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DN1000二分加热器机械设计毕业设计论文.doc

DN1000二分加热器机械设计毕业设计论文

不系舟红枫
2019-01-23 0人阅读 举报 0 0 暂无简介

简介:本文档为《DN1000二分加热器机械设计毕业设计论文doc》,可适用于高等教育领域

本科生毕业设计说明书(毕业论文)题目:DN二分加热器机械设计专业:过程装备与控制工程班级:装备班摘要本文是一篇关于固定管板式换热器的结构设计主要用于尿液的冷却。对固定管板式换热器进行了深入的研究首先在换热器总体结构方面对其筒体、封头进行了厚度计算和强度校核得到了在工称直径DN特定的公称压力下合理的筒体和封头的厚度并对筒体和管箱的接管进行了选型与开孔补强校核。其次在换热器内部结构方面进行了换热管的计算和管子的布置按照正确的布管计算方法对换热器公称直径为mm的管板实施了单管程单壳程条件下的人工计算布管并画出了相应的CAD布管图。同时用BS法对管板厚度进行了计算和校核。在整个设计过程中还包括一些其他零部件的设计和选型也对整体制造和安装进行了分析。最后得到一套完整的固定管板式换热器的结构设计方案包括CAD图纸。关键词:换热器固定管板式换热器结构设计强度校核制造工艺AbstractThispaperisfixedonaplate,mainlyusedforcoolingtheurineOnthefixedplateindepthstudy,firstofall,intheinthediameterDN,nominalpressurespecificreasonableunderthecylinderandopeningreinforcementcheckSecondly,intheoftheTubeandpipelayout,theclothinaccordancewiththecorrectmethodofcalculatingtheofthesingletubeprocess,singleshellcalculationundertheconditionsoftheclothanddrawthecorrespondingCADmapoftheclothAtthesametimewithBSLawonthethicknessoftheplateandcheckthecalculationThroughoutthedesignprocess,butalsoincludessomeotherpartsofthedesignandselection,butalsototheoverallmanufactureandinstallationofananalysisFinallygetacompletesetoffixedplateofprogrammes,includingCADdrawingsKeywords:TheIntensityexaminationManufacturingTechnology目录摘要IAbstractII第一章概述换热器在工业中的应用换热器的分类换热器的结构和使用特点管壳式换热器板式换热器板翅式换热器热管式换热器换热器研究现状与发展动向第二章换热器结构设计计算设计条件:壳程圆筒设计圆柱型筒体设计计算管箱设计封头计算管箱法兰的选择与校核垫片等头双头螺栓接管接管的选择开孔补强校核第三章换热器内部结构设计管子的选择英语布置管子数n的确定管子的布置管板的结构管板的介绍管板设计计算管子拉脱力的计算计算是否必须安装膨胀节其他零部件设计防冲板折流板拉杆支座第四章制造工艺筒体椭圆形封头管板管子管箱组装整体组装涂漆工艺焊接工艺参考文献第一章概述换热器是将热流体的部分热量传递给冷流体的设备又称热交换器。在石油、化工、轻工、制药、能源等工业生产中常常需要把低温流体加热或者把高温流体冷却把液体汽化成蒸汽或者把蒸汽冷凝成液体。这些过程均和热量传递有着密切联系因而均可以通过换热器来完成。随着经济的发展各种不同型式和种类的换热器发展很快新结构、新材料的换热器不断涌现。为了适应发展的需要我国对某些种类的换热器已经建立了标准形成了系列。完善的换热器在设计或选型时应满足以下基本要求:()合理地实现所规定的工艺条件()结构安全可靠()便于制造、安装、操作和维修()经济上合理。能源是当前人类面临的重要问题之一,能源开发及转换利用已成为各国的重要课题,而换热器是能源利用过程中必不可少的设备,几乎一切工业领域都要使用,化工、冶金、动力、交通、航空与航天等部门应用尤为广泛。近几年由于新技术发展和新能源开发利用,各种类型的换热器越来越受到工业界的重视,而换热器又是节能措施中较为关键的设备,因此,无论是从工业的发展,还是从能源的有效利用,换热器的合理设计、制造、选型和运行都具有非常重要的意义。换热器在工业中的应用换热器在工、农业的各领域应用十分广泛在日常生活中传热设备也随处可见是不可或缺的工艺设备之一。因此换热设备的研究备受世界各国政府及研究机构的高度重视在世界第一次能源危机爆发以来各国都在下大力量寻找新的能源及在节约能源上研究新的途径。在研究投入大、人力资源配备足的情况下一些具有代表性的高效换热器和强化传热元件诞生。随着研究的深入工业应用取得了令人瞩目的成就得到了大量的回报大大缓解了能源的紧张状况。换热器是一种实现物料之间热量传递的节能设备是在石油、化工、冶金、电力、轻工、食品等行业普遍应用的一种工艺设备。在炼油、化工装置中换热器占总数的左右。近年来随着节能技术的发展应用领域不断扩大利用换热器进行高温和低温热能回收带来了显著的经济效益。目前在换热设备中使用量最大的是管壳式换热器。管壳式换热器按用途分为无相变传热的换热器和有相变传热的冷凝器和重沸器。随着环境保护要求的提高近年来加氢装置的需求越来越多所需的高温、高压换热器数量随之增大。螺纹锁紧环换热器、金属垫圈式换热器、密封盖板式换热器技术发展越来越快不仅在承温、承压上满足装置运行要求而且在传热与动力消耗上发展较快同时亦适用于乙烯裂解、化肥中合成氨、聚合和天然气等场合可满足承压高达Mpa承温达度的使用要求。在这些场合换热器占有的投资占以上。近年来国内在节能、增效等方面改进换热器性能在提高传热效率减少传热面积降低压降提高装置热强度等方面的研究取得了显著成绩。流程优化软件技术的发展带来了换热器应用的增多。换热器的大量使用有效地提高了能源的利用率使企业成本降低效益提高。换热器的分类换热器作为传热设备随处可见在工业中应用非常普遍特别是耗能用量十分大的领域随着节能技术的飞速发展换热器的种类开发越来越多。适用于不同介质、不同工况不同温度、不同压力的换热器结构和型式亦不同换热器种类随新型、高效换热器的开发不断更新具体分类如下。一、换热器按传热方式的不同可分为混合式、蓄热式和间壁式三类。()混合式换热器是通过冷、热流体的直接接触、混合进行热量交换的换热器又称接触式换热器。由于两流体混合换热后必须及时分离这类换热器适合于气、液两流体之间的换热。例如化工厂和发电厂所用的凉水塔中热水由上往下喷淋而冷空气自下而上吸入在填充物的水膜表面或飞沫及水滴表面热水和冷空气相互接触进行换热热水被冷却冷空气被加热然后依靠两流体本身的密度差得以及时分离。()蓄热式换热器是利用冷、热流体交替流经蓄热室中的蓄热体(填料)表面从而进行热量交换的换热器如炼焦炉下方预热空气的蓄热室。这类换热器主要用于回收和利用高温废气的热量。以回收冷量为目的的同类设备称蓄冷器多用于空气分离装置中。()间壁式换热器的冷、热流体被固体间壁隔开并通过间壁进行热量交换的换热器因此又称表面式换热器这类换热器应用最广。间壁式换热器根据传热面的结构不同可分为管式、板面式和其他型式。管式换热器以管子表面作为传热面包括蛇管式换热器、套管式换热器和管壳式换热器等板面式换热器以板面作为传热面包括板式换热器、螺旋板换热器、板翅式换热器、板壳式换热器和伞板换热器等其他型式换热器是为满足某些特殊要求而设计的换热器如刮面式换热器、转盘式换热器和空气冷却器等。图蛇管的形状二、按传热种类分类无相变传热一般分为加热器和冷却器。有相变传热一般分为冷凝器和重沸器。三、按结构分类分为浮头式换热器、固定管板式换热器、填料函式换热器、U形管式换热器、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。四、按折流板分布分类分为单弓形换热器、双弓形换热器、三弓形换热器、螺旋弓形换热器。五、按板状分类分为螺旋板换热器、板式换热器、板翅式换热器、板壳式换热器、板式蒸发器、板式冷凝器、印刷电路板换热器、穿孔换热器。六、按密封形式分此类换热器多用于高温、高压装置中具体分为:螺旋锁紧环换热器、薄膜密封换热器、钢垫圈换热器、密封盖板式换热器。七、非金属材料换热器分类分为石墨换热器、陶瓷纤维复合材料换热器、玻璃钢换热器。八、空冷式换热器分类分为干式空冷器、湿式空冷器、干湿联合空冷器、电站空冷器、表面蒸发式空冷器、板式空冷器、能量回收空冷器、自然对流空冷器、高压空冷器。换热器的种类繁多还有按管箱分类等各种换热器各适用于某一种工况。为此应根据介质、温度、压力的不同选择不同种类的换热器扬长避短使之带来更大的效益。换热器的结构和使用特点管壳式换热器管壳式换热器是最常用的普通结构,它包括:固定管板式换热器、U型管壳式换热器、带膨胀节式换热器、浮头式换热器、分段式换热器、套管式换热器等。固定管板式换热器具有结构简单、重量轻、造价低等优点缺点就是由于热膨胀而引起管子拉弯。U型管壳式换热器就是克服此缺点将管子作成“U”型,一端固定另一端活动,使得换热器不受膨胀的影响,结构较简单,重量轻,其缺点是不能机械清洗、管子不便拆换、单位容量及单位质量的传热量低,适用于温差大、管内流体介质比较干净的场合。带膨胀节式换热器可解决膨胀问题,用膨胀接头的结构,故适用温差大的流体和高压流体,因为可将接头拆下来进行清洗,所以可处理易结垢流体,而对低压气体则不适宜,但其缺点就是制造复杂。浮头式管壳换热器,其浮头不与外壳相连,可自由伸缩,这样既解决了热膨胀的问题,也方便清洗,检修时可将管芯抽出即可对于固定管板、列管、套管式换热器每一外壳容积为时,其传热面积约为~m。对U型管壳式换热器、浮头式换热器每一外壳容积为时,其传热面积为左右。板式换热器由于板式换热器的传热面上可以压出凹凸形排液槽,在较低的雷诺数条件下既可出现紊流状态,故换热系数较高,一般可达~Kcal(环CrNi)。()乙型法兰的短节材料应与法兰材料相同如不相同其强度级别不得低于法兰材料且要求它与法兰材料之间有良好的焊接性并在图纸明细栏中注明短节长度允许增加。二机械加工()凹凸密封面凹面和凸面的外径槽密封面的槽面外径公差按GBT的规定。孔为H轴为h。()螺柱通孔中心直径和相邻两螺柱通孔弦长的允差为mm,任意两螺柱通孔弦长的允差应符合表的规定。表公称直径〈~〉允差()上述规定外的加工面未注公差尺寸的公差可按表选用。表公差等级尺寸分段~>~>~>~>~>~>~>~fmcv三焊接甲乙型法兰与筒体或短节的连接焊缝要饱满并符合图样规定长颈法兰与圆筒的对接焊接接头应为全焊透结构。全部焊接都必须依据可靠的焊接工艺评定采用确保焊接质量的焊接方法和焊接工艺。四法兰标记表法兰标准号法兰类型标准号甲型平焊法兰GBT乙型平焊法兰GBT长颈对焊法兰GBT密封面形式与代号密封面形式代号平面密封面RF凹凸密封面凹密封面FM凸密封面M槽密封面密封面T槽密封面G法兰名称与代号法兰类型名称及代号一般法兰法兰衬环法兰法兰C由JBT取法兰材料为MnR选取长颈对焊法兰。由=MPa可选取的法兰标准如表:表法兰标准表DNDhadR法兰设计的应力校核法兰的材料选择由JB知选锻件其中①法兰力矩。a.预紧状态下的法兰力矩:a.预紧状态下的法兰力矩:式中:()而作用于法兰内径截面上的流体压力引起的轴向力:流体压力引起的总轴向力与作用于法兰截面上的流体压力引起的轴向力之差故:②法兰设计力矩③法兰应力(整体法兰)a.轴向应力形状参数:法兰内外径比值K:由GB图得由GB图得由GB图得由K=在GB查表得:U综上所得:满足要求。b.径向应力法兰有效厚度:满足要求。c.切向应力MPa<满足要求。综上所述法兰校核满足要求。垫片由JBT从经济角度考虑垫片按GBT选取耐石棉橡胶板。非金属软垫片指的是耐油石棉橡胶板(GBT使用温度<)和石棉橡胶板(GBT,使用温度<),它们在种类型的法兰上均可应用但是如果是槽型密封面,由于这种垫片挤在槽中,更换困难,不宜使用应该指出,密封垫片的材质与尺寸是确定螺柱和法兰尺寸的计算基础,所以在按法兰标准选用法兰时,还应按相关的标准确定相应的垫片尺寸=MPa时其标准尺寸为:D=mmd=mm。其垫片接触宽度为:由GB取m=y=MPa。等头双头螺栓这种连接适用于结构上不能采用螺栓连接的场合例如被连接件之一太厚不宜制成通孔材料又比较软(例如用铝镁合金制造的壳体)且需要经常拆装时往往采用双头螺柱连接。显然拆卸这种连接时不用拆下螺柱。压力容器法兰用的双头螺柱有A型和B型两种A型螺柱无螺纹部分的直径等于螺纹外径B型螺柱无螺纹部分直径等于根径且中间无螺纹部分与螺纹段之间要有过渡圆弧。A型与B型的两种螺柱选用原则如下。在法兰连接中法兰和壳体是焊在一起的在安装时法兰与螺柱的温度相同操作时法兰随壳体温度有所升高在通常情况下法兰的温升值往往大于螺柱的温升值于是法兰沿其厚度方向的热变形将大于螺柱的热伸长量由于法兰盘在沿起厚度方向的刚度远大于螺柱所以在容器操作时可以认为螺柱(两个螺母间)根本限制不了法兰的厚度反过来倒是法兰强迫螺柱在其热伸长之外还要产生一定量的弹性变形于是法兰的热变形与螺栓热变形之差就是螺栓附加的弹性变形。A型双头螺柱只在两端车有螺纹中间螺杆部分的直径等于螺纹外径。就普通螺纹来说螺纹外径横截面积与螺纹根部面积之比大约为~可以看出采用A型螺柱其危险截面上的附加热应力要比B型螺柱上的附加热应力值大。所以当法兰与螺柱间在工作状态下温差较大时应选用B型螺柱。由于法兰标准是在综合考虑法兰垫片紧固螺柱的结构材料所给条件的基础上经过设计计算编制的因此螺柱材料不宜随意确定必须顾及法兰垫片螺柱材料的匹配。在JBT〈〈压力容器法兰分类与技术条件〉〉中规定了法兰垫片螺柱材料匹配表及其三个附表。由JBT取螺栓材料为CrMoA螺母材料为CrMoA。且由JBT取螺栓规格伸出长度为mm数量为其具体尺寸按零件图中规定。接管接管的选择取接管材料为号钢。在设计温度下材料的许用应力。由于壳体名义厚度为mm接管公称直径为mm大于mm。故需另行补强。开孔补强校核圆筒开孔所需补强面积开孔补强采用等面积不强法钢管许用应力。接管计算厚度:接管有效厚度:开孔直径:接管有效补强宽度:接管外侧有效补强高度:所需补强面积:可以作为补强的面积为:尚需另外的补强面积为:补强圈厚度:实际取。则另行补强面积:同时计及焊缝之后该开孔补强的强度足够。管箱开孔补强校核开孔补强采用等面积补强法选接管材料为号热轧碳素钢管。。接管公称直径为mm。接管计算壁厚:接管有效壁厚:开孔直径:接管有效补强宽度:。接管外侧有效补强高度:。需要补强面积:。可以作为补强的面积为:尚需另外的补强面积为:补强圈的厚度:实际取。则另行补强面积:同时计及焊缝面积之后该开孔补强的强度足够。第三章换热器内部结构设计管子的选择英语布置管子数n的确定考虑到管程走尿液由于尿液容易在管内结垢为日后方便清洗故换热器采用φ×的CrNi不锈钢管。管长米。由换热面积可得:管子的布置由于换热介质比较干净管外无需清洗根据表取管间距为mm。因管子在管板上的排列应力求分布均匀、紧凑也需要考虑清洗和整体结构的要求常见的排列方式如图所示。其中正三角行排列是最常见的一种。图当换热器外管需要清洗时换热管按正方形排列其相邻两管间的净空距离(Sd)不小于mm对于外径为的换热管的中心距分别不得小于mm。考虑到本换热器的具体情况选择正三角形排列适宜。表管间距表换热管外径换热管中心距S~分程隔板槽两侧相邻管中心距管板的结构管板的介绍管板的结构管板结构设计涉及三个问题:一是管板与壳体和管箱的连接结构二是涉及管板与换热器连接方式的管孔结构三是最大布管圆直径。()管板与壳体和管箱的连接管板与管箱之间一般均采用法兰连接对于固定管板式换热器大都采用延长部分兼作法兰的管板。当壳程不需要清洗时管板直接焊在筒体上在与管箱法兰连接的一面可采用不同的密封面。当壳程或管程需要经常清洗时可采用压力容器设计手册图所示结构的管板。对于浮头式U形管式和填料函式换热器采用的是不带法兰的管板。对与多管成的换热器在与管箱连接的一侧的管板表面要铣出程隔板槽槽深一般不小于mm,槽宽碳钢取mm,不锈钢取mm。分程隔板槽的转角处应有倒角。()管板与换热管的连接换热管与管板的连接形式有胀接焊接胀焊应用三种。无论采取何种形式要求满足的基本条件有两个:一是良好的气密性二是足够的结合力。为此对管孔结构有如下要求。)胀接胀接分强度胀和贴胀。贴胀主要是为了消除换热管与管孔之间的缝隙为轻度胀接而强度胀则要保证换热管与管板连接处的密封性与抗拉脱强度。当管壳之间有少量介质渗透不会引起不良后果时可采用胀接胀接结构简单管子修补容易。胀接是用胀管器将管板孔中的管子强行胀大使之发生塑性变形并与仅发生弹性变形的管板孔紧密贴合借助于胀接后管板孔收缩所产生的残余应力箍紧管子四周从而实现管子与管板的连接。由于胀接靠的是管板孔收缩产生的残余应力这一应力会随着温度的升高而降低所以胀接连接的使用温度不能大于度设计压力不超过MPa。而且操作中应无剧烈振动无过大的温度变化以及无严重的应力腐蚀。外径小于mm的换热管与管板的连接也不宜采用胀接。用于胀接的管板其管孔有光滑的和带环形槽的两中。当换热管受拉脱力较小时可用光滑孔。管孔开环形槽的目的是提高抗拉脱力并增强密封性环形槽的数目为~个取决于管板厚度。此外对胀接的管板及换热管还有如下要求:a)选材时应注意时管板材料的硬度大于换热管材料的硬度以保证管子发生塑性变形时管板只发生弹性变形。当由于工艺对材料要求的限制上述要求得不到满足时可将管子端部局部退火降低其硬度以保证胀接强度和紧密性。有应力腐蚀时不可采用这种方法。b)换热管与管板孔连接部位的粗糙度对胀接质量有影响。为保证结合面不产生泄漏现象结合面上不允许有贯通的纵向和螺旋状刻痕。c)换热管与管板孔连接部位的表面应清理干净不应有影响胀接的毛刺、铁屑、锈斑和油污等。)强度焊管板与换热管的焊接应用较为广泛因为管孔不需开槽换热管端部无需退火所以制造加工方便。焊接结构强度高抗拉脱力强。当焊接接头有泄漏可以补焊。如需要更换换热管可用专用刀具拆卸比换胀接管方便。强度焊适用的压力和温度一般不限制但不适用于有振动或间隙、应力腐蚀的场合。)胀焊并接根据对胀、焊所起作用的要求不同胀焊并用结构又可分两种。a)强度胀加密封焊对胀接的要求是承受管子载荷并保证连接处的密封而焊接起辅助性防漏作用。b)强度焊加贴胀用焊接保证强度和密封贴胀是为了消除换热器与管板见的环隙以防止产生间隙腐蚀并增强抗疲劳破坏能力。()最大布管圆直径管板上的管孔必须布置在一定的范围之内这个范围用布管限定圆直径表示。管板厚度管板厚度表(略)管板设计计算固定管板厚度计算采用BS法。管板选用管板兼法兰型与管子的连接采用强度焊加贴胀。管板材料选用Mn锻其。各元件材料及其设计数据的计算壳程圆筒:材料QB(根据GB表表FF可得:)设计温度下材料的许用应力。圆筒壁温下的弹性模量。圆筒壁温下的线膨胀系数换热管:材料CrNi管壁温度下的弹性模量。管壁温度下的线膨胀系数。假设管板厚度b=mm。总换热管数n=。结构参数计算对单管程换热器隔板槽面积。壳程圆筒内径面积:。一根管壁金属的面积:。开孔强度削弱系数(单程):。两管板间换热管有效长度:L=mm计算系数K:则K=。筒体壳壁金属的截面积B:管板上管孔所占的总截面积C:系数:系数λ:管子与筒体的刚度比Q:换热管与壳体的总膨胀差y:最大压差:当量压差:应力计算按管板简支考虑依K值根据GB查图得:。管板径向应力:管子的轴向应力:管板管子的强度校核管板计算厚度满足强度要求考虑双面腐蚀取。隔板槽深取mm,实际管板厚为mm。管子拉脱力的计算换热器在工作过程中管程介质和壳程介质是要求严格分开的对于管壳式换热器而言要求做到管子和管板之间的密封可靠。为保证管端与管板牢固的连接必须进行拉脱力的校核。拉脱力的校核公式为:式中:管子与管板的膨胀长度mm。其值简表。许用拉脱力。其值见表。换热管外伸长度表换热管规格外径壁厚换热管最小伸出长度最小坡口深度许用拉脱力MPa换热管与管板连接结构形式管端不卷边管孔不开槽胀接管端不卷边或管孔不开槽胀接焊接则拉脱力其中:。由于管子和管板的连接采用胀焊组合管子的许用拉脱力小于材料的许用应力。因此拉脱力在许用范围内。计算是否必须安装膨胀节膨胀节是装在固定管板式换热器壳体上的挠性构件依靠这种变形的挠性构件对管子与壳体的热膨胀差进行补偿以此来缓和或降低壳体与管子因温差引起的温差应力。膨胀节设置必要性的判断是通过计算温差产生的轴向力和压力产生的轴向力共同作用而得到换热管最大应力壳体最大应力及管子拉脱力q,当时则应设置膨胀节。管壳壁温差所产生的轴向力其中:压力作用于壳体上的轴向力:式中:则:压力作用与管子上的轴向力则:根据GB的设计规定在考虑热应力的情况下管子和壳体上的应力均小于倍的许用应力。实际求得的应力均较小满足设计要求。所以该换热器不必设置膨胀节。其他零部件设计防冲板考虑到液体对换热器的影响在液体进口设置防冲板选材为QA、F。流体对入口处的管子进行冲击引起振动和腐蚀为保护这部分管子而设置防冲板。折流板折流板的作用:A增加湍流程度对流传热系数高加强换热B支撑管道防止管道压弯并防止振动。它的结构设计要根据工艺过程及要求来确定常见的折流板的形式有弓形矩形和圆盘圆环形。弓形折流板是最为常用的一种形式其上圆切口大小和板间距的大小是影响传热和压降的两个重要因素其中圆缺口切口高度应使缺口处流通截面与两折流板间的流通面积相接近以减少流通截面变化引起的压降。一般圆缺切口的高度h取(~)对于无相变流体推荐取h=~。换热管与折流板孔间的间隙可按表选取间隙太小穿管困难间隙太大则容易引起旁路泄漏。该换热器折流板选用弓形折流板折流板缺口高度取。折流板的缺口间距取。根据GB折流板的最小厚度取mm。折流板的外径取mm。折流板的开孔直径的大小为mm。材料为CrNi钢。由于换热管的直径为mm。故拉杆采用拉杆定距的形式按表拉杆选用根的不锈钢杆。表折流板管孔直径与允许误差管子外径管孔直径允许误差表折流板和支撑板的外径公称直径〈~~~~~~~名义外径DNDNDNDNDNDNDNDN允许误差表折流板的最小厚度公称直径最大无支承间距~~~~〉~~~~表换热管最大无支撑间距换热管外直径最大无支撑间距钢管有色金属管拉杆拉杆应尽量均匀布置在管束的外边缘。对于大直径的换热器在布管区内或靠近折流板缺口处应不止相当数量的拉杆常用拉杆的形式有拉杆定距管结构和点焊结构。拉杆定距管结构适用与换热管外径大与或等于mm的管束拉杆与折流板点焊结构适用与换热管外径小于等于mm的管束拉杆的数量按表选取。表拉杆数量公称拉杆<~~~~~~~由于换热器的直径为mm故拉杆采用拉杆定距管的形式按表拉杆选用根的不锈钢杆实际使用中为安全起见选用根的不锈钢拉杆。支座鞍式支座卧式容器的支座应用最普遍而且有标准可查的是鞍式支座简称鞍座。鞍座的标准曾作过无数次修订因而日臻完善下面介绍的是现行的鞍座标准中的主要内容。一鞍座的结构与类型鞍座的结构旅行应提及以下五点。a)鞍座有焊制与弯制之分焊制是由底板、腹板、筋板和垫板四种板组焊而成。弯制鞍座与焊制鞍座的区别仅仅是腹板与底板是由同一块钢板弯出来的这二板之间没有焊缝只有DN<mm的鞍座才有弯制鞍座。这四种板的厚度以及筋板的数目和支座的高度决定着鞍座的最大允许载荷。b)由于同一直径的容器长度有长有短、介质有轻有重因而同一DN的鞍座按其允许承受的最大载荷考虑有轻型和重型之分。对于DN〈mm的鞍座由于容器的直径较小支座按轻型与重型区分后其四板的尺寸差别不大所以DN<mm的鞍座只有重型没有轻型。c)鞍座大都带有垫板但是对于DN<mm的鞍座也有不带垫板的。d)为了使容器的壁温发生变化时能够沿轴线方向自由伸缩鞍座的底板有两种一种底板上的螺栓孔是圆形的另一种底板上的螺栓孔是长圆形的。安装时F型鞍座是被底板上的地脚螺栓固定在基础上的成为固定鞍座S型鞍座地脚螺栓上则使用两个螺母先拧上去的螺母拧到底后倒退一圈再用第二个螺母锁紧。这样当容器出现热变形时S型鞍座可以随容器一起做轴向移动所以S型鞍座属活动鞍座。为了便于S型鞍座的轴向滑动如果容器的基础是钢筋混凝土时S型鞍座的下面必须安装基础垫板。e)当容器置于鞍座上时鞍座的约束反力将集中作用于容器的局部器壁上引起该处器壁内复杂的而且是相当大的局部应力这些应力除了与筒壁的厚度和鞍座的位置有关外鞍座包角的大小对鞍座边角处器壁内的应力有相当大的影响增大鞍座包角可减少该处的应力。增大鞍座包角从鞍座看是提高了鞍座的承载能力而更基本的是减小了容器筒体在支座反力作用下器壁内的局部应力。二鞍座的选用选用鞍座应考虑以下问题。()A型B型的选择DN〈mm的鞍座只有重型所以DN>mm的鞍座才有轻、重型的选择问题。选择的依据是:鞍座的实际承受的载荷应小于鞍座的允许载荷。在确定鞍座实际承受的载荷时应将水压试验时容器及介质的总重可能最大的情况考虑进去。()鞍座是否带垫板DN>mm的鞍座都带垫板。DN<mm的鞍座符合以下条件之一时也必须设置垫板。)容器筒体的有效厚度小与或等于mm时)容器筒体鞍座处的周向应力大于规定值时)容器筒体有热处理要求时)容器筒体与鞍座间温差大于度时)容器筒体材料与鞍座材料的化学成分与力学性能相差较大时。不锈钢筒体配用碳钢鞍座时鞍座必须配制用相同不锈钢材料制造的垫板。()鞍座的定位鞍座的位置应尽可能靠近封头。滑动鞍座的安装定位还要考虑容器使用时是受热伸长还是降温收缩并根据此来判断底板的长螺孔的位置。()鞍座标记当鞍座高度h垫板厚度滑动支座螺孔长度不取标准值时应在上述标记后依次加标:Ⅱ管板外径公差Ⅲ管板密封面直径公差mmⅣ管板厚度公差mmd作标记移植③划线钻孔a画线:管孔和拉杆螺纹孔位置线b划线确认c将前后管板组对校正固定在一起同时钻管孔d单件扩孔双面倒角e钻前管板螺丝孔f钻环首螺钉孔④检验a管板密封面应与轴线垂直其垂直度公差为mmb管孔直径c管板钻孔后的管桥宽度必须最小管桥宽度为mm且不超过个d螺柱孔中心圆直径和相邻两螺孔参弦长公差为任意两螺栓孔弦长公差为⑤刨管程槽管子直管一律采用整根管子而不允许有接缝。管子应该进行校直管子两端须用磨管机清除氧化皮、铁锈、及污垢等杂质直至露出金属光泽。除锈长度不小于两倍管板厚度。当管子与管板的连接采用胀接工艺时管端硬度应低于管板硬度。①原材料检验a材质证明书b管子外观无折叠裂纹压扁等缺陷②切管校直a切管mmb校直c检验Ⅰ外径偏差Ⅱ壁厚偏差③单管试压a试压,要求试压,试验压力Mpab试压确认④磨管a管子两端要磨平b除掉氧化皮,污垢,使出现金属光泽管箱组装①清点零件。②组焊。a组焊短壳与法兰法兰密封面应垂直于主轴中心线。b组焊隔板。c焊接以“焊接工艺”为准。d检验Ⅰ焊缝外观几何尺寸检验。Ⅱ无损探伤按“产品工艺说明卡”③划线开孔。a按图划接管开孔位置线。b划线确认。c气割开孔除熔渣。④组焊接管法兰。a接管与法兰的组焊。b按管法兰短壳组焊要求。Ⅰ法兰螺栓孔跨中分布。Ⅱ接管法兰的伸出长度按图纸。Ⅲ接管法兰封面必须平行于短壳。⑤热处理。a按“热处理工艺术”要求进行。⑥法兰密封面的机械加工。⑦检验。整体组装封头管箱与筒体组装时须注意法兰螺栓的紧固程序尤其是高压大直径的换热器。①清点零件。②外壳组焊。a筒体与两端法兰组焊要求。Ⅰ法兰螺栓孔跨中均匀分布。Ⅱ接管法兰封面必须垂直于筒体主轴中心线。b车削筒体两端法兰密封面。c划外壳开孔位置线。d划线确认。e气割开孔其开孔直径。f打磨焊接坡口。g组对接管法兰。③检验。④组装管束。⑤组装管板。⑥涂漆。⑦铭牌安装。⑧产品最终检验。涂漆工艺①涂漆的品种:底漆红丹防锈漆。②涂漆质量:具有出厂合格证对于超过贮存期的油漆须经过检验部门鉴定合格方可使用。③容器表面质量要干燥对油污铁锈焊接飞溅物及其它影响油漆质量的杂物应清除。⑤容器表面的漆膜应均匀不应有气泡龟裂和剥落等。⑥容器出厂时应检查油漆质量必要时可做修改。焊接工艺①施工人员应严格按照图纸及焊接工艺规程的要求进行施焊。②一般DN≥,≥的容器A,B类焊缝可优先使用自动焊DN≥,≥的容器A,B类焊缝外圈可使用自动焊内圈使用手工焊。③A,B类焊缝的余高,对碳钢和常用不锈钢按规定操作。④焊前用焊口检测面检查焊缝坡口钝边间隔是否符合工艺要求并清理坡口两侧的锈蚀等污物然后按图间隔点圆。⑥产品试板在纵缝一端的延长部位与纵缝同时施焊凡是纵缝对焊缝均顺在两端加引弧和熄弧板。⑦焊缝坡口单道矩弧施焊反而焊完后正面碳弧气泡清根再用磨光机打磨坡口两侧的氧化皮封底施焊后各层间的溶渣及焊接飞溅物要仔细清理干净。⑧焊完后自检及时清除飞溅物合格后打上施焊人钢号。⑨外观检查合格后做射线探伤其中AB类焊缝据JB标准Ⅲ级合格CD类按JBⅠ级合格。⑩试板拍片按JB标准Ⅲ级合格。换热管以及筒体小部件等根据不同的环境选择合理的材料。参考文献GB钢制压力容器GB管壳式换热器国家质量技术监督局压力容器安全技术监察规程中国劳动社会保障出版社年JBT~压力容器法兰JBT管壳式换热器用金属垫片JBT管壳式换热器用缠绕垫片JBT管壳式换热器用非金属垫片贺匡国主编化工容器及设备简明设计手册化学工业出版社JBT补强圈JBT钢制压力容器用封头HG~钢制管法兰、垫片、紧固件HG钢制化工容器设计基础规定HG钢制化工容器材料选用规定HG钢制化工容器结构设计规定HG钢制化工容器制造技术要求CDA化工设备设计文件编制规定钱颂文主编换热器设计手册化学工业出版社出版年月王志魁主编化工原理(上)(第二版)化学工业出版郑津洋董其伍桑芝富主编过程设备设计化学工业出版社JB压力容器无损检测刁玉玮王立业编化工设备机械基础大连理工大学出版社天津大学等院校合编化工容器及设备化学工业出版社毕业设计(论文)原创性声明和使用授权说明原创性声明本人郑重承诺:所呈交的毕业设计(论文)是我个人在指导教师的指导下进行的研究工作及取得的成果。尽我所知除文中特别加以标注和致谢的地方外不包含其他人或组织已经发表或公布过的研究成果也不包含我为获得及其它教育机构的学位或学历而使用过的材料。对本研究提供过帮助和做出过贡献的个人或集体均已在文中作了明确的说明并表示了谢意。作者签名:     日 期:     ​​​​​​​​​​​​指导教师签名:     日  期:     使用授权说明本人完全了解大学关于收集、保存、使用毕业设计(论文)的规定即:按照学校要求提交毕业设计(论文)的印刷本和电子版本学校有权保存毕业设计(论文)的印刷本和电子版并提供目录检索与阅览服务学校可以采用影印、缩印、数字化或其它复制手段保存论文在不以赢利为目的前提下学校可以公布论文的部分或全部内容。作者签名:     日 期:     ​​​​​​​​​​​​学位论文原创性声明本人郑重声明:所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。除了文中特别加以标注引用的内容外本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。作者签名:日期:年月日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版允许论文被查阅和借阅。本人授权    大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。涉密论文按学校规定处理。作者签名:日期:年月日导师签名:日期:年月日指导教师评阅书指导教师评价:一、撰写(设计)过程、学生在论文(设计)过程中的治学态度、工作精神□优□良□中□及格□不及格、学生掌握专业知识、技能的扎实程度□优□良□中□及格□不及格、学生综合运用所学知识和专业技能分析和解决问题的能力□优□良□中□及格□不及格、研究方法的科学性技术线路的可行性设计方案的合理性□优□良□中□及格□不及格、完成毕业论文(设计)期间的出勤情况□优□良□中□及格□不及格二、论文(设计)质量、论文(设计)的整体结构是否符合撰写规范?□优□良□中□及格□不及格、是否完成指定的论文(设计)任务(包括装订及附件)?□优□良□中□及格□不及格三、论文(设计)水平、论文(设计)的理论意义或对解决实际问题的指导意义□优□良□中□及格□不及格、论文的观念是否有新意?设计是否有创意?□优□良□中□及格□不及格、论文(设计说明书)所体现的整体水平□优□良□中□及格□不及格建议成绩:□优□良□中□及格□不及格(在所选等级前的□内画“√”)指导教师:(签名)单位:(盖章)年月日评阅教师评阅书评阅教师评价:一、论文(设计)质量、论文(设计)的整体结构是否符合撰写规范?□优□良□中□及格□不及格、是否完成指定的论文(设计)任务(包括装订及附件)?□优□良□中□及格□不及格二、论文(设计)水平、论文(设计)的理论意义或对解决实际问题的指导意义□优□良□中□及格□不及格、论文的观念是否有新意?设计是否有创意?□优□良□中□及格□不及格、论文(设计说明书)所体现的整体水平□优□良□中□及格□不及格建议成绩:□优□良□中□及格□不及格(在所选等级前的□内画“√”)评阅教师:(签名)单位:(盖章)年月日教研室(或答辩小组)及教学系意见教研室(或答辩小组)评价:一、答辩过程、毕业论文(设计)的基本要点和见解的叙述情况□优□良□中□及格□不及格、对答辩问题的反应、理解、表达情况□优□良□中□及格□不及格、学生答辩过程中的精神状态□优□良□中□及格□不及格二、论文(设计)质量、论文(设计)的整体结构是否符合撰写规范?□优□良□中□及格□不及格、是否完成指定的论文(设计)任务(包括装订及附件)?□优□良□中□及格□不及格三、论文(设计)水平、论文(设计)的理论意义或对解决实际问题的指导意义□优□良□中□及格□不及格、论文的观念是否有新意?设计是否有创意?□优□良□中□及格□不及格、论文(设计说明书)所体现的整体水平□优□良□中□及格□不及格评定成绩:□优□良□中□及格□不及格(在所选等级前的□内画“√”)教研室主任(或答辩小组组长):(签名)年月日教学系意见:系主任:(签名)年月日学位论文原创性声明本人郑重声明:所呈交的学位论文是本人在导师的指导下进行的研究工作所取得的成果。尽我所知除文中已经特别注明引用的内容和致谢的地方外本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的研究成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体均已在文中以明确方式注明并表示感谢。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。学位论文作者(本人签名):年月日学位论文出版授权书本人及导师完全同意《中国博士学位论文全文数据库出版章程》、《中国优秀硕士学位论文全文数据库出版章程》(以下简称“章程”)愿意将本人的学位论文提交“中国学术期刊(光盘版)电子杂志社”在《中国博士学位论文全文数据库》、《中国优秀硕士学位论文全文数据库》中全文发表和以电子、网络形式公开出版并同意编入CNKI《中国知识资源总库》在《中国博硕士学位论文评价数据库》中使用和在互联网上传播同意按“章程”规定享受相关权益。论文密级:□公开□保密(年月至年月)(保密的学位论文在解密后应遵守此协议)作者签名:导师签名:年月日年月日独创声明本人郑重声明:所呈交的毕业设计(论文)是本人在指导老师的指导下独立进行研究工作所取得的成果成果不存在知识产权争议。尽我所知除文中已经注明引用的内容外本设计(论文)不含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体均已在文中以明确方式标明。本声明的法律后果由本人承担。 作者签名:二〇一〇年九月二十日 毕业设计(论文)使用授权声明本人完全了解滨州学院关于收集、保存、使用毕业设计(论文)的规定。本人愿意按照学校要求提交学位论文的印刷本和电子版同意学校保存学位论文的印刷本和电子版或采用影印、数字化或其它复制手段保存设计(论文)同意学校在不以营利为目的的前提下建立目录检索与阅览服务系统公布设计(论文)的部分或全部内容允许他人依法合理使用。(保密论文在解密后遵守此规定) 作者签名:二〇一〇年九月二十日致谢时间飞逝大学的学习生活很快就要过去在这四年的学习生活中收获了很多而这些成绩的取得是和一直关心帮助我的人分不开的。首先非常感谢学校开设这个课题为本人日后从事计算机方面的工作提供了经验奠定了基础。本次毕业设计大概持续了半年现在终于到结尾了。本次毕业设计是对我大学四年学习下来最好的检验。经过这次毕业设计我的能力有了很大的提高比如操作能力、分析问题的能力、合作精神、严谨的工作作风等方方面面都有很大的进步。这期间凝聚了很多人的心血在此我表示由衷的感谢。没有他们的帮助我将无法顺利完成这次设计。首先我要特别感谢我的知道郭谦功老师对我的悉心指导在我的论文书写及设计过程中给了我大量的帮助和指导为我理清了设计思路和操作方法并对我所做的课题提出了有效的改进方案。郭谦功老师渊博的知识、严谨的作风和诲人不倦的态度给我留下了深刻的印象。从他身上我学到了许多能受益终生的东西。再次对周巍老师表示衷心的感谢。其次我要感谢大学四年中所有的任课老师和辅导员在学习期间对我的严格要求感谢他们对我学习上和生活上的帮助使我了解了许多专业知识和为人的道理能够在今后的生活道路上有继续奋斗的力量。另外我还要感谢大学四年和我一起走过的同学朋友对我的关心与支持与他们一起学习、生活让我在大学期间生活的很充实给我留下了很多难忘的回忆。最后我要感谢我的父母对我的关系和理解如果没有他们在我的学习生涯中的无私奉献和默默支持我将无法顺利完成今天的学业。四年的大学生活就快走入尾声我们的校园生活就要划上句号心中是无尽的难舍与眷恋。从这里走出对我的人生来说将是踏上一个新的征程要把所学的知识应用到实际工作中去。回首四年取得了些许成绩生活中有快乐也有艰辛。感谢老师四年来对我孜孜不倦的教诲对我成长的关心和爱护。学友情深情同兄妹。四年的风风雨雨我们一同走过充满着关爱给我留下了值得珍藏的最美好的记忆。在我的十几年求学历程里离不开父母的鼓励和支持是他们辛勤的劳作无私的付出为我创造良好的学习条件我才能顺利完成完成学业感激他们一直以来对我的抚养与培育。最后我要特别感谢我的导师赵达睿老师、和研究生助教熊伟丽老师。是他们在我毕业的最后关头给了我们巨大的帮助与鼓励给了我很多解决问题的思路在此表示衷心的感激。老师们认真负责的工作态度严谨的治学精神和深厚的理论水平都使我收益匪浅。他无论在理论上还是在实践中都给与我很大的帮助使我得到不少的提高这对于我以后的工作和学习都有一种巨大的帮助感谢他耐心的辅导。在论文的撰写过程中老师们给予我很大的帮助帮助解决了不少的难点使得论文能够及时完成这里一并表示真诚的感谢。IIunknownunknownunknownunknownunknownunknownunknownunknownunknownunknownunknownunknownunknownunknownunknownunknownunknownunknownunknownunknownunknownunknownunknownunknownunknownunknownunknownunknownunknownunknownunknownunknownunknownunknownunknownunknownunknownunknownunknownunknownunknownunknownunknownunknownunknownunknownunknownunknownunknownunknownunknownunknownunknownunknownunknownunknownunknownunknownunknownunknownunknownunknownunknownunknownunknownunknownunknownunknownunknownunknownunknownunknownunknownunknownunknownunknownunknownunknownunknownunknownunknownunknownunknownunknownunknownunknownunknownunknownunknownunknownunknownunknownunknownunknownunknownunknownunknownunknownunknownunknownunknownunknownunknownunknownunknownunknownunknownunknownunknownunknownunknownunknownunknownunknownunknownunknownunknownunknownunknownunknownunknownunknownunknownunknownunknownunknownunknowndwgunknownunknownunknowndwgunknownunknownunknownunknownunknownunknownunknownunknownunknownunknownunknownunknownunknownunknownunknownunknownunknownunknownunknownunknownunknownunknownunknownunknownunknownunknownunknownunknownunknownunknownunknownunknownunknownunknownunknownunknownunknownunknownunknownunknownunknownunknownunknownunknownunknownunknownunknownunknownunknownunknownunknownunknownunknownunknownunknownunknownunknownunknownunknownunknownunknownunknownunknownunknownunknown

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