流量为2500kgh二甲胺换热器的设计大学论文

摘要换热器又被叫热量交换器，是一种进行冷热流体之间的热量传送的设备，它是完成化工等生产过程中交换热量必须用到的设备，在工厂中意义非凡。换热器可以是一种独立的设备，例如加热器、冷却器和凝汽器等等。换热器是两种温度不同的物料在一个设备内相互交换热量，最终达到将物料冷却，或者将冷物料加热为目的的设备。换热器是化工生产中最最常用的一种机器，它的主要作用是进行几种介质之间的热量传递。常见的换热器有：浮头式换热器、固定管板式换热器、填料函式换热器、U型管式换热器、蛇管式换热器、双壳程换热器、单套管换热器、多套管换热器、外导流筒换热器、折流杆式换热器、热管式换热器、插管式换热器、滑动管板式换热器等[1]。本换热器是蒸汽换热器在成产中是非常常见的设备，该换热器有耐高压的优点、价格低廉、清洗方便不宜结垢的优点。设计任务说明书中所给定的条件是壳程介质为二甲胺，温度从一开始的49.96℃、0.9MPa进行冷凝冷凝，它的流量是2500kg/h。管程中的介质是水，冷却水温度从一开始的33℃升高到了43℃、压力保持在0.6MPa。完成了压降计算、强度计算、开孔补强、管箱短节壁厚计算等。在强度设计中，依据进行筒体、封头强度设计及校核，依据流量进行入口接管、出口接管等管口直径的选择，依据等面积补强法进行开口补强计算。本设计选择管板延长兼做法兰，依据中的弹性支撑假设对管板进行设计和校核，管板与换热管的连接方式为焊接，拉杆与管板为螺纹连接结构。同时，进行了卧式容器鞍座校核。本设计充分的利用材料，适用比较多的场合。在同样的换热器中此换热器十分的廉价、安全。所以该换热器在工厂中占有重要位置。关键字:固定管板；换热器；不同物料；热交换；补强AbstractHeatexchangercalledheatexchangeragain,itisakindofcoldandhotfluidbetweentheheattransferequipment,itisacompleteexchangeofheatmustbeusedintheprocessofchemicalproductionequipment,thespecialsignificanceinthefactory.Heatexchangercanbeanindependentdevice,suchasaheater,coolerandsteamcondenserandsoon.Temperatureheatexchangeraretwodifferentmaterialsinaheatexchangingequipment,eventuallyachievethematerialcooling,orheatingequipmentforthepurposeofcoldmaterial.Heatexchangerisbyfarthemostcommonlyusedinthechemicalproductionofamachine,itsmainfunctionistoheattransferbetweenseveralkindsofmedia.Commonheatexchangerare:offloatingheadheatexchanger,thefixedtubeplateheatexchanger,thestuffingboxtypeheatexchanger,u-shapedtubeheatexchanger,coilheatexchanger,singleanddoubleshellsideheatexchangertubeheatexchangerandtubeheatexchangeranddiversiontubeheatexchanger,rodbaffleheatexchanger,heatpipeheatexchanger,heatexchangerintubation,slidingtubeplateheatexchanger,etc[1].Thisheatexchangerissteamcondenserisverycommoninintoduringequipment,theheatexchangerhastheadvantagesofresistancetohighpressure,lowcost,convenientcleaningisunfavorableandscaleadvantages.Designtaskdescriptionintheshellsideofthegivenconditionsismediumofdimethylamine,temperatureof49.96℃,0.9MPafromthebeginningtocondensationcondensation,itsflowis1500kg/h.Tubesideofthemediumiswater,coolingwatertemperaturerosefromtheverybeginningof33℃43℃,pressureina0.6MPa.Completedthepressuredropcalculation,strengthcalculation,openingreinforcement,shorttubeboxsectionwallthicknesscalculation,etc.Instrengthdesign,strengthdesignbasisforcylinder,headandchecking,accordingtotheinletconnectionoftrafficandexportsovertheselectionofnozzlediameter,openingreinforcementmethodonthebasisofequalareareinforcementcalculation.Thedesignofflange,tubesheetextendedanddoaccordingtothehypothesisofelasticsupportfortubeplatedesignandchecking,tubeplateandtheheatexchangetubeconnectionsforwelding,rodandtubeplatetothethreadedconnectionstructure.Atthesametime,forthehorizontalvesselsaddlechecking.Thisdesignmakefulluseofmaterial,ismoreoccasions.Atthesameheatexchangerintheheatexchangerisverycheapandsafe.Sotheheatexchangeroccupiesanimportantpositioninthefactory.Keywords:Fixedtubesheet；Heatexchanger；Differentmaterials；reinforcing第五章安装使用及维修5.1安装安装换热器的基础必须足以使换热器不发生下沉，或使管道把过大的变形传到换热器的接管上。基础一般分为两种：一种为砖砌的鞍形基础，换热器上没有鞍式支座而直接放在鞍形基础上，换热器与基础不加固定，可以随着热膨胀的需要而自由移动[15]。另一种为混凝土基础，换热器通过鞍式支座由地脚螺栓将其与基础牢固地连接起来。在安装换热器之前应严格地进行基础质量的检查和验收工作，主要项目如下:基础表面概况、基础标高、平面位置、形状和主要尺寸以及预留孔是否符合设计要求，地脚螺栓的位置是否正确，螺纹情况是否良好，螺帽和垫圈是否齐全，放置热铁的基础表面是否平整等。基础验收完成后，在安装热交换器之前应该有垫铁,而垫铁在组装的的基础上表面是必要的，可以充分接触基础面。可以调整垫片的厚度、水平度和标高的热交换器能满足设计。垫片放置后可以增加热交换器的稳定性，基于统一和通过垫片重量转移到基础。垫铁可分为平垫铁，斜楔垫和空缺。其中，为了满足在安装换热器之后的运作，达到稳定性，斜垫铁必须成对使用。一侧的地脚螺栓安装应垫垫铁，铁不应干涉换热器热扩张。水平级别要求后，换热器换热器可以不连接管条件下的能力。焊后垫片光滑，倾向于支持，但不与铁或平板焊接模具。当两个或两个以上的活跃安装热交换器。应该在底部的热交换器完成。完全由螺栓、垫片组成，然后安装热交换器。当两个或多个叠加安装热交换器。应该在底部完成热交换器,完全由螺栓固定后，然后安装上热交换器。烟管束换热器抽芯试验应在安装前，清洁管道包应注意保护密封面和阻尼器。当移动和升降管束管束应放置在一个特殊的支承结构，以避免受伤的兔子换热管。根据换热器的结构，足够的空间应满足手术的需要，两端的换热器清洗和维护。固定头盖骨的浮头换热器应留出足够的空间，让他可以从套管包。颅外的结束也必须留出1米以上的位置任意分割的头盖骨和浮顶。两端固定管板换热器应留出足够的空间和替换管道。使用机械方法清洗管，两端可以在管道清洗操作。固定头骨的U形管换热器应留出足够的空间来包。也可以在其相对于年底留出足够的空间来去除外壳。5.2维护和检修为了保证换热器的正常运行很长一段时间，提高生产率，必须维护和检修设备。应该采取预防性维护首先，强调安全预防、连续稳定运行，确保热交换器，以减少任何可能的事故。合理的建设应注意维护，维护之前检查和清洗管道，管接头和管箱应该分开,然后整个管箱分开确定清洗或修理。应介质在换热器内部，特别是与腐蚀性或聚合物液体放电的形成。在垂直固定管板换热器,排水管接头应安装在管板的底部或壳程流体不能放电。基础应该排液的性质，流体可以向大气排放或低压系统。排水系统应该独立于热交换器没有支管排放。卧式换热器污水或者发泄口底部的折流板和管板,热交换器的阀门应该安装提供反向冲洗。维护的换热器换热管壳通常是必需的。但由于腐蚀和缩放、换热管更加困难。这需要纪律萃取设备有足够的备用或推进,可以适应不同身高的变化位置,直径变化,并可以自动适应不同的热交换器,身体很轻的精神能量,安全操作。液压机械传动方式。液压机构规模较小,拉或推大,适合管束开始推或拉,在高负载。和机械传动速度,适合撵出去后或促进快速操作距离,所以由液压和机械接头。换热器由于原因诸如腐蚀、冲击、振动、压力会造成损害,主要是在换热管上。基本上有以下两种情况:（1）换热管出丁外界因素而减薄或穿孔，当出现泄漏剑就必须更换管子。换热管的伤害从管板，通常可以使用钻井或锋利的切割方法。注意不能损坏管板孔。否则，可能产生泄漏。因此，采取一个略小于管道的直径孔钻。如果使用铣削方法,不能穿墙铣,离开这个管壁很薄层，不仅保护管孔免受损伤，并促进整个讨厌管。如果它应该首先钻井正在扩大，摆脱胀管头，退出坏管，然后代入新的管扩大。操作应注意不让异物嵌入管孔槽，以免影响后续的伸缩接头，当扩张管，管的周围不需要改变管扩张的地方会有影响,听在周围光线扩张管。如果焊接焊缝抓取需要使用特殊的工具，然后拿出坏管。新管的两端应前退火光泽，内外管两端连接表面应清洁，管板孔表面应清洁，后更换新管扩大或焊接。更换管子是较麻烦的，尤其是开槽的胀管在更换管子时更是麻烦，因此当泄漏的管子不多，而且堵住这些管子对换热器的操作影响不大时。可以采用堵管的方法。最简单的堵管方法是将堵头焊接在泄漏的管子端部。管堵材料的硬度应低于或等于管子的硬度。管堵的锥度在3～5之间，堵死的管于数量不得超过换热器管程管数的10%。除此之外还有一些更有效的堵管方法[16]。阻塞管道爆炸，例如，使用强大的炸药爆炸冲击波,使堵塞和管融合在一起,达到屏蔽管的目的;液压管的原则墙塞中心孔洞填充介质,使用一种特殊类型的枪塞孔的中心发射子弹。塞孔的中心略小于子弹，当弹射进洞里,因为液体不可压缩,导致高静压，扩大的内壁上管塞太紧。虽然子弹将失去能量自动脱落。如果插头表面处理有十环槽。有助于堵头与管子的固定，而且可以消除管子内表而可能腐蚀而产生的渗漏通道。(2)由于温度变化产生膨胀、收缩，换热管人口端介质的涡流磨损及由于管束振动等原因使管子与管板连接处松弛而泄漏。如果是胀接可用胀管器对管子进行补胀由于胀管应力可能影响周围管子，故对其附近的管子也要轻胀一下。如果是焊接则需对泄漏处进行补焊。沈阳化工大学科亚学院学士学位论文 第六章结论沈阳化工大学科亚学院学士学位论文 第六章结论第六章结论所设计的固定管板换热器完全满足预先给定的主体材料及各项技术参数与指标的要求，可保证其在给定的工作介质的条件下正常工作，且有一定的裕度。经工艺计算、强度计算和结构设计，并考虑了上述标准中推荐的各管件、标准件规格，最终确定各主要零部件的规格尺寸如下:换热管规格为φ25×2.5、单根管长7.5m，换热管总计1390根:壳体和管箱的内径和壁厚均相同，分别为1400mm和10mm;管板厚度为56mm;采用了EHA1000的标准椭圆封头，圆缺高度为280mm的弓形折流板;选用了BI型鞍形支座;冷、热流体进出口接管直径分别为φ370×总结和整体结构装配图,一些细节尺寸标识在图中相应的部分。由于接管大厚度的选择,避免钢筋。但随着给定十工作介质是易燃易爆物质,建议的基础上,水压试验,仍然需要通过气密性测试。固定管板换热器设计工作条件是给定的主题材料的限制,工作介质和相应的技术参数和指标,如转换条件使用,必须经过严格的论证和验证,特别要注意管清洗的特点是很困难的。为保证所设计的换热器安全、正常地工作，除设计合理外，还必须严格遵循对管壳式换热器提出的有关制造、检验、安装与维修的具体要求。沈阳化工大学科亚学院学士学位论文 参考文献46沈阳化工大学科亚学院学士学位论文 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