔直徑，圓形孔取接管內(nèi)勁加兩倍厚度附加量，取厚度附加量為2mm，。接管有效厚度，接管名義厚度有效補(bǔ)強(qiáng)范圍d. 有效寬度b或取兩者中的最大值。b.有效高度或接管實(shí)際外伸高度取兩者中的最小值。c.內(nèi)側(cè)高度或接管實(shí)際內(nèi)伸高度取兩者中的最小值補(bǔ)強(qiáng)面積在有效