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1、 摘要 文章主要介紹了再沸器的工藝設(shè)計和機械設(shè)計計算。其中工藝設(shè)計計算包括獲取進料與加熱介質(zhì)的操作條件及有關(guān)根底數(shù)據(jù)，確定再沸器的傳熱溫差，算出熱負荷，計算總傳熱系數(shù)，并對初估傳熱系數(shù)進行校核以及再沸器各局部的壓力降的計算；機械設(shè)計局部包括確定再沸器的換熱管、殼體、封頭、管箱、法蘭、接管、管板、支持板以及其他所有零部件的結(jié)構(gòu)尺寸和材料，并對換熱器所有受壓元件進行強度計算。最后，簡單介紹了再沸器的制造、檢驗、安裝、試車、維護與維修。 關(guān)鍵詞：換熱管；再沸器；法蘭；機械設(shè)計 Abstract Introduces a reboiler process des

2、ign and mechanical design calculations. Process design, including access to feed and heating medium, operating conditions and the underlying data to determine the reboiler heat transfer temperature difference to calculate the heat load calculate the overall heat transfer coefficient, and preliminary

3、 estimates suggest that the heat transfer coefficient check, and then reboiler pressure drop calculation; mechanical design section to determine the reboiler heat exchange tubes, shell, head tube box, flange, receivership, tube plate, support plate, and all other parts of the structure size and mate

4、rials, and heat exchanger pressure parts for the strength calculation. Finally, a simple the reboiler manufacturing, testing, installation, commissioning, maintenance and repair. Key words：heat transfer tube；reboiler；flanges；design of mechanical 目 錄 摘要 I Abstract II 第1章 緒論 1 換熱器及

5、傳熱研究的現(xiàn)狀 1 換熱器的開展趨勢 2 第2章 再沸器的選型 4 2.1 概述 4 2.2 釜式再沸器 4 2.3 塔內(nèi)置式再沸器 5 2.4 水平熱虹吸再沸器 5 2.5 立式管側(cè)熱虹吸再沸器 6 2.6 立式殼側(cè)熱虹吸再沸器 7 2.7 強制流動再沸器 8 第3章 再沸器的工藝設(shè)計計算 10 3.1 設(shè)計任務(wù)與設(shè)計條件 10 3.2 估算設(shè)備尺寸 10 3.3 傳熱系數(shù)的校核 12 3.4 阻力校核 15 第4章 再沸器結(jié)構(gòu)與強度設(shè)計 19 4.1 筒體 19 4.1.1 大端壁厚 19 4.1.2 錐殼壁厚 19 4.1.3

6、 封頭 20 4.2 管箱 20 4.2.1 短節(jié) 20 4.2.2 封頭 21 4.2.3 法蘭 22 4.3 補強 23 4.3.1 管箱接管 23 4.3.2 殼體進料接管 23 4.3.3 殼體氣相出口接管 24 4.3.4 殼體液相出口接管 25 4.4 固定管板 25 4.4.2 確定管板設(shè)計壓力 26 4.4.3 計算無量綱數(shù) 26 4.4.4 計算管板厚度 27 4.4.5 校核軸向應力 27 4.4.6 校核拉脫力 28 4.5 浮頭 28 4.5.1 浮動管板計算 29 4.5.2 浮頭蓋計算 30

7、 4.5.3 浮頭計算結(jié)果 33 4.6 拉桿，滑道 34 4.7 振動 35 4.8 支座 36 4.9 強度設(shè)計結(jié)果 38 第5章 制造、檢驗、安裝、試車、維護和檢修 39 制造和檢驗要求 39 殼體 39 換熱管 39 管板 40 換熱管與管板的連接 40 支持板 40 管束 40 其它構(gòu)件的制造和檢驗要求 41 壓力試驗 41 安裝、試車、維護和維修 41 安裝 41 試車 42 維護和檢修 42 參考文獻 43 致謝 44 附錄 45 第1章 緒論 換熱器及傳熱研究的現(xiàn)狀 換熱器是一種廣泛使用的工藝設(shè)備，在煉油、化

8、工行業(yè)中是主要的工藝設(shè)備之一。因此，換熱器的研究倍受重視。從換熱器的設(shè)計、制造、結(jié)構(gòu)改良到傳熱機理的試驗研究一直都在進行。特別是七十年代初發(fā)生能源危機以來，各國都在紛紛尋找新的能源及節(jié)約能源的途徑，而換熱器是節(jié)約能源的有效設(shè)備。在余熱回收、利用地熱、太陽能等方面都離不開換熱器。因而各國都在致力于研究各種高性能換熱器及換熱元件，其中不少是國家直接下達的重點課題。近幾年來換熱器及傳熱技術(shù)的開展主要表現(xiàn)在以下幾個方面。 1．研究工作的動向 目前世界上每年發(fā)表有關(guān)傳熱及換熱設(shè)備方面的文獻約在六千篇以上。有關(guān)新能源開發(fā)的文章日趨增多，研究的重點是傳熱機理、傳熱強化、兩相流、模擬及測試技術(shù)、計算機應用

9、、振動、污垢以及與能源利用和環(huán)境保護有關(guān)的新型高效換熱器。對傳熱根底理論的研究探討十分重視，一種新的動向是：從數(shù)學模型和物理模型出發(fā)，用數(shù)學方法推導出精確的計算公式。 2．計算機的使用 應用計算機不僅節(jié)省了人力、提高了效率，而且可以進行最優(yōu)化設(shè)計與控制，使其到達最大技術(shù)經(jīng)濟性能。例如美國帕斯卡古拉煉油廠常減壓裝置的原油換熱系統(tǒng)，由于采用了換熱系統(tǒng)的最正確化設(shè)計及其他改良措施，平均傳熱系數(shù)有了很大的提高。傳熱分析、應力分析、信息儲存與檢索以及模擬和控制均編有程序。有些程序從工藝設(shè)計開始，直到繪出圖紙。計算機自動繪圖機只需十幾分鐘即可繪出一張標準換熱器圖紙。目前，美國HTRI換熱器設(shè)計

10、程序在國外無疑是具有代表性的，已被許多國家所引進。此外，其他國家也開發(fā)了一些自動設(shè)計系統(tǒng)和程序。如英國HTFS開發(fā)的TASC等程序；1975年英國國家工程實驗室和劍橋計算機輔機設(shè)備重心合作，按美國管殼式換熱器制造商協(xié)會標準，編制管殼式換熱器機械設(shè)計程序STEM。這一程序不但可對TEMA標準中的所有“R〞、“C〞 、“B〞三類換熱器進行各種設(shè)計計算，列出一系列不同參數(shù)以供選擇，而且能自動繪出換熱器的平面布置圖，到1978年底已能提供全部TEMA標準換熱器的制造施工圖。以后又結(jié)合英國標準協(xié)會1976年底公布的壓力容器標準BS·5500編制了換熱器的機械設(shè)計程序；蘇聯(lián)也有CA∏TA自動設(shè)計系統(tǒng)；日

11、本HEADS自動設(shè)計系統(tǒng)是由三菱工程及造船研制的，使用該系統(tǒng)，僅僅輸入最少的數(shù)據(jù)，就能迅速地得到機械的設(shè)計圖表及圖紙。 3．高溫高壓換熱器的進展 隨著工藝的進展和大型高溫高壓換熱器的使用越來越多。煉油廠加氫換熱器就是一個例子。近年來，高溫高壓換熱器在結(jié)構(gòu)、材料和制造方面都有一些進展，管箱和密封結(jié)構(gòu)均有一些改良，管子進口區(qū)的熱防護獲得一些改善。另外還采用了薄管板或撓性管板結(jié)構(gòu)以減小熱應力；使用小管子密排列，改善了管子與管板的連接。 4．采用新材料 由于工藝條件日趨苛刻，迫切需要一些新的材料。在換熱器制造中，由于鈦具有很高的抗腐蝕性能、高的強度限和屈服限，且比重小、重量輕，又有一定的抗污塞

12、性，因此西德在含氯溶液中采用了鈦制換熱器，在煉油廠中使用鈦制冷卻器和冷凝器。現(xiàn)在鈦制換熱器的應用有了迅速的增加。滲鋁管換熱器及鍍鋅鋼管換熱器的使用也日益增多。非金屬材料方面最具有代表性的是聚四氟乙烯塑料，自美國杜邦公司于六十年代中期研究成功這種塑料換熱器以來，由于它優(yōu)越的抗腐蝕抗污垢性能，國外推廣使用很快，到了七十年代，但凡適用這種換熱器的場合，幾乎到達了普及的地步。 1．余熱回收裝置的研究 工業(yè)余熱的利用潛力很大,對生產(chǎn)影響顯著，主要是：1000℃左右的高溫熱量及其高壓能量的合理利用，這是石油化學工業(yè)的關(guān)鍵技術(shù)之一。從換熱器的整體結(jié)構(gòu)、各類管板的結(jié)構(gòu)設(shè)計、熱膨脹補償方法直到高溫側(cè)熱通

13、量的控制，都有許多課題急待解決；100～200℃的低溫余熱回收，對一般企業(yè)有普遍意義。企業(yè)的熱利用率低的原因大多是低溫位熱能沒有很好地利用起來。 2．緊湊式換熱器的研究 緊湊式換熱器包括板翅、板式、板殼式等換熱器，它們具有優(yōu)異的性能，在采用多流道布置后，其優(yōu)越性更為顯著。板式換熱器需要改良密封結(jié)構(gòu)，增強板片的強度，研究新的墊片材料以提高操作溫度和操作壓力是今后開展的重點。板殼式換熱器由于從結(jié)構(gòu)上解決了耐溫、抗壓和高效之間的矛盾，因而在化學工業(yè)中很快得到推廣應用。但是，由于它的制造工藝比擬復雜，焊接要求高因而今后應注重改良結(jié)構(gòu)設(shè)計，開展新的成型和焊接工藝。 3．強化傳熱管的研究 近年來國

14、內(nèi)外在采用強化傳熱管改良換熱器性能、提高傳傳熱效率、減少傳熱面積、降低設(shè)備投資等方面，取得了顯著的成績。強化傳熱管同時也是利用低溫位熱量的關(guān)鍵部件。外表多孔管可以在非常小的溫差下產(chǎn)生很多的泡核，使汽化核心增加許多倍，但是制造工藝要求比擬嚴格，且生產(chǎn)本錢高，這些都是今后有待解決的問題。 第2章 再沸器的選型 2.1 概述 再沸器是精餾工藝中的核心裝備之一，屬于換熱器的范疇，但是由于在其中發(fā)生了相變，其設(shè)計、施工、維修和管理方面也與日常的無相變換熱器有所不同。再沸器就其形式而言，可分為交叉流和軸向流兩種類

15、型。在交叉流類型中，相變過程全部發(fā)生在殼程。最常用交叉流再沸器的有釜式再沸器、內(nèi)置式再沸器和水平熱虹吸再沸器。在軸向流類型中，沸騰流體沿軸向流動，在管程完成汽化過程。最常用的軸向流再沸器為立式熱虹吸再沸器。當熱虹吸再沸器的循環(huán)量不夠時，那么使用泵來增加循環(huán)量，這時，稱之為強制流動再沸器。強制流動再沸器既可以為立式結(jié)構(gòu)，也可以為水平結(jié)構(gòu)。通常，立式熱虹吸再沸器和強制流動再沸器的沸騰過程均發(fā)生在管程，但在特殊的應用場合，沸騰過程也可發(fā)生在殼程。下面就各種類型再沸器的優(yōu)缺點及應用作一較詳細的分析。 釜式再沸器 釜式再沸器〔圖1.1〕殼體為大小端圓柱形殼體結(jié)構(gòu)，通過錐形殼連接。其汽液別離過程在

16、殼程中進行。為保證管束完全浸沒在液體中，通常在管束的外側(cè)設(shè)一擋板，維持殼程液位。換熱管束通常為雙管程的U 形管結(jié)構(gòu)，當殼程液體較臟，為了方便清洗也可以使用浮頭式換熱管。釜式再沸器非常適合應用在汽化量大，沸點范圍寬的場合。 圖1.1 釜式再沸器示意圖 2.3 塔內(nèi)置式再沸器 塔內(nèi)置式再沸器〔圖1.2〕的特點是將管束直接插入蒸餾塔的塔底液池中，其他同釜式再沸器一樣。其應用場合類似于釜式再沸器，但是也有相當?shù)南拗疲此蛩睆酱?，釜液潔凈不易結(jié)垢的工況。 圖1.2 塔內(nèi)置式再沸器示意圖 水平熱虹吸再沸器 熱虹吸，顧名思義，是利用塔底液再沸過程密度變

17、小〔主要是局部汽化的緣故〕，從而和塔內(nèi)液體產(chǎn)生密度差，進而獲得穩(wěn)定而持續(xù)的推動力，使得再沸過程得以持續(xù)。熱虹吸再沸器是自然循環(huán)式，不需要外加能源，易于控制，所以幾乎可以用于任何精餾裝置中。其局限性是不宜用于粘性大、有特殊結(jié)垢傾向的介質(zhì)〔這主要是因為熱虹吸再沸器由于結(jié)構(gòu)原因，一般都設(shè)計成固定管板式，其殼程的清洗是相當困難的〕以及熱源溫度不穩(wěn)定、或再沸器前后過程不穩(wěn)定的場合，另外熱虹吸再沸器的汽化率要控制在一個較小的〔10%~20%〕范圍內(nèi)。而且，對于管內(nèi)外流體溫差較大的情況下，需要增設(shè)膨脹節(jié)?？傊瑹岷缥皆俜衅魇悄壳白顝V泛應用，使用經(jīng)驗最豐富的再沸器形式。 水平熱虹吸再沸器〔圖1.3〕，其加

18、熱介質(zhì)在管內(nèi)流動，管程即可以是單流程，也可以是多流程。在設(shè)計時，對于沸點范圍較寬的流體，應設(shè)水平折流板，以防止輕組分在進口處閃蒸及重組分在出口處濃縮。為了防止流動阻塞，流動不穩(wěn)定，應對最大熱流密度加以限制。該型再沸器適用于中等壓力、中等溫差及低靜壓頭的場合。 圖1.3 水平熱虹吸再沸器示意圖 立式管側(cè)熱虹吸再沸器 即立式熱虹吸再沸器〔圖1.4〕，是應用范圍最廣泛的再沸器形式。沸騰過程可以發(fā)生在管程，也可以在殼程。立式管側(cè)熱虹吸再沸器的沸騰過程發(fā)生在管程，加熱介質(zhì)在殼程，兩相流混合物以較高的流速由排出管流向塔內(nèi)。出口管的流通截面應與管束總的過流面積一樣大，出口

19、管的壓降應小于總壓降的30%。出口管既可由沿軸向的大直徑彎管和塔連接，也可采用管箱側(cè)面開口。試驗說明，出口管的結(jié)構(gòu)對再沸器的性能影響很小，但出口管過流面積過小對再沸器的性能影響很大[3]。流動循環(huán)的驅(qū)動壓頭由塔釜的液面壓頭提供。通常，塔釜液面和再沸器的上管板在一個水平面上。對于真空條件，塔內(nèi)液面高度可為管束長度的0.5—0.8 倍，這樣可減少再沸器的過冷長度。為消除在低壓頭和高熱流條件下發(fā)生的流動不穩(wěn)定性，應在供液管路上安裝閥門或孔板。對于碳氫化合物，最正確的出口干度應在0.1—0.35，而對于水和水溶液，出口干度應在0.02—0.1。管徑和管長的選擇應保證有足夠的循環(huán)量，防止發(fā)生干涸。 立

20、式熱虹吸式再沸器仍然屬于固定管板式換熱器，是無法對熱應力進行補償?shù)?。因此對于溫差較大的工況，只能通過采取加膨脹節(jié)的方法，這對控制本錢是不利的。所以，其最正確適用條件為純組分、中等壓力、中等溫差、中等熱流及易結(jié)垢的場合。 圖1.4 立式管側(cè)熱虹吸再沸器示意圖 立式殼側(cè)熱虹吸再沸器 立式殼側(cè)熱虹吸再沸器〔圖1.5〕沸騰過程發(fā)生在殼側(cè)。殼側(cè)裝有折流板，以使流體縱向流動。垂直殼側(cè)再沸器適用于加熱介質(zhì)不適宜放在殼側(cè)的場合。例如，對于廢熱鍋爐，由于加熱流體的腐蝕性，因而要節(jié)省特殊的金屬材料，加熱介質(zhì)走管程較為適宜。 該類再沸器的設(shè)計，應使沸騰側(cè)的流動均勻分布，以防止死區(qū)的出現(xiàn)，防

21、止汽態(tài)和高沸點組分的積聚，設(shè)計時應使兩相混合物以均勻的高流速流經(jīng)管板。該類型再沸器的最正確應用場合為中等壓力、中等溫差條件下的純組分的蒸發(fā)，且加熱介質(zhì)必須放在管內(nèi)側(cè)的工況，例如加熱介質(zhì)壓力很大的情況。 圖1.5 立式殼側(cè)熱虹吸再沸器示意圖 強制流動再沸器 強制流動再沸器〔圖1.6〕沸騰過程發(fā)生在管內(nèi)側(cè)，臥式立式均可以。流體循環(huán)的動力由大容量泵提供。強制流動再沸器的最正確應用場合為有嚴重結(jié)垢傾向和有極高粘性的流體。因為泵可以使流體保持很高的流速和非常低的蒸發(fā)率，使結(jié)垢的速率大大減小。但泵的造價和能源消耗都很高，故而使用受到一定限制，適用場合不甚廣泛。 圖1.6

22、強制流動再沸器示意圖 表1.1 各型再沸器優(yōu)缺點一覽表 種類 優(yōu)點 缺點 釜式再沸器 1．對操作條件的變化不敏感，可到達很高的汽化率，很低的溫差。 2．在真空下或接近臨界壓力下操作時，設(shè)計比擬可靠。 3．無熱應力，結(jié)構(gòu)可靠，清洗方便。 1．殼程液體在再沸器內(nèi)停留時間長，湍流度低，是所有再沸器中最容易結(jié)垢的。 2. 占地面積大，消耗金屬多，造價高。 內(nèi)置式再沸器 1.受水力環(huán)境的影響很小，可使用低品位熱源。 2．省去了殼體及連接管路等附件，是所有類型再沸器中造價最低的。 3. 無熱應力，結(jié)構(gòu)可靠。 1．比擬容易結(jié)垢。 2．對塔釜設(shè)計不

23、利，往往使塔釜過大，不利于操作和開停車。 3．不適宜經(jīng)常拆洗維護。 水平熱虹吸再沸器 1．不需要外加能源，易于控制，幾乎可以用于任何精餾裝置中。 2．有較高的循環(huán)率，較高的流速和較低的出口干度，從而防止了高沸點組分的積聚和降低了結(jié)垢的速率。 3．管束為水平方向布置，且流動面積易于控制，因而需要的靜壓頭較低，這就降低了塔釜的高度，對精餾塔的設(shè)計有利。 1．不宜用于粘性大、有特殊結(jié)垢傾向的介質(zhì)。 2．由于無法進行很大的熱補償，不適宜溫差大，熱應力大的場合。 3．殼程結(jié)垢后很難清洗。 4．由于折流板及支撐板的影響，在高熱流條件下，有可能發(fā)生局部的干涸現(xiàn)象。對于大型熱虹吸

24、再沸器，為了使流動分布均勻，往往需設(shè)多個管口和連接管件，這也勢必增加了再沸器的造價。 5．水平熱虹吸再沸器相對于立式再沸器，其占地面積大。 立式熱虹吸再沸器 1．應用最為廣泛，使用經(jīng)驗最為豐富。 2．循環(huán)速度高，不僅傳熱膜系數(shù)高于水平式，而且有很好的防垢作用，特別適用于高分子材料。 1．垂直管不易拆卸、清洗及維修,尤其是管程結(jié)垢不易清洗。 2．塔底液面高度大約與再沸器上部管板在同一水平面上，這就提高了塔底的高度，使塔體造價增大，尤其是高大的塔。 3. 立式熱虹吸再沸器對操作條件要求高，對于高真空和高壓力(近臨界壓力)及高粘度的寬沸點的條件，設(shè)計的難度很大。 4．由于

25、無法進行很大的熱補償，不適宜溫差大，熱應力大的場合。 強制流動換熱器 1．由于油泵提供能量，管內(nèi)流體流速快，不易結(jié)垢，適合嚴重結(jié)垢和極高粘性的流體 1．泵的造價和能源的消耗都很高。應用不很廣泛 通過對各種類型再沸器的優(yōu)缺點比擬，在依據(jù)本次設(shè)計的溫度、壓力、流體黏度、安裝方式等條件，本次設(shè)計選用釜式再沸器。 第3章 再沸器的工藝設(shè)計計算 3.1 設(shè)計任務(wù)與設(shè)計條件 現(xiàn)設(shè)計一臺釜式再沸器，以195℃的熱水為熱源，加熱塔底的丙烯。 表2.1 殼程與管程的設(shè)計條件 殼 程 管 程 溫度/℃ 50℃ 195℃ 壓力〔

26、絕壓〕/MPa 2.0 1.3 流量/〔kg/s〕 ……… 腐蝕馀度〔mm〕 1 3.2 估算設(shè)備尺寸 (1) 傳熱面積和管數(shù) 熱負荷W，殼程流體汽化潛熱，殼程流量。根據(jù)熱平衡，殼程汽化量，體積流量： m3/s 表2.2 物性數(shù)據(jù) 殼程流體50℃，2.0MPa下物性數(shù)據(jù) 臨界壓力/MPa 汽化潛熱/(kJ/kg) 蒸汽熱導率/(W/(m·K)) 6 蒸氣密度/(kg/m3) 4 蒸汽黏度/(mPa·s) 液相密度/(kg/m3) 管程流體195℃下物性數(shù)據(jù) 密度/(kg/m3) 898 黏度/(mPa·s)

27、 0.0153 熱導率/〔kJ/kg〕 1704 比定壓熱容/(kJ/(kg·K) 83 定性溫度：對于一般氣體和水等低黏度流體，其定性溫度可取流體進出口溫度的平均值。管程入口溫度T=195。 殼程溫度t=50，計算平均傳熱溫差： 估算傳熱系數(shù)K=600W/(m2·K)，利用下面公式估算傳熱面積： m2 選傳熱管尺寸，那么用下面公式計算管數(shù)： 根 換熱管的排列形式主要有正三角形、正方形、轉(zhuǎn)角正三角形、轉(zhuǎn)角正方形，其結(jié)構(gòu)形式如圖示： 按傳熱管按三角形排列。，其中a是正六邊形數(shù)，b為正六邊形對角線上管數(shù)。經(jīng)計算，a=， b=。由于管束為雙管程，中間不能布

28、管。所以，最多可布管數(shù)為-4=106根，所以110根管是適宜的。這樣，就可通過文獻[2] 50頁的表3-7查得管心距t=32 mm，隔程相鄰管的管心距為44 mm。通過下面公式計算管束直徑： mm (2) 殼體尺寸 確定殼體直徑,先算，用下面公式計算為： m/s 用下面公式計算為： m2 由mm和m2，查文獻[2] 75頁的表3-20可知殼體直徑為mm，緩沖能力為 m3/m。殼體小端由普通管式換熱器殼體內(nèi)經(jīng)公式估算，管板利用率70%。殼體小端直徑為： mm。 拉桿數(shù)量由管外徑為25 mm，可知拉桿直徑應為16 mm。由小端直徑為427 mm，可知需要4根拉桿，由于管板

29、利用率為70%，還是有空余面積布置的。另外，在殼程入口處應設(shè)置防沖板。 (3) 接管尺寸 管箱接管。管程流體為水，設(shè)流速，那么接管內(nèi)徑為： mm 圓整后，取管程接口管內(nèi)徑為300 mm。 殼程入口接管。殼程入口為液態(tài)進料，設(shè)流速，那么接管內(nèi)徑為： mm 圓整后，取殼程入口接管內(nèi)徑為250 mm。 殼程出口接管。殼程出口為氣液分開出料，氣相出口的流速為，內(nèi)徑為： mm 圓整后，取殼程氣相出口接管內(nèi)徑為250 mm。 設(shè)液相出口的流速為，那么接管內(nèi)徑為： mm 圓整后，取殼程液相出口接管內(nèi)徑為50 mm。 3.3 傳熱系數(shù)的校核 (1) 管內(nèi)傳熱系數(shù)

30、 用文獻[2]式〔3—107〕計算 用式計算 由于，故用文獻[2]式〔3—102〕計算 〔2〕沸騰狀態(tài)確實定 管內(nèi)測污垢熱阻 管外測污垢熱阻 管壁熱阻按式計算，依文獻[2]表3—11，碳鋼在該條件下的熱導率為. 首先除管外的熱阻，得： (m2·K)/W 與對應的傳熱溫差為： ℃ 沸騰側(cè)傳熱溫差為： ℃ 管外沸騰形式還與比照壓力有關(guān)。其中，為系統(tǒng)壓力〔絕壓〕，為2.1 MPa，為臨界壓力，查物性手冊知MPa。那么可知： 查資料[20] 208頁的圖4-10

31、與莫斯廷斯基關(guān)聯(lián)式，可查得時，臨界溫差約為15℃，大于。所以該設(shè)計在泡核狀態(tài)運行。 (4) 管外傳熱系數(shù) 利用莫斯廷斯基公式計算： W/m2=13185.673 kcal/(m2·K) =3541.814 kcal/(m2·h·℃)= 4119.129 W/(m2·K) (5) 總傳熱系數(shù) 總傳熱系數(shù)由下式求得： W/(m2·K) (6) 裕度 首先計算實際傳熱面積，由下式得： m2 傳熱面積裕度為： 考慮到浮頭也有一定的傳熱能力，此裕度是可以接受的。 (7) 熱流密度核算 熱通量參數(shù)可由下式得: 臨界熱流密度： W/m2 其

32、中：0.7為平安系數(shù)。 可知，故所設(shè)計的釜式再沸器是適宜的。 3.4 阻力校核 (1) 管程阻力 管程阻力應用范寧公式進行計算，直管部阻力為。管內(nèi)，相對粗糙度由文獻[18] 47頁的表查得。由穆迪圖可知摩擦系數(shù)，那么： Pa 局部阻力系數(shù)可取3，那么： Pa 由于管程為雙管程，浮頭式，利用結(jié)垢系數(shù)修正，那么管程阻力為： Pa 一般情況下，液體流過換熱器的允許壓降為 Pa，該再沸器的管內(nèi)流體阻力適宜。 (2) 殼程阻力 圖3.2 再沸器壓力平衡示意圖 H1：塔釜液位 (m), H2：液面與進口管距離 (m)，HX：安裝差高 (m)，D：再沸器直徑 (

33、m) 再沸器的殼程阻力計算主要是為了計算再沸器的安裝高度，本設(shè)計利用文獻[20]的方法進行計算。其中： ① 入口管壓降 入口管流通面積： m2 入口管流速： m/s 入口管質(zhì)量流速： kg/(m2·s) 入口雷諾數(shù)： 入口管摩擦系數(shù)： 入口管壓降： m液柱 ② 出口管壓降 出口管流通面積： m2 出口管流速： m/s 出口雷諾數(shù)： 出口管摩擦系數(shù)： 入口管壓降： m液柱 ③ 殼體靜壓 m液柱 ④ 流體靜壓 m液柱 其中：是釜液在塔體內(nèi)高度，取=0。為封頭

34、內(nèi)釜液高，取=3 m。 ⑤ 殼程摩擦壓降 殼程流通面積為： m2 殼程當量直徑為： mm 殼程雷諾數(shù)為： 殼程摩擦系數(shù)為： 殼程質(zhì)量流速為： kg/(m2·s) m液柱 ⑥ 計算安裝高度 由平衡關(guān)系可知： 一般留1.5倍裕量，取=0.5 m。 那么此時，再沸器出口管線垂直長度=m。 再沸器入口管線當量長度 m， 再沸器出口管線當量長度 m。 殼程阻力 m液柱=10312.87 Pa，殼程阻力小于50000Pa，符合要求。 2.4 工藝設(shè)計結(jié)果 工藝設(shè)計主要對換熱面積進行計算，并對管內(nèi)和管外的傳熱系數(shù)進行校核，結(jié)果裕度

35、適宜，能滿足設(shè)計要求。另外還對阻力進行了計算和校核，阻力符合要求。 再沸器主要工藝設(shè)計結(jié)果見表2.3。 表2.3 換熱器主要結(jié)構(gòu)尺寸與計算結(jié)果 形式 浮頭式 管長/mm 3000 殼體大端內(nèi)徑/mm 800 殼體小端內(nèi)徑/mm 500 管徑/mm Φ25×2 管心距/mm 32 管數(shù)目/根 106 管子排列 △ 傳熱面積/ m2 管程數(shù) 2 第4章 再沸器結(jié)構(gòu)與強度設(shè)計 4.1 筒體 本設(shè)計主要參考GB150-1998，GB151-1999，HG20582-1998及相關(guān)標準的內(nèi)容。由工藝計算可知，筒體大端內(nèi)徑為800 mm，

36、不用圓整。筒體小端設(shè)計內(nèi)徑為500 mm，其計算值為421mm，故圓整至500 mm。 4 大端壁厚 設(shè)計溫度為100℃，設(shè)計壓力 MPa，選擇16MnR卷制。查得，100℃時，材料的許用應力 MPa。焊接為雙面對焊，100%無損檢測，焊縫系數(shù)，腐蝕余量 mm，鋼板負偏差 mm。 計算厚度： mm 設(shè)計厚度： mm 名義厚度： mm 有效厚度： mm 水壓試驗壓力： MPa 材料屈服應力： MPa 水壓試驗應力： MPa 水壓試驗校核： MPa， 壁厚滿足要求。

37、 4 錐殼壁厚 錐殼按照HG20582-1998中的錐殼局部計算，取與筒體相同材料，錐殼上頂角50°，下部為水平。錐殼大端為800 mm，小端500 mm。腐蝕余量 mm，鋼板負偏差 mm。 計算厚度： mm 名義厚度： mm 加強系數(shù)：，。查HG20582-1998圖1-2，不需加強。為了緩解局部應力，在錐殼周圍圓弧過渡。 4 封頭 封頭選標準DN800橢圓封頭，材料與焊接方式和筒體相同。腐蝕余量 mm，鋼板負偏差 mm。 計算厚度： mm 名義厚度： mm 取與筒體大端厚度相同為8 mm，封頭曲面高160 mm，直邊高40 mm。

38、4.2 管箱 4 短節(jié) 由工藝設(shè)計知，管箱直徑與筒體小端相同，為500 mm。設(shè)計溫度為200℃，設(shè)計壓力 MPa，選擇16MnR卷制。查材料表得，200℃時，材料的許用應力 MPa。焊接為雙面對焊，100%無損檢測，焊縫系數(shù)，腐蝕余量 mm，鋼板負偏差 mm。 計算厚度： mm 設(shè)計厚度： mm 名義厚度： mm 對16MnR，鋼板的負偏差為0，因?qū)Φ睾辖痄撝频娜萜饕?guī)定，包括腐蝕裕度的最小厚度不小于3mm，加上1mm的腐蝕裕度，名義厚度應到4mm，由鋼板材料標準規(guī)定，名義厚度取和筒體一樣8mm。

39、 有效厚度： mm 水壓試驗壓力： MPa 材料屈服應力： MPa 水壓試驗應力： MPa 水壓試驗校核： MPa， 壁厚滿足要求。 4 封頭 由于管程流體較容易結(jié)垢，故使用比擬容易拆卸的平蓋封頭，材料為16MnR材料，在設(shè)計溫度下，許用應力為 MPa，焊接為雙面對焊。與之對應，管箱外側(cè)法蘭選擇FM-500-1.6 JB/T4703-2000，需M20×160 GB/T5782-200螺栓20根。 墊片選用G-500-1.6 JB/T4706-2000，y=62 MPa，m=3.75。其尺寸為：墊片外徑mm，墊片

40、內(nèi)徑mm，墊片根本密封寬度=(577-537)/4=10 mm>6.4 mm，有效密封寬度 mm。 可知，墊片密封作用圓直徑 mm。墊片壓緊力力臂 mm。 (1) 操作工況 操作狀態(tài)螺栓載荷： N 結(jié)構(gòu)特征系數(shù)： 計算厚度： mm (2) 預緊工況 預緊狀態(tài)螺栓載荷： N 結(jié)構(gòu)特征系數(shù)： 計算厚度： mm (3) 考慮分程隔板 利用公式： 其中：為平板蓋在設(shè)計溫度下的彈性模量： MPa 為平板蓋中心許可撓度： 為螺栓總面積： mm2 = mm 設(shè)計管箱平蓋封頭厚度為50mm。內(nèi)分程隔板厚按GB151-199

41、9表6，為10 mm，平蓋開隔板槽深4 mm。封頭與凹面法蘭相配合，凸面直徑為577 mm，高6 mm，內(nèi)圓直徑為497 mm，高4 mm。故平蓋封頭名義厚度為65 mm。 4 法蘭 管箱上焊接兩個容器法蘭，與平蓋封頭相連的法蘭選用FM-1500-1.6 JB/T4703-2000，與筒體法蘭連接的法蘭，出于結(jié)構(gòu)原因，選擇與筒體相同的FM-1500-2.5 JB/T4703-2000。與平蓋封頭相連的法蘭使用M20×140 GB/T5782-2000螺栓20根。與筒體法蘭連接的法蘭使用M20×180-A GB/T4707-2000雙頭螺柱20根。

42、 由于平蓋封頭重量較大，為了拆裝方便，安裝2號吊耳兩個。安裝于平蓋封頭上部，對稱安裝，夾角60°。管箱由于有接管法蘭，其強度足夠，不必另設(shè)吊耳。 法蘭FM-500-1.6 JB/T4703-2000的長度是140 mm，法蘭FM-500-2.5 JB/T4703-2000的長度是140 mm，管箱采用的接管，接管焊縫距法蘭焊縫距離定約為100 mm，平蓋封頭厚64 mm，接管寬度300 mm。那么管箱長=280+160+316=756 mm,取800 mm。

43、 4.3 補強 設(shè)計均采用等面積補強法，接管按照GB/T8163-2021選取。 4 管箱接管 設(shè)計管程接管內(nèi)徑為300 mm，用的接管〔DN300〕。使用20號熱軋?zhí)妓劁摴?MPa， mm， mm。 計算厚度： mm 有效厚度： mm 開孔直徑： mm 接管有效補強寬度： mm 接管外側(cè)有效補強高度： mm 需要補強面積： mm2 可做補強面積： mm2 mm2 如果考慮焊縫面積，面積是足夠的，故不用補強。 4 殼體進料接管 設(shè)計管程接管內(nèi)徑為

44、250mm，用的接管〔DN250〕?？紤]使用20號熱軋?zhí)妓劁摴?MPa， mm， mm。接管位于錐殼，計算時用錐殼計算厚度。 計算厚度： mm 有效厚度： mm 開孔直徑： mm 接管有效補強寬度： mm 接管外側(cè)有效補強高度： mm 需要補強面積： 可做補強面積： 需另行補強： 補強圈厚度： mm 取補強厚度為8mm 實際補強面積： 如果考慮焊縫面積，面積是足夠的?？紤]制造方便，補強片選DN250×8-Q235R JB/T4736-2002。 4 殼體氣相出口接管 設(shè)計管程接

45、管內(nèi)徑為250 mm，用的接管〔DN250〕?？紤]使用20號熱軋?zhí)妓劁摴?MPa， mm， mm。接管位于殼體大端，計算時用大端計算厚度。 計算厚度： mm 有效厚度： mm 開孔直徑： mm 接管有效補強寬度： mm 接管外側(cè)有效補強高度： mm 需要補強面積： 可做補強面積： 需另行補強： 補強圈厚度： mm 取補強圈厚度為6mm。 實際補強面積： 如果考慮焊縫面積，面積是足夠的。考慮制造方便，補強片選DN250×8-D-Q345R JB/T4736-2002。 4 殼

46、體液相出口接管 設(shè)計管程接管內(nèi)徑為50 mm，用的接管〔DN50〕?？紤]使用20號熱軋?zhí)妓劁摴?MPa， mm， mm。接管位于殼體大端，計算時用大端計算厚度。 計算厚度： mm 有效厚度： mm 根據(jù)GB150-1998表8-1，知不必補強。 4.4 固定管板 整臺再沸器共有兩塊管板，分別是管箱與殼體之間的固定管板和浮頭管板。本設(shè)計采用T型可抽浮頭結(jié)構(gòu)，設(shè)計參考GB151-1999及相關(guān)法蘭墊片標準。 查得，殼體公稱直徑 mm，換熱管外徑 mm，換熱管壁厚 mm，換熱管根數(shù)，換熱管長度 mm，換熱管失穩(wěn)當量長度 mm，換熱管間距 mm，管板上管程

47、分隔板槽深 mm，換熱管與管板連接采用焊接，焊高f=3.5 mm。殼體管箱法蘭均采用FM-800-2.5 JB/T4703-2000，墊片均采用G-1500-2.5 JB/T4706-2000。材料，換熱管使用20號鋼，管板使用16MnR材料。 計算各參數(shù) 布管區(qū)無支撐面積： 布管面積： 布管區(qū)當量直徑， mm 墊片外徑 mm，墊片內(nèi)徑 mm， 密封寬度： mm， mm 有效密封寬度： mm 壓緊力中心圓直徑 mm 4 確定管板設(shè)計壓力 由于管板兩側(cè)均為正壓，取最大值，即殼程壓力2.2 MPa， MPa 4 計算無量綱數(shù) 假設(shè)管板

48、名義厚度為80 mm，查得材料的許用應力為 MPa，管板彈性模量為 MPa，換熱管彈性模量為 MPa，管板強度削弱系數(shù)，剛度削弱系數(shù)。 無量綱壓力： 換熱管有效長度： mm 管束模數(shù)： 管束無量綱剛度： 計算系數(shù)： 4 計算管板厚度 利用計算系數(shù)，查GB151-1999圖23，得系數(shù)。那么管板計算厚度： mm 管板公稱厚度： mm 管板的最小厚度： 取管板厚度為55mm。 此時需從新核算換熱管有效長度。得 mm 此時，C值仍為0.8。那么認為管板可以取55 mm。 4 校核軸向應力 (1) 換熱管的穩(wěn)定許用壓應力

49、換熱管材料設(shè)計溫度下的屈服點 MPa。換熱管回轉(zhuǎn)半徑： 系數(shù)： 那么換熱管的穩(wěn)定許用壓應力為： MPa 管板非開孔面積： 系數(shù)： 查GB151-1999圖24，得系數(shù)。 (2) 應力校核 只有管程壓力作用，組合壓力為： MPa ，合格。 只有殼程壓力作用，組合壓力為： MPa ，合格。 管程與殼程壓力同時作用，組合壓力為： MPa ，合格。 4 校核拉脫力 許用拉脫力： MPa 軸向應力取 MPa，焊腳高 mm。 拉脫力： 結(jié)論：在三種工況下，拉脫力均滿足要求，取固定管板厚度為 mm。管板外徑為

50、580 mm，內(nèi)圓直徑497 mm，內(nèi)圓高6 mm(雙面)，那么管板名義后厚度取65 mm。 4.5 浮頭 本設(shè)計浮頭采用球冠法蘭型浮頭蓋，管板為T型浮動管板。這主要是因為釜式再沸器的管束和浮頭都從一端插入，如果采用S型鉤圈法蘭結(jié)構(gòu)，那么浮頭尺寸過大，無法安裝與拆卸。所以，從結(jié)構(gòu)上考慮，使用T型浮動管板。計算方法依據(jù)TEMA-1999標準。 4 浮動管板計算 管板與殼體間隙為5 mm。管板外徑為 mm。螺栓布圓直徑 mm。管板材料為16MnR，在設(shè)計溫度下，許用應力為MPa。 墊片選用G-500-2.5 JB/T4706-2000，y=62 MPa，m=3.75。尺寸為，墊片外徑

51、mm，墊片內(nèi)徑mm，墊片根本密封寬度=(377-337)/4=10 mm>6.4 mm，有效密封寬度 mm。 可知墊片壓緊力作用中心圓直徑 mm。墊片壓緊力力臂 mm。浮頭蓋內(nèi)徑=墊片內(nèi)徑=337 mm，墊片預緊力力臂 mm。中間力臂 mm。螺栓選用40MnB，常溫下許用應力 MPa，100℃下許用應力 MPa。 操作狀態(tài)螺栓載荷：(由于殼程壓力較大，以殼程壓力計算，下同) N 預緊狀態(tài)螺栓載荷： N 操作狀態(tài)螺栓面積： 預緊狀態(tài)螺栓面積： 取螺栓面積為： M20螺栓的有效面積為161，所需螺栓=，取20根，間距 100 mm，大于最小間距。實際螺栓面

52、積 預緊狀態(tài)螺栓設(shè)計載荷： N 操作狀態(tài)螺栓設(shè)計載荷： N 操作壓力法蘭力矩： N N N = N·mm 預緊法蘭力矩： N·mm 按查得法蘭應力系數(shù)Y=24。 由螺栓載荷引起的當量壓力： MPa MPa 其中：F是與連接方式有關(guān)的系數(shù)，這里取1。 管板有效設(shè)計壓力是的最大者。經(jīng)計算是最大的。得=2.2 MPa。 管板厚度計算： 換熱管為三角排列： mm 因為，剪切力不是控制因數(shù)，可以不用剪切力設(shè)計壁厚。因此設(shè)計浮動管板厚 mm。取凸面高6 mm，那么浮動管板名義厚取50 mm。 4 浮頭蓋計算 本設(shè)計中，浮頭蓋是由球冠形封頭和

53、法蘭焊接而成的。其具體尺寸應與浮動管板相配套。 外徑為 mm，螺栓布圓直徑為 mm，內(nèi)徑為 mm。球冠形封頭材料取16MnR，設(shè)計溫度下，許用應力 MPa。法蘭材料取16MnR，在設(shè)計溫度下，許用應力為 MPa。設(shè)計使用M20螺栓20根，材料20。常溫下許用應力 MPa，100℃下許用應力 MPa。 對于球冠形封頭，設(shè)計封頭內(nèi)半徑為250 mm，只在管程壓力作用下，按內(nèi)壓公式計算： 由，，查GB150-1998圖7-6，得，那么封頭計算厚度為： mm 考慮腐蝕余量與鋼板負偏差等因素，取 mm。 只在殼程壓力作用下，按外壓公式計算。取封頭的有效厚度： mm 查GB150-

54、1998圖5-6，得。 MPa>2.2 MPa，滿足要求。所以，封頭厚度為8 mm 對于法蘭，也分為管程壓力與殼程壓力兩種計算方式。 (1) 管程壓力下，操作狀態(tài)螺栓載荷： N 預緊狀態(tài)螺栓載荷： N 操作狀態(tài)螺栓面積： 預緊狀態(tài)螺栓面積： 取螺栓面積為： 計算的螺栓面積小于殼程壓力下計算的螺栓面積，故仍然使用M20螺栓20根。實際螺栓面積 預緊狀態(tài)螺栓設(shè)計載荷： N 操作狀態(tài)螺栓設(shè)計載荷： N 操作壓力法蘭力矩(設(shè)法蘭厚100 mm)： N N N N mm =11802864.6 N·mm 預緊法蘭力

55、矩： N·mm 計算系數(shù)： 操作工況下厚度： mm 預緊工況下厚度： mm 綜合結(jié)果，在管程壓力下，取法蘭厚110 mm?？芍ㄌm厚度對無影響，那么不必迭代。 (2) 殼程壓力下，法蘭力在之前已經(jīng)計算過。其中： 預緊狀態(tài)螺栓設(shè)計載荷： N 操作狀態(tài)螺栓設(shè)計載荷： N 操作壓力法蘭力矩(設(shè)法蘭厚100 mm)： N N N N mm 預緊法蘭力矩： N·mm 計算系數(shù)： 操作工況下厚度： mm 預緊工況下厚度： mm 綜合結(jié)果，在管程壓力下，取法

56、蘭厚125 mm?？芍ㄌm厚度對無影響，那么不必迭代。 4 浮頭計算結(jié)果 浮頭球冠形封頭材料16MnR，管板與法蘭材料均為16MnR，螺栓材料為40MnB。 球冠形封頭半徑為250 mm，厚8 mm。管板與法蘭外徑均為490 mm，螺栓布圓直徑均為430 mm，螺栓孔直徑為20 mm。法蘭內(nèi)徑為337 mm，形式為凹面法蘭，凹面深6 mm，凹面外徑381 mm。管板凸面外徑為377 mm，取凸面高6 mm。管板名義厚50 mm，法蘭名義厚125 mm。墊片選用G-300-2.5 JB/T4706-2000。螺栓取M20×160 GB/T5782-2000螺栓20個。 4.6

57、 拉桿，滑道 因小端內(nèi)徑變化，需對折流板重新設(shè)計。經(jīng)計算，折流板尺寸為=DN-8=500-8=492 mm。折流板距固定管板的最小距離： mm 調(diào)整為=800 mm。后端板至浮動管板距離為=950 mm。折流板間距重新設(shè)為750 mm。所需折流板數(shù)量=(3000-101-91-800-950)/750=3塊。 拉桿直徑應為16 mm，需要4根拉桿長2250 mm。管束直徑為421mm，選擇拉桿分布圓直徑為380 mm，間隔36°。且在位于殼程進口管上部的拉桿上，焊接防沖板，位置應在進口管正上方(中心距固定管板486 mm)，長400 mm，厚6 mm。

58、 當換熱器直徑大于800mm時，為了減少裝配或檢修時抽裝管束的困難防止損壞折流板和支持板，需增設(shè)滑道，滑道的結(jié)構(gòu)有滑板，滾輪和滑條等，對于釜式重沸器一般采用滑條結(jié)構(gòu)，殼體底部需設(shè)置支撐導軌?；缿谡哿靼逋鈧?cè)設(shè)置四條圓鋼，直徑6mm，對稱布置，間距50°與60°，焊接在支撐板板外側(cè)，長度從第1塊折流板到浮頭法蘭，約2800 mm。此外，殼體內(nèi)部應用角鋼布置支撐導軌，與圓鋼滑道相配合，從距堰板100mm左右開始布置，長度約為3000 mm，錐殼局部人工削薄找平。 4.7 振動 振動設(shè)計主要參考GB151-1999附錄E中的內(nèi)容。

59、 計算管間流速與最小間隙： m 進口流速： m/s 折流板間橫流流速： m/s 卡門渦街頻率 節(jié)徑比；排列角為30°。查圖E1，得St=0.19。 進口處卡門渦街頻率： Hz 折流板間卡門渦街頻率： Hz 丙烯的比定壓熱容與比定容熱容之比為，取壓縮系數(shù)Z=1。 聲速為： m/s 其中：為殼程絕壓(MPa)。 聲頻為： Hz 因，，均小于2.5。另外知跨距n=14，單位空管質(zhì)量 kg/s，單位管內(nèi)流體質(zhì)量 2×971.8/4=0.305 kg/m,管外流體質(zhì)量需要進行估計，設(shè)計其虛擬流量2×450×1.

60、7/4=0.375 kg/m，綜合結(jié)果，那么單位管質(zhì)量=1.39+0.305+0.375=2.07 kg/m。頻率常數(shù)。那么固有頻率為： Hz 假設(shè)換熱管對數(shù)衰減率，那么系數(shù)： m/s 臨界流速： m/s 校核 故不會發(fā)生聲振動。 故不會出現(xiàn)因流體彈性不穩(wěn)定造成的管束振動。再沸器是平安的。 4.8 支座 首先，要計算再沸器的尺寸和質(zhì)量。之前已經(jīng)計算過管箱長800 mm，殼程內(nèi)管長按3000 mm計算。浮頭蓋經(jīng)計算后，認為高約200 mm。取浮頭蓋前端與堰板距離為100 mm，堰板到封頭距離為650 mm，封

61、頭高200 mm。經(jīng)計算，再沸器總長=800+3000+200+100+650+200=4950 mm。其中管箱與殼體法蘭和殼體封頭間的距離L=3000+180+100+500=3880 mm。其中，不宜在錐殼(錐殼長度為300×cot25°=643 mm)處設(shè)置支座，支座距離管箱與殼體法蘭和封頭切線的距離不宜大于0.2×L=0.2×4950=916 mm。 再沸器均由碳鋼制成，取密度為 kg/m3 筒體長度 mm，筒體質(zhì)量為： kg 管箱圓筒長 mm，質(zhì)量為： kg 錐殼平均直徑取650 mm，質(zhì)量為： kg 固定管板厚55 mm

62、，直徑587 mm，開孔面積A4=110×0.00049=0.0539 m2，質(zhì)量為： kg 浮頭管板厚50 mm，直徑500 mm，開孔面積A5= A4=0.0539 m2，質(zhì)量為： kg 浮頭蓋法蘭厚125 mm，外徑為490 mm，內(nèi)徑為337 mm，質(zhì)量為： kg 考慮浮頭形封頭，約為 kg。 平蓋封頭外徑為640 mm，厚65 mm，質(zhì)量為 kg 橢圓封頭質(zhì)量為 kg 由管束與釜液的當量質(zhì)量為2.07 kg/m。那么總質(zhì)量為： kg 考慮封頭內(nèi)有局部液體，那么取=23000 kg。 接

63、管法蘭有M-300-1.6 HG/T 20595-97兩個，重25.5 kg。M-250-2.5 HG/T 20595-97兩個，重24.4 kg。M-100-2.5 HG/T 20595-97一個，重 kg。M-50-2.5 HG/T 20595-97六個，重18.66 kg。總重為： kg 考慮接管質(zhì)量，取=200 kg。 總重 =kg= kN 鞍座全布置在再沸器筒體大端，那么選DN800的鞍座。根據(jù)JB/T 4712-92，DN800的BI型鞍座可承受載荷為220 kN，大于總載荷，是適宜的。所以，支撐件選擇JB/T 4712-92 ，鞍座BI800-F與JB/T

64、 4712-92 ，鞍座BI800-S h=250，，l=40相配合，選擇封頭大端為移動端。安裝位置，L=4580 mm，為了防止在錐殼處布置鞍座，選固定鞍座距法蘭距離1000 mm，移動支座與封頭切線距離1500 mm，那么 mm。 4.9 強度設(shè)計結(jié)果 再沸器主要強度設(shè)計結(jié)果見表。 表 設(shè)計匯總表 名稱 尺寸/mm 材料 名稱 尺寸/mm 材料 筒體壁厚 8 16MnR 浮頭法蘭厚 140 16MnR 筒體封頭厚 8 16MnR 球冠型封頭厚 8 16MnR 管箱壁厚 8 16MnR 管程接管 20 管箱封頭厚 65 16Mn

65、R 殼程進口管 20 管箱隔板厚 10 16MnR 殼程氣相出口管 20 錐殼厚 8 16MnR 殼程液相出口管 20 固定管板厚 55 16MnR 殼程進口管補強片厚 8 16MnR 浮動管板厚 45 16MnR 殼程氣相出口管補強片厚 8 16MnR 第5章 制造、檢驗、安裝、試車、維護和檢修 再沸器的制造、檢驗與驗收，除遵守GB151-99第4章規(guī)定外，還必須符合GB150-98第十章的有關(guān)規(guī)定。 殼體 用板材卷制時，圓筒內(nèi)直徑允

66、許偏差可通過外圓周長加以控制，其外圓周長允許上偏差為10mm；下偏差為零。 圓筒同一斷面上，最大直徑與最小直徑之差，且不大于7mm。 圓筒直線度允許偏差為L/1000=3681/1000=3.7mm，且不大于4.5mm。直線度檢查，應通過中心線的水平和垂直面，即沿圓周四個部位測量。 殼體內(nèi)部凡有礙管束順利裝入或抽出的焊縫均應磨至與母材外表齊平。 在殼體上設(shè)置接管、或其它附件，導致殼體變形較大，影響管束順利安裝時，應采取防止變形或預變形措施。 換熱管 換熱管拼接時，必須符合以下要求： 1． 對于U形管式，同一根換熱管，其對接焊縫不得超過兩條； 2． 最短管長不得小于300mm； 3． 包括至少50mm直管段的U形管彎管段范圍內(nèi)不得有拼接焊縫； 4． 對口錯邊量應不超過管子壁厚的15%，且不大于0.5mm；直線度偏差以不影響順利穿管為限； 5． 對接后，按GB151-99表4-1選取鋼球直徑=11.25mm，對焊接接頭進行通球檢查，以鋼球通過為合格。 6． 對接接頭應作焊接工藝評定。必要時，可對焊接接頭進行抽樣檢查。、 7． 對接接頭應進行射線探傷，抽查數(shù)量應不少