105平方冷凝器的选型及工艺计算毕业设计..docVIP

2.105m2冷凝器的选型及工艺设计 2.1冷凝器设计示列 已知一卧式固定管板式换热器的工艺条件如下：换热器工程直径为1000mm，换热管长度3000mm，换热面积105m2;壳程价质为二次蒸汽，轻微腐蚀，操作压力20Kpa（绝压），工作温度60C0，；管程价质为冷却水，操作压力0.4Mpa，工作度32~38C0，双管程，换热管规格为F25mm×2mm,换热管间距36mm，数量545根，材料0Cr8Ni9；蒸汽进口管F377mm×8mm，冷凝水出口管F57mm，冷却水进，出口管均为F219mm×6mm。 2.2冷凝器结构设计 ①材料选择。根据换热器的工作状况及价质特性，壳程选用0Cr18Ni9，管程选用Q235B，管板选用0Cr18Ni9。 ②换热管。换热管是换热器的元件之一，置于筒体之内，用于两介质之间热量的交换。排列方式：正三角形、正方形直列和错列排列。各种排列方式的优点： 正方形排列：易清洗，但给热效果差； 正方形错列：可提高给热系数； 等边三角形：排列紧凑，管外湍流程度高，给热系数大。 强度胀接主要适用于设计压力小≤4.0Mpa；设计温度≤300℃；操作中无剧烈振动、无过大的温度波动及无明显应力腐蚀等场合。 除了有较大振动及有缝隙腐蚀的场合，强度焊接只要材料可焊性好，它可用于其它任何场合。 胀焊并用主要用于密封性能要求较高；承受振动和疲劳载荷；有缝隙腐蚀；需采用复合管板等的场合。 ③管板。管板选用兼作法兰结构，管板密封面选用JB!T4701标准中的突面密封面。换热管在管板上的排列采用正三角形排列，分程隔板两侧换热管中心距取44mm，实际排列548跟换热管。 ④分成隔板与分程隔板槽。分成隔板厚度10mm，开设F6mm泪孔；分成隔板槽宽12mm，深度4mm；垫片材料为石棉橡胶板，厚度为3mm。 ⑤换热管与管板的连接。换热管与管板的连接采用焊接结构，其中L1=2mm，L3=2mm。 ⑥支持板。换热器的壳程为蒸汽冷凝，不需折流板，但考虑到到换热管的支撑，姑设置支持板。换热管无支撑最大跨距为1850mm,因此换热管至少需要3块儿支持板。本设计采用3块儿支持板，弓形缺口，垂直左右布置，缺口高度为25%筒体内直径。 ⑦拉杆与拉杆孔。选用8根F16mm拉杆，拉杆与管板采用用螺纹连接。拉杆两端螺纹为M16拉杆孔深度为24mm． 定距管及拉杆的选择 拉杆常用的结构型式有： 拉杆定距管结构，见图4-7-1（a）。此结构适用于换热管外径d≥19mm的管束且l2La（La按表4-5-5规定） 拉杆与折流板点焊结构，见图4-7-1（b）。此结构适用于换热管外径d≤14mm的管束且l1≥d； 当管板较薄时，也可采用其他的连接结构。 图2-1 拉杆结构型式 这里我们选用拉杆定距管结构。 拉杆的尺寸 拉杆的长度L按实际需要确定，拉杆的连接尺寸由图4-7-2和表4-7-1确定。 图2-2 拉杆连接尺寸 拉杆的位置定距管尺寸×8 JB!T4746—2002”。管箱接管采用径向接管，前端管箱开设冷却水进，出口管，后端管箱上不开设3!4′′压力表接口，下部开设DN25排净口。前端管箱筒节长度500mm，后端管箱筒节长度260mm。 ⑨支座。卧式换热器多采用鞍式支座，立式换热器可采用耳式支座，大型立式换热器也可采用裙座支座承。当采用耳式支座，公称直径DN≤800mm时，应至少安装2个支座，且对称布置；工程直径DN800mm时，应至少安装4个支座，均匀布置。当选用鞍式支座时，支座在换热器上的布置按下列原则确定（其中个参数代号如图5-15所示） 图2-3 卧式换热器鞍座安装位置 1.当L≤3000mm时，取LB=（0.4~0.6）L； 2.当L3000mm时，取LB=（0.5~0.7） 3.尽量使LC和L′相近。 换热器采用鞍式支座，型号为“BI 1000JB!T 4712.1—2007”，固定式和滑动式支： 座各一个，固定式支座安装在靠近冷却水进口端，两支座距离为1700mm，支座螺栓孔中心矩管板密封面650mm。 ⑩接管。换热器接管选用无缝钢板。蒸汽进口焊接连接，压力表口采用螺纹连接，其余为法兰连接，法兰标准为HG!T 20592—2009，法兰类型为板式平焊（PL），法兰密封面为头面（RF），法兰公称压力均为16bar。采用补偿圈结构进行开孔不强。 强度与稳定性计算 3.1壳程圆筒厚度计算 已知条件: 筒体内径 —— 工作压力—— 工作温度—— 筒体长度 ——L=3000mm 材料——0Cr18Ni19 设计参数： 设计压力—— 设计温度——