降膜蒸发器的设计

1、齐齐哈尔大学蒸发水量为200冋的真空降膜蒸发器题 目蒸发水量为200極I的真空降膜蒸发器机电工程学院专业班级过控133学生姓名戴蒙龙指导教师张宏斌2016年12月20日IV目录IIIAbsract第1章蒸发器的概述蒸发器的简介1.2蒸发器的分类1.3蒸发器的类型及特点、1.4蒸发器的维护第2章蒸发器的确定2.1设计题目2.2设计条件:2.3设计要求:2.4设计方案的确定换热面积计算3.1.进料量3.2.加热面积初算3.2.1估算各效浓度:3.2.2沸点的初算3.2.3计算两效蒸发水量回，I画及加热蒸汽的消耗量103.3.重算两效传热面积113.3.1.第一次重算11第4章蒸发器主要工艺尺寸的计

2、算134.1加热室134.2分离室144.3其他工件尺寸15第5章强度校核165.1筒体165.2前端管箱172022参考文献致谢蒸发就是采用加热的方法，使溶液中的发挥性溶剂在沸腾状态下部分气化并 将其移除，从而提高溶液浓度的一种单元操作，蒸发操作是一个使溶液中的挥发 性溶剂与不挥发性溶质分离的过程。 蒸发设备称为蒸发器，蒸发操作的热源， 般为饱和蒸汽。蒸发在操作广泛应于化学、轻工、食品、制药等工业中。工业上被蒸发处理的溶液大多数为水溶液。本次设计的装置为蒸发水量为200趣囚降膜蒸发器，浓缩物质为牛奶。降膜蒸发器除适用于热敏性溶液外， 还可用于蒸发 浓度较高的液体。关键词：蒸发；换热；高效；使

3、用广泛AbsractEvaporation is by heating method, the solution of solvent play in boiling state of partially gasified and removed, thereby improving a unit operation concentration, evaporation is a volatile solvent solution and volatile solute separation. Evaporation equipment called evaporator, evaporati

4、ve operation of the heat source, generally saturated steam. Evaporation is widely used in chemical, light industry, food and pharmaceutical industries. Most of the industrial evaporation solutions are aqueous solutions. The design of the device for evaporation of water is 2000kg / h evaporator, cond

5、ensed matter for milk. Falling film evaporator is suitable for heat sensitive solution, but also can be used for high concentration liquid evaporation.Key words: Evaporation;Heat transfer;Highly active;Widely used第1章蒸发器的概述1.1蒸发器的简介蒸发器是制冷四大件中很重要的一个部件，低温的冷凝“液”体通过蒸发 器，与外界的空气进行热交换，“气”化吸热，达到制冷的效果。蒸发器主要由

6、加热室和蒸发室两部分组成。加热室向液体提供蒸发所需要的热量， 促使液体沸 腾汽化；蒸发室使气液两相完全分离。加热室中产生的蒸气带有大量液沫， 到了 较大空间的蒸发室后，这些液体借自身凝聚或除沫器等的作用得以与蒸气分离。 蒸发器按操作压力分常压、加压和减压3种。按溶液在蒸发器中的运动状况分有： 循环型。沸腾溶液在加热室中多次通过加热表面，如中央循环管式、悬筐式、 外热式、列文式和强制循环式等。单程型。沸腾溶液在加热室中一次通过加热 表面，不作循环流动，即行排出浓缩液，如升膜式、降膜式、搅拌薄膜式和离心 薄膜式等。直接接触型。加热介质与溶液直接接触传热，如浸没燃烧式蒸发器。 蒸发装置在操作过程中，

7、要消耗大量加热蒸汽，为节省加热蒸汽，可采用多效蒸 发装置和蒸汽再压缩蒸发器。蒸发就是用加热的方法，将含有不挥发性溶质的溶 液加热至沸腾状况，使部分溶剂汽化并被移除，从而提高溶剂中溶质浓度的单元 操作。工业生产中应用蒸发操作有以下几种场合：1.浓缩稀溶液直接制取产品或将浓溶液再处理（如冷却结晶）制取固体产品，例如电解烧碱液的浓缩，食糖 水溶液的浓缩及各种果汁的浓缩等 2.同时浓缩溶液和回收溶剂，例如有机磷农 药苯溶液的浓缩脱苯，中药生产中酒精浸出液的蒸发等 3.为了获得纯净的溶剂， 例如海水淡化等。总之，在化学工业、食品工业、制药等工业中，蒸发操作被广泛应用。1.2蒸发器的分类1 .按蒸发方式分

8、：自然蒸发：即溶液在低于沸点温度下蒸发，如海水晒盐，这种情况下，因溶 剂仅在溶液表面汽化，溶剂汽化速率低。沸腾蒸发：将溶液加热至沸点，使之在沸腾状态下蒸发。工业上的蒸发操作 基本上皆是此类。2.按加热方式分：直接热源加热它是将燃料与空气混合，使其燃烧产生的高温火焰和烟气经喷 嘴直接喷入被蒸发的溶液中来加热溶液、使溶剂汽化的蒸发过程。间接热源加热 容器间壁传给被蒸发的溶液。即在间壁式换热器中进行的传热过程。3按操作压力分： 可分为常压、加压和减压（真空）蒸发操作。很显然，对于热敏性物料，如 抗生素溶液、 果汁等应在减压下进行。 而高粘度物料就应采用加压高温热源加热 （如导热油、熔盐等）进行蒸发4

9、按效数分： 可分为单效与多效蒸发。 若蒸发产生的二次蒸汽直接冷凝不再利用， 称为单 效蒸发。若将二次蒸汽作为下一效加热蒸汽， 并将多个蒸发器串联， 此蒸发过程 即为多效蒸发。1.3 蒸发器的类型及特点、常用的间壁传热式蒸发器， 按溶液在蒸发器中停留的情况， 大致可分为循环 型和单程型两大类。一、循环性蒸发器这一类型的蒸发器， 溶液都在蒸发器中作循环流动。 由于引起循环的原因不 同，又可分为自然循环和强制循环两类。1. 中央循环管式蒸发器。 它的加热室由垂直管束组成， 中间有一根直径很大 的中央循环管， 其余管径较小的加热管称为沸腾管。 由于中央循环管较大， 其单 位体积溶液占有的传热面， 比沸

10、腾管内单位溶液所占有的要小， 即中央循环管和 其它加热管内溶液受热程度不同， 从而沸腾管内的汽液混合物的密度要比中央循 环管中溶液的密度小， 加之上升蒸汽的向上的抽吸作用， 会使蒸发器中的溶液形 成由中央循环管下降、 由沸腾管上升的循环流动。 这种循环， 主要是由溶液的密 度差引起，故称为自然循环。这种作用有利于蒸发器内的传热效果的提高。这种蒸发器由于结构紧凑、 制造方便、 传热较好及操作可靠等优点， 应用十 分广泛。但是由于结构上的限制， 循环速度不大。 加上溶液在加热室中不断循环， 使其浓度始终接近完成液的浓度， 因而溶液的沸点高， 有效温度差就减小。 这是 循环式蒸发器的共同缺点。 此外

11、， 设备的清洗和维修也不够方便， 所以这种蒸发 器难以完全满足生产的要求。2悬筐式蒸发器为了克服循环式蒸发器中蒸发液易结晶、易结垢且不易清 洗等缺点， 对标准式蒸发器结构进行了更合理的改进， 这就是悬筐式蒸发器。 加 热室 4 象个篮筐，悬挂在蒸发器壳体的下部， 并且以加热室外壁与蒸发器内壁之 间的环形孔道代替中央循环管。 溶液沿加热管中央上升， 而后循着悬筐式加热室 外壁与蒸发器内壁间的环隙向下流动而构成循环。 由于环隙面积约为加热管总截 面积的 100至150%，故溶液循环速度比标准式蒸发器为大， 可达 1.5m/s 。此外， 这种蒸发器的加热室可由顶部取出进行检修或更换， 而且热损失也较

12、小。 它的主要缺点是结构复杂，单位传热面积的金属消耗较多。3列文式蒸发器上述的自然循环蒸发器，其循环速度不够大，一般均在 1.5m/s 以下。为使蒸发器更适用于蒸发粘度较大、易结晶或结垢严重的溶液， 并提高溶液循环速度以延长操作周期和减少清洗次数。2.5m/s 以上。其结构特点是在加热室上增设沸腾室。 加热室中的溶液因受到沸腾室液柱附 加的静压力的作用而并不在加热管内沸腾， 直到上升至沸腾室内当其所受压力降 低后才能开始沸腾，因而溶液的沸腾汽化由加热室移到了没有传热面的沸腾室， 从而避免了结晶或污垢在加热管内的形成。 另外，这种蒸发器的循环管的截面积 约为加热管的总截面积的23倍，溶液循环速度

13、可达2.5至3 m/s以上，故总 传热系数亦较大。这种蒸发器的主要缺点是液柱静压头效应引起的温度差损失 （意义详见 6.3.1 ）较大，为了保持一定的有效温度差要求加热蒸汽有较高的压 力。此外，设备庞大，消耗的材料多，需要高大的厂房等。 除了上述自然循环 蒸发器外，在蒸发粘度大、易结晶和结垢的物料时，还采用强制循环蒸发器。在 这种蒸发器中， 溶液的循环主要依靠外加的动力， 用泵迫使它沿一定方向流动而 产生循环。循环速度的大小可通过泵的流量调节来控制，一般在 强制循环蒸发器的传热系数也比一般自然循环的大。 但它的明显缺点是能量消耗 大，每平方米加热面积约需 0.40.8kW。二、单程型蒸发器这一

14、大类蒸发器的主要特点是： 溶液在蒸发器中只通过加热室一次， 不作循 环流动即成为浓缩液排出。 溶液通过加热室时， 在管壁上呈膜状流动， 故习惯上 又称为液膜式蒸发器。 根据物料在蒸发器中流向的不同， 单程型蒸发器又分以下 几种。1升膜式蒸发器其加热室由许多竖直长管组成。常用的加热管直径为2550mm管长和管径之比约为100150。料液经预热后由蒸发器底部引入，在加 热管内受热沸腾并迅速汽化， 生成的蒸汽在加热管内高速上升， 一般常压下操作 时适宜的出口汽速为2050m/s，减压下操作时汽速可达 100至160m/s或更大 些。溶液则被上升的蒸汽所带动，沿管壁成膜状上升并继续蒸发，汽、液混合物

15、在分离器 2 内分离， 完成液由分离器底部排出， 二次蒸汽则在顶部导出。 须注意 的是，如果从料液中蒸发的水量不多， 就难以达到上述要求的汽速， 即升膜式蒸 发器不适用于较浓溶液的蒸发； 它对粘度很大，易结晶或易结垢的物料也不适用。2降膜式蒸发器降膜式蒸发器和升膜式蒸发器的区别在于，料液是从蒸发 器的顶部加入， 在重力作用下沿管壁成膜状下降， 并在此过程中蒸发增浓， 在其 底部得到浓缩液。 由于成膜机理不同于升膜式蒸发器， 故降膜式蒸发器可以蒸发 浓度较高、粘度较大（例如在 0.050.45Ns/m2范围内）、热敏性的物料。但因 液膜在管内分布不易均匀， 传热系数比升膜式蒸发器的较小， 仍不适

16、用易结晶或易结垢的物料。由于溶液在单程型蒸发器中呈膜状流动， 因而对流传热系数大为提高， 使得 溶液能在加热室中一次通过不再循环就达到要求的浓度， 因此比循环型蒸发器具 有更大的优点。溶液不循环带来好处有： （ 1）溶液在蒸发器中的停留时间很短， 因而特别适用于热敏性物料的蒸发； （ 2）整个溶液的浓度， 不象循环型那样总是 接近于完成液的浓度， 因而这种蒸发器的有效温差较大。 负荷的波动相当敏感， 当设计或操作不适当时不易成膜， 明显下降。3 刮板式蒸发器蒸发器外壳内带有加热蒸汽夹套，其主要缺点是： 对进料 此时，对流传热系数将其内装有可旋转的叶片 即刮板。刮板有固定式和转子式两种，前者与壳

17、体内壁的间隙为0.51.5mm后者与器壁的间隙随转子的转数而变。 料液由蒸发器上部沿切线方向加入 （亦有 加至与刮板同轴的甩料盘上的） 。由于重力、离心力和旋转刮板刮带作用，溶液 在器内壁形成下旋的薄膜， 并在此过程中被蒸发浓缩， 完成液在底部排出。 这种 蒸发器是一种利用外加动力成膜的单程型蒸发器， 其突出优点是对物料的适应性 很强，且停留时间短，一般为数秒或几十秒，故可适应于高粘度（如栲胶、蜂蜜 等）和易结晶、结垢、热敏性的物料。但其结构复杂，动力消耗大，每平方米传 热面约需1.53kW此外，其处理量很小且制造安装要求高。三、直接接触传热的蒸发器实际生产中， 有时还应用直接接触传热的蒸发器

18、。 它是将燃料 （通常为煤气 和油）与空气混合后， 在浸于溶液中的燃烧室内燃烧， 产生的高温火焰和烟气经 燃烧室下部的喷嘴直接喷入被蒸发的溶液中。 高温气体和溶液直接接触， 同时进 行传热使水分蒸发汽化， 产生的水汽和废烟气一起由蒸发器顶部排出。 其燃烧室 在溶液中的浸没深度一般为0.20.6m,出燃烧室的气体温度可达1000r以上。 因是直接触接传热， 故它的传热效果很好， 热利用率高。 由于不需要固定的传热 壁面，故结构简单，特别适用于易结晶、结垢和具有腐蚀性物料的蒸发。在废酸 处理和硫酸铵溶液的蒸发中， 它已得到广泛应用。 但若蒸发的料液不允许被烟气 所污染，则该类蒸发器一般不适用。 而

19、且由于有大量烟气的存在， 限制了二次蒸 气的利用。此外喷嘴由于浸没在高温液体中，较易损坏。从上介绍可以看出，蒸 发器的结构型式很多， 各有其优缺点和适用的场合。 在选型时， 首先要看它能否 适应所蒸发物料的工艺特性， 包括物料的粘性、 热敏性、 腐蚀性以及是否容易结 晶或结垢等，然后再要求其结构简单、易于制造、金属消耗量少，维修方便、传 热效果好等等。1.4 蒸发器的维护1. 经常进行蒸发器的检漏工作。 泄漏是蒸发器常见的故障现象， 在使用过程 中应注意经常检漏。氨蒸发器泄漏时， 有刺激性气味， 漏点处不结霜。 对泄漏处可用酚酞试纸检 查，因为氨是碱性，遇酚酞试纸变红色。用眼看时，一般在蒸发器

20、的某处不结霜 的地方通常就是泄漏点，也可在泄漏处用肥皂水找漏。氟利昂蒸发器泄漏的检查可使用卤素灯和卤素检漏仪，也可用肥皂水找漏。 检查时可先用眼查看蒸发排管上是否有油迹， 因为氟利昂与油能互溶， 氟利昂泄 漏时，油也会从漏点渗出，因此，哪里有油迹，哪里就泄漏。用卤素灯检漏时， 若某处有氟利昂泄漏时， 卤素灯燃烧的火焰由蓝色变成微绿、 浅绿、草绿、紫绿、 紫色等颜色可判断氟利昂泄漏量的多少。 若火焰呈深绿或紫色时， 火焰中的光气 有毒，不能长时间用此方法检查。这种情况下，可用肥皂水检查泄漏点。对于微 量泄漏时，应使用卤素检漏仪进行检漏。2. 经常对蒸发器的结霜状况进行检查。 当霜层过厚时， 应及

21、时除霜。当结霜 异常时，可能是由于堵塞造成的，应及时查找原因并予以排除。3.蒸发器长期停用时， 将制冷剂拙到储液器或冷凝器中， 使蒸发器的压力保 持在0.05 MP a（表压）左右为宜。若为盐水池中的蒸发器，还需用自来水冲洗，冲 洗后在池内注满自来水。第 2 章蒸发器的确定蒸发水量为 2000kg/h 的真空降膜蒸发器2.2 设计条件：题目 1：蒸发水量为 2000 kg/h 降膜真空蒸发器 设计任务及操作条件原料固形物含量： 12% 浓缩要求：使固形物质量分数浓缩至 45% 液加入温度料：5 C加热介质：160C的饱和蒸汽。2.3 设计要求 ：1. 根据蒸发水量大小确定蒸发器效树（一般选择二

22、效或三效） ，类型选择降膜 蒸发器2. 设计说明书：摘要需翻译成英文，内容要覆盖教学大纲要求，格式规范。3. 图纸：表达蒸发罐的主要结构，线条清晰，尺寸标注规范，技术要求，明细 栏等完整。所绘制的图纸应无大的原则性错误。2.4 设计方案的确定一对牛奶进行浓缩的好处牛奶的营养价值很高，含有丰富的蛋白质、脂肪、糖类、维生素和矿物质。牛 奶中的蛋白质不仅含量高， 而且质量好， 含有人体必虚的八种氨基酸。 氨基酸比 利适合，符合FAO（联合国粮农组织）模式，易于人体吸收利用。牛奶中 Ca和P 比例合适，容易消化吸收，所以牛奶是老人和儿童补充 Ca比较好的食品。牛奶经过浓缩后，可以改善牛奶的口感，使其饮

23、用更具口感，而且，可以增加 牛奶的保质期，防止腐败，也可以相应的减少包装量、运输和贮藏的费用，减少 生产成本。二确定设计方案 考虑到高温会破坏牛奶的品质， 故采用真空低温蒸发来对番茄汁进行浓缩操 作；由处理物料（原料）的性质及设计要求知，牛奶汁黏度大、不易生泡沫，考 虑到经济和效率问题，选用双效降膜蒸发系统。选用3m长 38X 3mm勺无缝不锈钢管作加热管。3.1.进料量第3章换热面积计算r w 2000,32加热面积初算321估算各效浓度：第一效蒸发后FX由经验公式:Wi: W21:1.1r 1 + 叫= 2000 也解得X118.4% （暂取 18%3.2.2沸点的初算假定牛奶经第二效蒸发

24、罐的出料温度为 80 C查表：T=160C时，P=618.28kpa； T=80C时，P2=47.379kpa设两效蒸汽压强相等A P =卩-卩2 = 618.28 -47.379 = 570.90IfepuPl = P -令 = 618.28 -= 332.8295pa込b查的P1时，沸点F评1= 13区+ 1 诃 C,第二效加热蒸汽T2 =tw1 1=135.87 C第一效时:.0.0162 X 亿+ 273)2A, = f X ti =；X 0.5r0.0162 X (136.87 +273)M:X 0.52178.5= 1.25 弋第二效时:0,0162 X r + Z73)2 g =

25、 fx A a =2267.B0.0162 X (81 + 273)X 0.(52267.8=0.54T对于降膜式蒸发器，不存在由液柱静压力引起的温度差损失，即取管路引起的损失plY =代第一效沸点=136.87+1.25+0=138.12 呵有效温差2J=16O-138.12=21.9 C第二效沸点b = + 如 + 均 181+0.54+0=81.54 C有效温差pS 二 G q 21.9+54.33=56.23 C t = r丄 + q = 210 + 54.33 = 56.23吃效数二次蒸汽压强（kpa）二次蒸汽温度（C）二次蒸汽汽化热（kj/kg ）有效总温差323计算两效蒸发水量及

26、加热蒸汽的消耗量由题意知溶液比热,查表得水的比热为1332.5136.873278.5249.7812267.8作第一效热量衡算，得你=殆+ FC耳斗其中h = 098所以“1= Dj+ n1r, !2066.280 - 136.37二Dl *217&5 十 2727.2 X 3.5 X 2178.5= 0.9291 - 244.2同理作第二效热量衡算，得W=W-W =你,+(F5-M宀2 2其中所以叫=2000 -叫2267.B=+ Gw X 2727.3 - 4,220 W J”1 = 955+4出申1内= 12913妙牛叫甲十=1() 44血如片整理的(4)分配有效温度差,计算传热面积查

27、化工原理可知：常用*严 1500/（皿2七） h 二 800（异 pAq =-q 二 1G0 - 138. 12 兰 21. 9%： 山汀 25 = 135.87 -81.54 = 54.33TQD】口 1291,3 X 2066.2 X 1000,C” /irn1 一 心入右一 1500 X 21.9 X 3600 一厂 4“221044-6 X 2180J X 1000=用2也=800 X 54.33 X 360033重算两效传热面积331.第一次重算由于两效传热面积相差太大，故应调整各效的有效温度差，并重复上述计算步骤再算重新分配有效温度差5人上+ 加2 22*6 X 21 円 + 14

28、.6 X 54,33S =L =16 朋2L9 + 54.3322.6 X 2L9爲3号込竹叭16-89校正各效沸点、蒸发水量和传热量 因第二效完成液沸点不变，所以b 別吒第二效加热蒸汽温度为b + g = 81+ 49.89 309第一效二次蒸汽温度厂=130.9 + 1 = 13L9T%200Q X 0 J 2g 二 F-W 二 2000 - 95.24 二忆由Xi和Ti得第一效沸点T1=132.8 rk = 0-98I 2066-2yO-131.9 r,rh = D| 乂石至7+2727.2 X 3；5 x 2159.2叫=2000 -叫2140.2,=用】员+G5x2m3Y220Wj功

29、7円解得：”1 = 9542 Eg 巾D = 1291,3W/iW. = W -W = 1045用切/hDll 1291,3 X 2066.2 X 1000?=1 Q 1 KM ISOO X 272 X三 UArn800 X 50.1 X 3600WgP 1045.8 X 2140.2 X 1000两效的传热面积比较接近，故不在重算 又加热面积留适当的余量，取 S=18.1m2第4章 蒸发器主要工艺尺寸的计算4.1加热室传热管数目18.1卜蕊=3.14 X 0Q32 X 3 =玉根管子采用正三角形排列kf = 1 I 亦 M 1J j60 =耳采用胀管法，取t=1.5d 0 t=1.5d 0=

30、1.5 X 38=57mm 取 b =1.5dob =1.5d 0=1.5 X 38=57mm加热室的直径D = t(9 - 1) + 2h*=57 X (9- 1) + 2 X 567=627mm圆整后，取加热室直径 D为650mm.4.2分离室第一效蒸发：取分离室高度为1.0m由附录查得温度130.9 C蒸汽的密度为1.495kg/m3，所以二次蒸汽的体积 流量为952,4X卩却二万=1495冥3600二取允许的分离室蒸发体积强度 Vs为1.2m3/ (m s) 分离室直径高径之比在12范围内。第二效蒸发取分离室高度为1.5mr1045.83?灵=万 =0卫叨9； 3600 = 0勺旳打由

31、附录查得81C蒸汽的密度为0.29276kg/m3,所以二次蒸汽的体积流量为H 1.5076取允许的分离室蒸发体积强度 Vs为1.2m3/ (m s),分离室直径0.9a巧=*H= 0.76tX 15 X 1*241.97高径之比在12范围内4.3其他工件尺寸降膜蒸发器高度为4320mm,宽度为650mm换热管选用的k)32 乂 3mm5.1筒体第5章强度校核壳程圆筒计算计算单位I计算所依据的标准计算条件计算压力pc0.74MPa设计温度t170.00C外径Do650.00mm材料Q235-B（板材）试验温度许用116.00MPa设计温度许用104.40MPa试验温度下屈235.00MPa钢板

32、负偏差0.30mm腐蚀裕量C21.50mm焊接接头系数0.85厚度及重量计算计算厚度有效厚度 名义厚度 重量压力试验类型试验压力值压力试验允许 通过 的应力水平T试验压力下 圆筒的应力 校核条件 校核结果最大允许工作PcDo=mc = 2.71e = n - C1- C2= 8.20 n =10.00681.82液压试验PT = 1.25P 占IT 0.90 s =齐齐哈尔大学机电工程学院GB 150.3-2011压力试验时应力校核筒体简图0.8000（或由用户输入）211.50T = pT.（Do_= 36.832压力及应力计算pw=令7 = 2.26759mmmmKgMPaMPaMPaMP

33、a压力设计温度下计算应力tPc( Do e)t =2 e = 29.04MPat88.74MPa校核条件1 t A t结论筒体名义厚度大于或等于 GB151中规疋的取小厚度6.50mm,合格5.2前端管箱前端管箱筒体计算计算单位I齐齐哈尔大学机电工程学院计算所依据的标准GB 150.3-2011计算条件计算压力Pc0.60MPa设计温度t100.00C外径Dq650.00mm材料Q235-B(板材)试验温度许用116.00MPa设计温度许用113.00MPa试验温度下屈235.00MPa钢板负偏差0.30mm腐蚀裕量C21.00mm焊接接头系数0.85筒体简图Do：6n厚度及重量计算计算厚度P

34、 cDq2 tFC=2.02mm有效厚度 名义厚度 重量e = n - C1- C2= 8.70 n =10 00142.05压力试验时应力校核Kg压力试验类型液压试验试验压力值PT = 1.25p 冷0.7000（或由用户输入）MPa压力试验允许通过的应力水平T 0.90 s =211.50MPa试验压力下 圆筒的应力T = Pt.(Dqe! = 30.352MPa前端管箱封头计算计算单位中航一集团航空动力控制系统研究所计算所依据的标准计算条件计算压力Pc0.60MPa设计温度t100.00C外径Do650.00mm曲面深度ho175.00mm材料Q235-B(板材)设计温度许用 应力t11

35、3.00MPa试验温度许用 应力116.00MPa钢板负偏差C10.30mm腐蚀裕量C21.00mm焊接接头系数0.85GB 150.3-2011椭圆封头简图校核条件TT校核结果合格压力及应力计算最大允许工作 压力2 e t pw=( Doe) = 2.60607MPa设计温度下计 算应力tPc( Doe)t = 2 e = 22.11MPat96.05MPa校核条件t t结论筒体名义厚度大于或等于GB151中规定的最小厚度6.00mm,合格压力试验时应力校核压力试验类型试验压力值压力试验允许 通过的应力t试验压力下封 头的应力液压试验pT = 1.25哈上0.7000（或由用户输入）T 0.

36、90 s =211.50T = Pt.(kd。 (2k 0.5)eh) = 28.372 eh.MPaMPaMPa校核条件校核结果合格厚度及重量计算形状系数2K = 1 2Do 2 nh= 0.940862( honh)计算厚度Kp cDoh =2 t2K 0.5 Pc = 1.90mm有效厚度eh = nh - Cl- C2= 8.70mm最小厚度min = 3.00mm名义厚度nh = 10.00mm结论满足最小厚度要求重量37.88Kg压力计算最大允许工作 压力2 rehPw= KDo 2K 0.5 eh = 2.78786MPa结论合格参考文献1 何茂刚,王小飞, 张颖. 制冷用水平管降膜蒸发器的研究进展及新技术 J. 化 工学报 ,2008,S2:23-28.3 翟玉燕,黄兴华.基于分布参数模型的水平管式降膜蒸发器模拟 J. 机械工程 学报,2009,07:284-290 .4 龚路远.横管降膜蒸发器传热实验研究 D. 大连理工大学 ,2011.5