生产能力万吨的甲醇精馏工段预塔冷凝器设计.doc

摘 要 关键字：列管式冷凝器强度校核ANSYS有限元分析 ABSTRCT The designment is capacity of 24 tonnes / year methanol distillation tower condenser section in pre-calculation, meanwhile, applying the ANSYS SOFTWARE for correction. We were mainly discussing how to make the best choice of styles of structures as well as accessories, determining the most economic and reasonable condenser under the premise of given conditions. Furthermore, the design including the condenser parts and components of the process structure, and the mechanical structure design of condenser, as well as flanges, saddles, etc. Finally the finite element analysis software ANSYS was using for stress analysis of shell openings, strength analysis of flange connections, pipe junction box and head of non-continuous stress analysis, etc. Key words: shell-and-tube condenser,strength check, ANSYS finite element analysis 目 录 前 言 1 上篇 换热器设计 2 换热器概述 2 1.1 换热器的简介与应用 2 1.2 列管式换热器设计简介 4 冷凝器零部件的工艺结构设计 6 2.1设计任务和设计条件 6 2.1管程和壳程 6 2.1.1 管程数 6 2.1.2 壳程数 7 2.2 管子排列 7 2.2.2 管心距 9 2.3 管板结构尺寸 10 2.3.1 固定管板兼做法兰的尺寸确定 10 2.4 管箱容器法兰 11 2.4.1 法兰的基本形式 11 2.4.2 法兰选择 11 2.4.3 容器法兰的匹配与材料选用 13 2.5 法兰连接 14 2.5.1 等长双头螺柱 15 2.5.2 非金属软件片 15 2.5.3 六角法兰面螺母 15 2.6 接管 17 2.6.1 接管的一般要求 17 2.6.2 接管高度（伸出长度）确定 18 2.6.3 接管位置最小尺寸 18 2.6.4 接管法兰的要求 20 2.6.5 接管法兰选择 20 2.7 支持板（折流板） 21 2.7.1 折流板 21 2.7.2 弓形折流板的主要几何参数 22 2.7.3 弓形折流板排列方式确定 24 2.7.4 折流板与壳体间隙 25 2.7.5 折流板厚度 25 2.7.6 折流板的管孔 25 2.7.6.1 折流板的管孔直径和公差 26 2.7.6.2 管孔中心距 26 2.7.6.3 管孔加工 26 2.8 拉杆、定距管 27 2.8.1 拉杆的结构形式 27 2.8.2 拉杆的结构和数量 27 2.8.3 拉杆尺寸 28 2.8.4 拉杆的布置 28 2.9.1 旁路挡板 29 2.9.2 防冲板 30 3.1传热管与管板连接 32 3.1.1 管子和管板的强度胀接连接 32 3.1.2 管子与管板的强度焊接连接 32 3.1.3 管子与管板的焊胀接 33 3.2 管板与壳体及管箱的连接 33 3.2.1 管板与壳体的连接 33 3.2.2 管板与管箱的连接 35 3.3 管箱结构形式 36 第四章 冷凝器机械设计 38 4.1 筒体强度计算 38 4.1.1筒体材料选择 38 4.1.2 筒体厚度计算 38 4.1.3 筒体内压力实验 39 4.2 封头强度计算 40 4.2.1 封头厚度计算 40 4.2.2 封头内压力试验 40 4.3 管箱短节强度计算 41 4.3.1 管箱短节厚度计算 41 4.3.2 管箱短节压力试验 42 4.4 开孔补强校核 43 4.4.1 管箱短节开孔补强的校核 43 4.4.2 壳体开孔补强校核 44 第五章 鞍座选择 47 5.1 鞍式支座的选取 47 下篇 ANSYS软件应用 50