《無(wú)硫甲醇氨冷器零部件選型設(shè)計(jì)案例綜述》1800字

無(wú)硫甲醇氨冷器零部件選型設(shè)計(jì)案例綜述1.1折流板選型考慮到殼程內(nèi)介質(zhì)特性及殼程的工作溫度，折流板材料仍選用09MnNiD，本設(shè)計(jì)中的折流板形式選用弓形折流板中的單弓型折流板。圖8-1單弓形折流板1.1.2折流板設(shè)計(jì)計(jì)算1.1.2.1弓形折流板缺口高度在多數(shù)情況下，折流板的缺口弦高h(yuǎn)=0.20~0.45Di，Di為筒體內(nèi)徑，除去因加設(shè)錐殼而使筒體內(nèi)徑增大的部分，筒體內(nèi)徑Di1.1.2.2折流板厚度折流板安裝在管束上，其直徑為800mm，根據(jù)GB/T151-2014中的6.1.2.2.2的規(guī)定，公稱直徑為800mm的折流板，當(dāng)換熱管在300mm~600mm間無(wú)支撐時(shí)，折流板的最小厚度為6mm。1.1.2.3折流板外徑折流板的外徑及允許偏差應(yīng)符合下表中所列數(shù)據(jù)表8-1折流板外徑及允許偏差DN＜400400~＜500500~＜900900~＜13001300~＜17001700~＜2100名義外徑DN—2.5DN—3.5DN—4.5DN—6DN—7DN—8.5允許偏差0-0.50-0.80-1.0由表可知，當(dāng)DN為800mm時(shí)，折流板名義外徑為795.5mm。1.1.2.4折流板管孔設(shè)計(jì)換熱管材料為09MnNiD，為含鎳合金，其折流板管孔直徑及允許偏差如下表：表8-1折流板的管孔直徑及允許偏差。換熱管外徑1012141619253032管孔直徑10.3012.3014.4016.4519.5025.5530.5532.60允許偏差+0.200由上表可得折流板管孔直徑為?25.55mm1.1.2.5折流板的布置、間距及數(shù)量殼程中的介質(zhì)有氨氣及液化后的液氨，故折流板的缺口應(yīng)左右對(duì)稱布置，并在折流板最低處開口以使液體流通折流板間的間距應(yīng)大于0.20倍的筒體內(nèi)徑且大于50mm。在本設(shè)計(jì)中，折流板間的間距應(yīng)大于200mm，由上文可知當(dāng)折流板厚度為6mm時(shí)，換熱管在300~600間不需要另外增設(shè)支撐結(jié)構(gòu)，為盡可能降低成本及設(shè)備總重，取折流板間距為600mm。U型換熱管的總長(zhǎng)為9m，除去換熱管U型彎曲段，由附錄2中式（8-1）計(jì)算出單根直管長(zhǎng)為4421.5mm，由附錄2中式（8-2）計(jì)算出所需折流板數(shù)為6.369塊,取整后折流板板數(shù)為6塊。1.1.3U型管最大無(wú)支撐跨距由GB/T151-2014中表6-31可得如下數(shù)據(jù)表8-3換熱管直管最大無(wú)支撐間距換熱管外徑/mm10121416192530最大無(wú)支撐跨距/mm900100011001300150018502100由上表可知外徑為25mm的換熱管直管部分的最大無(wú)支撐間距為1850mm。1.1.4U型管的尾部支撐如圖所示，對(duì)于U型管換熱器，當(dāng)A、B、C三值之和小于換熱管最大無(wú)支撐跨距時(shí)，無(wú)需在U型管彎管段設(shè)計(jì)支撐結(jié)構(gòu)。圖8-2U型管尾部支撐經(jīng)計(jì)算得A=100mm、B221.5mm、C=821.5mm經(jīng)附錄2中式（8-3）計(jì)算得出結(jié)構(gòu)尺寸的和為1143mm，1143mm＜1850mm，故無(wú)需在U型管彎管部另加支撐。1.2分程隔板1.2.1分程隔板設(shè)計(jì)依據(jù)設(shè)計(jì)條件，以及為了方便其安裝和制造，分程隔板材料選取與管板相同的09MnNiD，根據(jù)GB/T151-2014中表7-3，可知在DN＞600mm~1200mmm時(shí)，分程隔板的最小厚度為12mm，其形式如圖：圖8-3分程隔板根據(jù)GB/T151-2014中的描述，分程隔板頂端的厚度比與其對(duì)應(yīng)的分程隔板槽槽寬小2mm。分程隔板與管箱的連接方式選用雙面連續(xù)焊，最小焊腳高度大于3/4隔板厚度，分程隔板的槽深不小于4mm，且其深度應(yīng)超過(guò)墊片的厚度，槽寬應(yīng)在8mm~12mm之間，本設(shè)計(jì)中取分程隔板厚度12mm、槽深8mm、槽寬12mm，拐角處倒角為45°。1.3拉桿和定矩管的設(shè)計(jì)和選用1.3.1拉桿選型根據(jù)GB/T151-2014中6.1.5的敘述，拉桿形式選用拉桿定距管結(jié)構(gòu)，通過(guò)螺紋與管板連接，螺紋的長(zhǎng)度一般為1.3~1.5倍拉桿直徑。1.3.2拉桿的尺寸根據(jù)GB/T151-2014中6.1.5.2的敘述，當(dāng)換熱管外徑在25mm~57mm之間是，拉桿直徑為16mm。1.3.3拉桿的數(shù)量根據(jù)GB/T151-2014中6.1.5.2的敘述，制得下表：表8-5拉桿數(shù)量拉桿直徑熱交換器公稱直徑DN/mm＜400400~＜700700~＜900900~＜1300164466本設(shè)計(jì)中換熱器DN=1000，所以拉桿數(shù)量由表可得為6根。1.3.4螺紋拉桿尺寸根據(jù)GB/T151-2014中6.1.5.3的敘述，制得下表：表5-6螺紋拉桿尺寸拉桿直徑拉桿螺紋公稱直徑LLb161622≥21.3.5拉桿的布置根據(jù)GB/T151-2014中6.1.5.4的敘述，本設(shè)計(jì)中拉桿數(shù)量為6根，其位置均勻分布在管束最外側(cè)，折流板缺口左右對(duì)稱布置。為保證每塊折流板至少由三根拉桿支撐，6根拉桿中在同一側(cè)的3根拉桿固定在離管板最遠(yuǎn)的折流板上，其余3根拉桿末端分別固定在第5塊、第4塊、第3塊折流板上。1.3.6拉桿孔拉桿與管板的連接方式為螺紋連接，拉桿管板連接的一端的螺紋長(zhǎng)度取1.5倍拉桿直徑即24mm，故拉桿孔深度為24mm。1.3.6定距管的選取根據(jù)GB/T151-2014中6.1.5.4的敘述，定居管通常選用和換熱管一樣的尺寸，換熱管外徑為25mm，故選取尺寸為?25×2mm無(wú)縫鋼管作為定距管。1.4滑道U型管換熱器屬于可抽管束換熱器，為方便管束安裝或抽出，所以要在筒體內(nèi)加設(shè)滑道結(jié)構(gòu)，本設(shè)計(jì)選用板式滑道，其形式如下圖8-4及圖8-5圖8-4板式滑道橫截面圖8-5板式滑道1.5防沖擋板當(dāng)流體從進(jìn)料口進(jìn)入時(shí)會(huì)沖刷換熱管，在進(jìn)口處設(shè)計(jì)防沖擋板可以防止因物料反