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内蒙古工业大学本科毕业设计说明书
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引 言
本设计为溶剂冷却器设计。冷却器就是换热器,用以 HYPERLINK /view/878884.htm \t _blank 冷却 HYPERLINK /view/84935.htm \t _blank 流体。通常用水或空气为 HYPERLINK /view/968343.htm \t _blank 冷却剂以除去 HYPERLINK /view/62743.htm \t _blank 热量,是一种换热设备。换热设备是广泛用于化工、石油化工、动力、医药、冶金制冷、轻工等行业的一种通用设备,对国民经济有着十分重要的影响。出于不同的使用目的和工艺要求,换热器的型式很多,而且仍在不断的发展。当前,为了适应我国经济发展的需要,无论从有关工业本身的发展或从能源的开发、利用和节约来看,对换热器都提出了更高的要求。换热设备的种类繁多,可分为管式、板式和其他形式。在本设计中,溶剂冷却器是一台固定管板式换热器。
换热器的型式繁多,不同的使用场合使用目的不同。其中常用结构为管壳式,因其结构简单、造价低廉、选材广泛、清洗方便、适应性强,在各工业部门应用最为广泛。而固定管板式换热器集中了管壳式换热器的优点,应用相当广泛。
固定管板式换热器主要由壳体、换热管束、管板、前端管箱(又称顶盖或封头)和后端结构等部件组成。管束安装在壳体内,两端固定在管板上。管箱和后端结构分别与壳体两端的法兰用螺栓相连,检修或清洗时便于拆卸。换热器设计的优劣最终要看是否适用、经济、安全、运行灵活可靠、检修清理方便等等。一个传热效率高、紧凑、成本低、安全可靠的换热器的产生,要求在设计时精心考虑各种问题。准确的热力设计和计算,还要进行强度校核和符合要求的工艺制造水平。本设计主要是进行结构设计,其中结构设计主要包括两部分,即工艺尺寸的设计与各零部件结构的设计与计算。针对固定管板式换热器适应热膨胀能力差的缺点,设计中特别从三方面进行了膨胀节设置的判定。
在本设计中,主要是对筒体、封头、管箱短节及各零部件进??结构的强度设计和刚度设计,通过进行校核来完成。由于第一次进行设计,在设计中存在一定的不足,请老师批评指正。
图表清单
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图2-1 标准椭圆形封头
图 2-2 常用拉杆的两种形式
图 2-3拉杆结构
图2-4 螺纹连接的拉杆孔
图3-1 凹凸密封面的长颈对焊法兰
图3-2 非金属软垫片
图 3-3 压力容器用A型等长双头螺柱
图3-4 六角螺母
图3-5 管板与壳体连接形式
图3-6 水平布置的单弓形折流板
图3-7 防冲板结构
图4-1 整体带颈对焊(WN)法兰
图4-2 耐油石棉橡胶板尺寸标注
图4-3 手孔及手孔盖示意图
图 4-4 凹凸面密封面结构示意图
图6-1 鞍式支座示意图第12页
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表1-1
表1-2
表2-1
表2-2
表2-3
表2-4
表2-5
表3-1第5页
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表4-1
表4-1 (续)
表4-2
表4-3
表4-4
表4-4(续)
表4-5
表5-1
表6-1
表6-1(续)第53页
第54页
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第72页
换热管的选取
1.1 符号说明
—最外层换热管外壁到筒体内壁的距离,mm。一般取(1~1.5)。
—换热管外径,mm
—换热器筒体内径,mm
—换热器换热面积,
—换热管长度,mm
—总换热管数目
—中心排管数
—换热管中心距,mm
—分程隔板两侧相邻换热管的中心距,mm
—换热管厚度,mm
—设计温度下换热管材料的许用应力,
—常温下换热管材料的许用应力,
1.2 换热管的选取及相关计算
本设计的壳程物料是EA、,管程物料是IW。根据物料的性质,换热管的材料选用20钢。
根据GB151-1999换热管中心距宜不小于1.25倍的换热管外径,常用的换热管中心距见表1-1
表1-1 (mm)
换热管外径1012141619202225303235…换热管中心距S1316192225262832384044…分程隔板两侧相邻管中心距2830323538404244505256…
此处选取换热管型号为φ19×2mm,长度l=4500mm。
给定换热面积=387.8;由[2]查的:=13
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