固定管板式换热器毕业设计中期答辩

固定管板式换热器毕业设计中期答辩第1页/共16页1.原始数据

介质体积流量kg/h入口温度℃出口温度℃工作压力MPa管程热水3500090403壳程冷却水——20401.5第2页/共16页2.工艺计算2.1热流量计算

qm1=9.72kg/sQ=2027.59KW

2.2冷却水用量计算

qm2=24.3kg/s第3页/共16页2.3平均传热温度

△tm=32.74℃2.4估算传热面积

S=61.932m2第4页/共16页3.工艺结构尺寸

3.1管内流速和换热管

u1=1.5m/s

换热管φ19×2.0mm3.2管程数和传热管数单程传热管数Ns=92根传热管总长度L=11.28m

管程数Np=2

所以选6管程，每管程为2m

传热管总数Nt=552根第5页/共16页3.3平均传热温差校正

P=0.286,R=2.5,￠=0.806

平均传热温差△tm=26.34℃3.4传热管排列和分程方法采用组合排列法，即每层内均按正三角形排列，隔板两侧选用正方形排列，取管心距

a=1.25*19=23.75mm

隔板中心到其最近一排管中心距离

a1=a/2+6=18mm

各程相邻管的管心距为24mm

管数的分程方法：每一程的管数应大致相等，因为是6管程，且每一种的管数为92根，应采用平方分法，此方法便于接管。第6页/共16页3.5壳体内径

D=700mm3.6折流板采用弓形折流板，取弓形折流板圆缺高度为壳体内径的25%，则切去的圆缺高度

h=175mm

取折流间距di=400mm

折流板数目Nb=4块查表厚度为12mm，管孔直径为19.8mm第7页/共16页3.7接管壳程流体进出口接管内径为：

di1=91mm

根据标准选择接管114*6，根据标准选择接管法兰200/160,l=8,M16,8个，厚度18mm

管程流体进出口接管内径为：

di2=144mm

根据标准选择接管168*7，根据标准选择接管法兰300/250,l=26,M24,8个，厚度20mm第8页/共16页3.8拉杆拉杆直径为12mm，查得拉杆数量为8根，拉杆两端螺纹为M10。3.9定距管根据标准选择定距管为19*2.5mm。第9页/共16页4.换热器核算

4.1壳程对流传热系数

a0=511.22w/(m2*k)4.2管内表面传热系数

a1=1661.8w/(m2*k)4.3污垢热阻和管壁热阻

Ro=0.0004m2*℃/w,Ri=0.0002m2*℃/wRw=0.00005m2*℃/w第10页/共16页4.4传热系数

Kji=293.67w/m2*℃4.5传热面积裕度

Aji=210.89m2,

Ap=263.46m2Aji/Ap=1.24<1.25,符合4.6壁温计算

Tw=56.9℃4.7热转换器内流体的流动阻力管程10^4pa<22400pa<10^5pa,符合壳程10^4pa<14450pa<10^5pa,符合第11页/共16页5.强度计算

5.1壳程圆筒壁厚设计

Þn=10mm的16MnR钢板水压试验：133.24Mpa<0.9Rel=247.5Mpa5.2封头壁厚设计

Þn=10mm的15crmo钢板水压试验：166.56Mpa<0.9Rel=247.5Mpa第12页/共16页5.3管箱法兰选择

Di=700，Db=815，Df=860，D4=763b0=16，b1=26,bf=52,H=120,M24,n=285.4管板计算

管板厚度Þ1=60mm5.5膨胀节判断

[q]=42MPa由于管板的拉脱应力校核通过，所以不许另设膨胀节。第13页/共16页5.6接管补强冷却水进出口管补强厚度为5mm

热水进出口管补强厚度为9mm5.7支座选型根据JBT4712，选择的支座为重型焊制B，包角为120°，有垫板，筋板数为2。公称直径DN允许载荷QKN底板a1底板a2底板a3腹板b1筋板c1筋板c2筋板c3