浮头式柴油冷却器设计

浮头式柴油冷却器设计 答辩人 组员 设计内容 设计方案及工艺流程的说明 换热器的工艺计算 换热器的结构设计 鞍式支座和管板的强度校核 绘制换热器的装配图 任务书 设计条件 用循环冷却水冷却柴油 柴油入口温度为140 出口温度60 柴油流量为6800 h 压力0 3MPa 循环冷却水压力0 4MPa 入口温度29 出口温度39 试设计此列管式换热器 由于冷却水为处理过的软水 不易结垢 因此冷却水走壳程 柴油走管程 同时选择逆流 设管程工作压力Pt 0 3MPa 壳程工作压力Ps 0 4MPa 确定设计方案 柴油和水在平均温度下的有关物性数据为 柴油的平均温度 水的平均温度 由于冷却水为处理过的软水 不易结垢 因此冷却水走壳程 柴油走管程 同时选择逆流 设管程工作压力Pt 0 3MPa 壳程工作压力Ps 0 4MPa 浮头式换热器示意图 设计计算结果 图2 2管程流体流通顺序 2 3管箱隔板 图2 4介质返回侧隔板 管板参数 设计计算结果 换热器壳体 壳体材料除要满足一定的强度外 由于制造过程中经过卷板 冲压和焊接 故要求材料有一定的塑性和可焊性 现选用Q345R钢 壳体壁厚 壳体内径Di 325mm 设计计算结果 本换热器壳体内径为325mm 查 化工单元过程及设备课程设计 P135 表4 7和表4 8得 拉杆螺纹公称直径 16mm 拉杆长 L1 9080mmL2 9080mm前螺纹长La 20mm后螺纹长Lb 60mm拉杆数 4根拉杆外套有定距管 规格与换热管一样 长度 拉杆 设计计算结果 阅 化工单元过程及设备课程设计 P127 表4 1 因本此设计换热器的公称直径Di 325mm 对于碳钢 得隔板厚度为 b 10mm 分程隔板 设计计算结果 折流板 前面工艺计算已算出 折流板数NB 60块圆缺高度b 75mm板间距h 150mm查阅 换热器设计手册 P182 表1 6 26和表1 6 33 得 折流板直径折流板厚度C 10mm 折流板的管孔 按GB151规定I级换热器 管孔直径 25 4mm 设计计算结果 封头 查阅 材料与零部件 P332 表2 1 9 本换热器采用椭圆型封头一个 材料采用高合金钢 公称直径 325mm 以内径为公称直径 曲面高度h1 81 25mm 直边高度h2 18 75mm 厚度 10mm 重量 56kg 焊接于管箱 设计计算结果 管箱长L 400mm 管箱内径 325mm 按非标准设计 壁厚 10mm 筒体法兰及管箱法兰 查阅 材料与零部件 上 P386 表2 2 22 采用凹法兰 在公称压力1 0 1 6Mpa范围内 选取的法兰参数为D 337mm 公称直径 325mm 孔间距D1 130mm D2 120mm 孔直径 25mm 厚度b 10mm 法兰重量 20 8kg 所用螺栓规格M20 90mm 螺栓数目 8 一个法兰焊接在管箱 再与前管板连接 另一个法兰焊接在筒体 与后管板连接 管箱 设计计算结果 接管及其法兰 设计计算结果 查表 材料与零部件 P123无缝钢管 YB231 70 取排液管 外径 45mm 管厚 3 5mm 伸出高度 80mm 选用螺塞M27 2 设计计算结果 浮头 浮动管板外直径 浮动管板厚 浮头法兰外直径 浮头法兰内直径 设计计算结果 鞍式支座 采用双支座时 一个鞍座为固定支座 地脚螺栓为圆孔 另一个鞍座为活动支座 地脚螺栓为长圆孔 配合两个螺母 第一个螺母拧紧后 倒退一圈 然后再用第二个螺母锁紧 这样 可以使设备在温度变化时自由伸缩 如图示 设计计算结果 包角B型带垫片鞍式支撑结构尺寸 mm 好好学习 天天向上 强度校核 可见 满足强度及稳定性的要求 好好学习 天天向上 椭圆封头 满足强度要求 不论是最低点处 还是鞍座边角处的周向应力都满足强度要求 故无需在筒体和支座之间加衬托板 强度校核 好好学习 天天向上 强度校核 至此鞍座强度验算合格 鞍座腹板的强度校核 计算高度 腹板厚 好好学习 天天向上 至此管板强度校核满足要求 为以上三种情况所求结果的绝对值的最大者 即