U形管过程物料换热器的设计说明书+CAD图纸(4)
时间:2017-02-23 10:36 来源:毕业论文 作者:毕业论文 点击:次
（3）换热管伸出管板长度L3：由《钢制列管式固定管板换热器设计手册》得L3=3+2mm。 由《钢制列管式固定管板换热器设计手册》管板与壳体的连接可知图的结构用于课程设计压力小于或等于10kgf/cm2的换热器。本设计壳程设计压力0.4MPa=4kgf/cm2属于此范围，故符合要求。 管板与换热管连接如图2.3所示 图2.3管板与换热管的连接 2.2.4 壳程筒体 材料：由于工作介质为易燃物料，属中度危害的介质，以及容器的使用条件，总和经济性等选材为0Cr18Ni9。 0Cr18Ni9作为不锈钢耐热钢使用最广泛，用于食品用设备，一般化工设备，原子能用工业设备。通俗的讲0Cr18Ni9就是304不锈钢板，具有良好的耐蚀性、耐热性、低温强度和机械性能，冲压弯曲等热加工性好，无热处理硬化现象，无磁性。 尺寸及加工：公称直径500mm；采用板材卷制而成，根据《GB151-1999管壳式换热器》表4中选取，采用单面焊局部无损检测焊接接头系数为1。 厚度：假设厚度在2-6mm之间，温度为常温，焊缝系数取1，由GB150-2011压力容器查表8高合金钢钢管许用应力得到 =125.5MPa，故： 由设计公式 (2.6) 设计厚度 d= +C2=0.798mm 因为壳程的易燃物料无腐蚀性，根据《GB151-1999管壳式换热器》腐蚀裕量的规定：为防止换热器元件由于腐蚀、机械磨损而导致厚度削弱减薄，应考虑腐蚀余量。因为壳程的易燃物料腐蚀性极微，换热器在运作中无磨损，所以腐蚀余量为C2=0 mm 对于0Cr18Ni9，钢板负偏差 =0.798×15%=0.12 mm ∴厚度附加量 = =0.12mm,由于钢板厚度范围为 ，但由于封头厚度在公称直径为 的取值范围下厚度最小值为 ，圆整后取与筒体相同的名义厚度 。 故壳程筒体厚度为4mm。 2.2.5 壳程筒体的强度校核 （1） 计算条件 计算压力： 设计温度：t=60℃ 内径： 材料：0Cr18Ni9板材 试验温度许用应力 设计温度许用应力 试验温度下屈服点 钢板负偏差 腐蚀裕量 焊接接头系数 （2） 厚度计算值 计算厚度： (2.7) 有效厚度： (2.8) 名义厚度： （3） 压力试验时应力校核 压力试验的方法：耐压试验有液压试验和气压试验两种，是容器在使用之前的第一次乘压，且试验压力要比工作压力高，容器发生爆炸的可能性比使用时大。由于在相同压力容积下，试验介质的压缩系数越大，容器所储存的能量也越大，爆炸也就越危险，故应选用压缩系数小得流体作为试验介质。常温时，水的压缩压缩系数（特别是纯水）比气体要小得多，且来源丰富，因而是常用的实验介质。本设计也采用水作为压力试验的介质，即水压试验。 目的：在超设计压力下，考验是否会发生快速扩展造成破坏或开裂造成泄漏，检查密封结构的密封性能。对于外压容器，在外压作用下，容器中的缺陷受压应力的作用，不可能发生开裂，且外压临界失稳压力主要与容器的几何尺寸、制造精度有关，跟缺陷无关，一般不用外压试验来考核其稳定性，而以内压试验进行“试漏”，检查是否存在穿透性缺陷。 压力试验类型：液压试验 试验压力值： (2.9) (责任编辑：qin) |