浮头式换热器答辩PPT

1、 一、设计任务 图1 条件图 条件图给出接管、鞍座的位置以及分程隔板的安装位置，分程 隔板的安装位置反应了管程介质具体的流动方式，为管板的分程工 作提供了信息。 二、设计标准的确定 本设计中，设计委托方并未提出设计条件表之外的设计要求。对换热器进行常规 设计，主要设计标准见表1。 基本规程TSG R0004-2009固定式压力容器安全技术监察规程 基础标准GB150-2011压力容器 产品标准GB151-1999管壳式换热器 封头的选择GB/T25198-2011压力容器封头 容器法兰的选择NB/T4702047027-2012压力容器法兰、垫片、紧固件 接管法兰的选择HG/T20592206

2、35-2009钢制管法兰、垫片、紧固件 支座的选择JB/T4712.14712.4-2007容器支座 焊接规程NB/T47014-2011承压设备焊接工艺评定 焊接工艺评定NB/T47015-2011压力容器焊接规程 表1 换热器设计标准 三、BES换热器设计参数的确定 壳程管程 工作介质名称溶剂滤液换热器公称直径900mm 介质特性轻度易爆无毒非易爆换热面积201m2 安全装置/换热管规格25x2.5 最大操作压力3.5MPa0.8MPa换热管公称长度6000mm 进/出口操作温度40/2520/30换热管排列方式转角正方形 环境温度北京燕山北京燕山折流板间距290mm 腐蚀速率0.1mm/

3、a0.1mm/a折流板缺口位置上下排布 程数14折流板缺口高度25% 保温材料/设计寿命15年 表2 BES换热器设计条件表 结构名称设计压力（MPa）设计温度() 壳程3.8570 管程0.8860 圆筒壳体3.8570 前管箱0.8860 外头盖3.8570 管板3.8570 浮头盖分别计算70 表3 BES换热器设计参数表 四、BES换热器结构设计及强度计算 本部分主要完成了完成换热器壳体、管箱、外头盖、管板、管束、浮头盖以及其 他紧固件和支承件的结构设计及强度计算。 壳体设计壳体设计 包括筒体厚度计算，壳程溶剂进出口接管设计和开孔补强，壳体 法兰和外头盖侧法兰型式和密封的选择。 筒体筒

4、体 接管接管 接管接管 壳壳 体体 法法 兰兰 外外 头头 盖盖 侧侧 法法 兰兰 前管箱前管箱( (左）和外头盖（右）左）和外头盖（右） 封头管箱的设计思路基本一致，进行圆筒短节厚度计算和长度设计、椭 圆型封头的厚度计算，管箱法兰和外头盖法兰的选择，接管选择和开孔补强。 不同之处主要是前管箱按管程设计参数设计，外头盖按壳程设计，由于浮头 式换热器的特殊结构，外头盖的直径比前管箱多100mm。 短节短节 接管接管 管管 箱箱 法法 兰兰 外外 头头 盖盖 法法 兰兰 标标 准准 椭椭 圆圆 封封 头头 四、BES换热器结构设计及强度计算 管板的设计管板的设计 浮头式换热器管板分为固定管板和浮动

5、管板，本设计中的换热器使用寿命是 15年，换热器“服役”过程中需要进行检修和清洗，固定管板采用可拆式连接（ 即利用螺栓法兰结构将管板夹持在壳体法兰和管箱法兰之间）。浮动管板与钩圈 和浮头法兰相连，与壳体存在空隙，实现相对壳体的自由移动。 确定好布管限定圆尺寸，根据换热面积和换热管排列方式完成布管，并进行 管板的厚度计算，管板密封面的结构根据其与相连部件间的装配关系确定。 固定管板 浮动管板 四、BES换热器结构设计及强度计算 管束的设计管束的设计 包括折流板数量的确定，第一块折流板的位置确定，支持板结构设计和位置 确定，拉杆和定距管数量和尺寸的选择，换热管与管板连接方式的确定（本设计 中采用强

6、度焊+贴胀，可以在保证密封性的同时有效避免间隙腐蚀）以及滑道形式 和尺寸的设计。 四、BES换热器结构设计及强度计算 拉杆与定距管拉杆与定距管 支支 持持 板板 换热管换热管 滑道滑道 折折 流流 板板 浮头盖的设计浮头盖的设计 包括钩圈型式的选择（目前多 用B型钩圈），球冠形封头厚度的计 算以及浮头法兰厚度的计算。 四、BES换热器结构设计及强度计算 球球 冠冠 形形 封封 头头 钩钩 圈圈 浮头法浮头法 兰兰 四、BES换热器结构设计及强度计算 球冠形封头球冠形封头 内压计算（管程） 外压作用（壳程） ti t 5 = 6 p R t 0.88MPap i 700mmR t 189MPa

7、=0.85MPa =3.2mm 1 0.3mmC 2 1.5mmC n=8mm 假设名义厚度 n 计算有效厚度 e oe 0.125 / A R 按GB150-2011 图4-4 B oe / B p R 当pps,且两者的值比较接近时，说明假设的名义厚度合适。外压作用下，球冠形 封头的名义厚度为20mm，p=3.93MPa。 式（式（1 1） 式（式（2 2）式（式（3 3） 四、BES换热器结构设计及强度计算 换热器主要部件厚度计算结果换热器主要部件厚度计算结果 部件名称厚度计算公式计算厚度名义厚度 筒体 前管箱短节 外头盖短节 前管箱椭圆封头 外头盖椭圆封头 管板厚度 浮头法兰厚度 （操

8、作状态下） 浮头法兰厚度 （拧紧状态下） i t 2 pD p d 10.9mm n 14mm i t 2 pD p i t 2 pD p d 2.47mm n 14mm d 12.13mm n 16mm i h t 20.5 KpD p i h t 20.5 KpD p h 2.1mm nh 14mm h 12.1mm nh 16mm ta CDP 69.42mm n 80mm 2 fpp LJL faa J n 106mm 三、设计步骤 三、设计步骤 装配图绘制完毕后估算出容器的体积V=5.012m3，换热器管壳程的工作介质均为第 二组介质，设计压力按较大的壳程设计压力，P=3.85MPa

9、，根据TSGR0004固定式 压力容器确定容器为第类压力容器。 五、结论 本设计换热面积满足工艺要求本设计换热面积满足工艺要求 ，相关部件的强度计算和应力校核均，相关部件的强度计算和应力校核均 满足设计要求。最终完成了设计说明满足设计要求。最终完成了设计说明 书书1 1份，份，A1A1图纸图纸7.1257.125张（滤液一次张（滤液一次 换热器图纸目录换热器图纸目录1 1张，装配图张，装配图1 1张，管张，管 箱部件图箱部件图1 1张，管束部件图张，管束部件图1 1张，管板张，管板 部件图部件图1 1张，外头盖部件图张，外头盖部件图1 1张，折流张，折流 板等零部件图板等零部件图1 1张以及其

10、它零部件图张以及其它零部件图1 1 张）张） 六、致谢 经过两个多月的时间，我克服了一系列的困难，最终顺利完成了毕业设计。在此，经过两个多月的时间，我克服了一系列的困难，最终顺利完成了毕业设计。在此， 我要感谢我的父母，感谢他们对我学业的支持和鼓励。感谢大学四年中的各位老师，谢我要感谢我的父母，感谢他们对我学业的支持和鼓励。感谢大学四年中的各位老师，谢 谢他们孜孜不倦地传授给我知识，教会我分析问题、解决问题的能力。要特别感谢我的谢他们孜孜不倦地传授给我知识，教会我分析问题、解决问题的能力。要特别感谢我的 指导老师陈建义教授，陈老师严谨的治学态度深深地影响着我，鼓舞着我踏实、主动地指导老师陈建义教授，陈老师严谨的治学态度深深地影响着我，鼓舞着我踏实、主动地 学习专业知识，令我获益匪浅。另外，还要感谢燕化正邦设计所的马哥、武姐和樊姐，学习专业知识，令我获益匪浅。另外，还要感谢燕化正邦设计所的马哥、武姐和樊姐， 谢谢他们对我