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论文相关方法-己烯碳九烯混合物冷却器设计

2021-05-25 15:58:50

  换热器在化工生产以及各个行业有着不可取代的地位。换热器的种类也是多种多样的,但功能都大致相同。本次设计是根据给定数据后,进行冷却器的设计。经过计算分析,和对不同种类的优点与缺的讨论,最终确定设计的换热器类型是固管板式换器。本次设计,严格依照国家标准GB150-2011和GB151-2014进行的工艺计算和结构强度设计。也对换热器设备的各个零部件进行了充分的设计,并且大致的满足了设计和生产的要求。本文也对换器的发展势还有现状,进行了大致的分析。并且对换热器的经济性与社会性,也进行了讨论。充分的结合了实际情况与社会需求,进行了换热的设计。大大加强了换器的实用性与可性。

  换热器。自从进入21世纪以来,面有了质的提升,被大量油化工行业中,、烷基化项目中,换热器成为必不可少的设备[1]。换热器在各种生产领域里面,有着不可替代的作用。而且换热器的种类也是多种多样的。换热器发展到如今这个地步,它的结构以及运作方式想要对其进行改变是很困难的。所以说换热器想要进行发展,是比较困难的。所以对材料的研究也显得极为重要。

  1.2换热器的发展趋势

  随着社会的发展和人民生活水平的不断提高。各个生产行业也飞速的发展了起来。尤其是近些年的石油化工企业器行业的分量也随之变得水涨船高。更多不同种类,功能的换热器也随之应运而生。换热器这一行业的竞争法规的不断加强。人们更加关注生产企业是否更加环保绿色化,以及效率化。换热器行业也逐渐的在绿色环保这一方面得到人们的注意。现在下了大量的研究投资。

  环保,高效,节能以及价格低廉,已经成为换热器行业在现在以及未来最为主要的发展方向也取得了比较好的成就[7]。例如对更加新型材料的开发,密封热器环保方面的考虑更加的细腻化。

  第2章计方论证

  2.1换器类

  热交器的类型很多,是根据热之间的传方法和方法,它们可分为三:间型,混型和 马型。在这三种类型的换器中式换器功全。如今,许多加器被用作热设,它们在工业中常流,特是在能效率领。热换的结和类以及作,变和异的型也各不同,随着新型效热换的发,交器的型也不断新。换器型如下。

  通过的差异传混物。热的基本原理是,两个换器成为一个用于实传热的换器,并且接时间与传热关。用于大型体的传设备和处理设备。但常是传质,因此很难与分离关系,即所谓的设备。化厂和发厂的防水是最见的。

  2.1.1板式换热器

  板式换热器新型高效换热器。其内部是由许多换热板并且按照相应的间距,通、热两种介质在各种板片之间形成薄板片进行热量交换。

  板式换单,内部的换热材料不需要很大的空间,用的占地内部结构,使其组装过增减板片达到所需要的传热面积。缺点是因为类的换热器密封性差,并就需要及时的更过高,或者温差过大,这大大制约介质清洁,温度差较小的工况[2]。

  2.1.2浮头式换热器

  浮头式换分。浮头管板是管对自由的浮动,而且可以在温度剧烈变化的情况下自由移动,这一端称作浮头。浮头式换热器主要由固定所组成。

  具有浮头式结构的连同浮头端可以发生移动,不会因为热胀冷缩从而破坏换热器。因为浮头式换热器的管束可以与管板分割。缺点是此种类型的换热器设计与结构相对发杂,需要的材料也相对较多,因此浮头式换热器的造价也相对较高,并且需要非常精确的密封工艺[3]。

  2.1.3U型管式换热器

  U型管式换热器是相同直径换式换热器的整体结构设计比较简单比其他的换热器低廉。导致了其管板利用率非常之低[4]。

  U形管的结构简单,但是,其内部U型管发生泄漏时,只能够进行堵管,并不能进行更换。在设计时,要有足够的管数预留。因为该换热器管弯处发生严重的冲蚀现象,尤其是半径小的管子,大大的缩短了其使用寿命。

  2.1.4固定管板式换热器

  固定管多个与固定管板所焊接在一起的换按照一定的速率和方的目的。

  固定管板式换热器也具有相应的优点,因为该换热器密封不好处理,并且是由管板兼做法兰的,温差小的工况中适宜使用。在投入资金不多的情况下,使用固定管板式换热器是划算的。

  2.2换热器类型的选择

  管程介质为循环水,壳程介质为己烯碳九烯混合物;换热管尺寸φ25×2.5×3000,材质为0Cr18Ni9Ⅰ级管;筒体直径φ800,材质为S30408;设计压力:管/壳程0.2/0.5MPa;设计温度:管/壳程80/90℃;接管材料0Cr18Ni9,管板材料为S30408锻件。工作压力:管/壳程0.1/0.3MPa;工作温度进出口:管程(27/29)℃,壳程(38/35)℃;换热面积:90m2;物料进出口直径DN250,DN100;水进口及出口直径DN100,DN100。因此,考虑到经济,性能以及换热效率等方面。对于己烯碳九烯混合物冷却器设计的最佳方案是选择固定管板式换热器进行设计。

  第3章工设

  3.1设条

  换热器的设计参数如表3-1所示:

  表3-1介质参数

  项目管(进口/口)壳(进/口)

  料称水己烯碳九烯混合物

  处量8.6 18

  设压0.2 0.5

  设温80 90

  作度27/29 38/35

  性数:己烯碳九烯混物比为1.4水热为4.2

  3.2计换器的热积

  3.2.1流空的定

  于便于散热,的流走管程可少热应力。般将易结的。所以,择被冷的己碳九烯混合物走程,走程。

  3.2.2计换器的热

  传计公如:

  传的量:

  水收热:

  己碳烯混物放的热:

  换器的量:。

  3.2.3均度

  对平温度:

  3.2.4有平温度

  有平温度关算:

  根P、R得到度校系。

  有平温度:

  3.2.5步算热的热积

  第4章端箱体算

  4.1计条

  图4-1.筒体简图

  4.2度及量计

  ;

  ;

  ;

  量:79.9。

  4.3力计算

  ;

  ;

  论:筒体大于或等于GB 151中厚度8.0mm,合格。

  4.4压力的校.核

  本次试验为验。

  ;

  对比条件:;

  在对比条件下校验,通过校验。

  第5章端箱头算

  5.1的条件

  5.2计算

  名:;

  重:;

  5.3力算

  5.4试验压力校核

  本次进行的是验。

  ;

  ;

  第6章端箱头算

  6.1算件

  6.2厚算

  ;

  名:;

  结:满足给定的条件,通过;

  量:。

  6.3力算

  结:满足对于给定的条件,通过。

  6.4试验压力校核

  本次进行的是验;

  ;

  第7章压筒核

  7.1计算条件

  图7-1.筒体简图

  7.2度算

  量:。

  7.3力算

  ;

  ;

  7.4试验校核

  本次进行的是验;

  在验:通过校验。

  第8章孔强算

  8.1算件

  计方:GB150.3-2011等面补法,单,。

  图8-1.简图

  8.2孔强算

  ;开孔长、短径比:1;

  :;

  :;

  :;;

  :;补强地方的宽度:;

  :;

  :;

  ;

  ;

  ;;

  结果:对于计算得出结果分析,通过。

  第9章作法兰板

  9.1计件

  9.1.1壳筒

  9.1.2管筒

  9.1.3热

  。

  9.1.4板

  管板计度;

  9.1.5箱兰

  。

  9.1.6壳兰

  ;

  数

  。

  9.2系算

  ;

  9.3仅作用下况(Pt=0)

  9.3.1不力

  ;

  ;

  管数:;

  管数:;

  管数:;

  布数:;

  布数:;

  法数:

  ;

  径向处在管板计算得到的应力值:

  管板径向布管出计算得到的应力值:

  管板剪切布管处计算得到的应力值:

  壳体在法兰处计算得到应力值:

  通过计算得到的应力值:;

  换热管在轴向处得到计算应力值:

  ;

  ;

  换热管和管板连接时产生拉脱计算得到的应力值:;

  。

  9.3.2温应

  ;

  ;

  ;

  ;

  ;

  ;

  ;

  ;

  ;

  ;

  ;

  ;

  9.4有程力Pt作下的险合况(Ps=0)

  9.4.1计差力

  ;

  ;

  ;

  ;

  ;

  ;

  ;

  ;

  ;

  ;

  ;

  9.4.2计温差应力

  ;

  ;

  ;

  ;

  ;

  ;

  ;

  ;

  ;

  ;

  第10章热内计

  10.1算件

  图10-1.换热管简图

  10.2度及量计

  量:。

  10.3力及力计

  ;

  第11章热外计

  11.1计条

  11.2度及量计

  ;

  ;

  A值:;

  B值:;

  量:。

  11.3力计

  ;

  。

  第12章箱兰算

  12.1计条

  体:

  兰:

  栓:

  片:

  ;;;;

  ;;;;

  ;;

  ;;;

  紧形:1a,1b;;;

  图12-1.简图

  12.2栓力计

  ;

  ;

  ;

  12.3力计

  :;

  ;;

  ;

  ;

  ;

  ;

  ;

  ;

  外压:;

  内压:;

  ;

  ;;

  ;。

  12.4栓距核

  ;

  ;(查GB150-2011表7-3)

  ;

  12.5状数定

  ;;

  ;;

  ;

  ;

  ;

  ;

  ;

  ;

  ;

  ;;

  ;;

  12.6入兰度时,兰力核

  12.6.1向力

  12.6.2向力

  12.6.3向力

  12.6.4合力

  12.6.5度数

  ;

  第13章层构

  13.1折板

  13.1.1折板的形式及口

  (1)单弓形

  13.1.2折板径

  13.1.3折板的主要几参

  13.1.4折管孔

  13.1.5折板材的取

  13.2拉、定管

  13.2.1拉的构式

  13.2.2拉的径和量

  13.2.3杆的寸

  13.2.4杆的置

  13.2.5定管

  第14章制统及表择

  14.1制统成

  14.2计制统取方

  ,从而降低了热液体的出口温度。它定期稳定。,与热流体进行热交换,然后退回冷流体池中。通过热交换器的冷热流量,。电控制设在冷液的口,可以据入信号节冷液的量。为了使其具有很小的滞后性,必须进行对离心泵转速的控制。

  ,或者使用心泵速度为移动变量冷流体控制,则形成一个简单的控制回路就足够了。调节器串联连接。

  如图14-3所示,级回包冷体流动的干因,由于量和度的干,串级控制统案的基本数如

  第15章造检与收

  15.1筒

  2.圆体相同面的最直径和最直径之为e<0.5%DN。

  3.如果外的内上有缝,并且干了管的安或卸,则必须对其进行改,以使其与束的表齐平。

  4.对于入式连,不得从壳和外中出。

  15.2换管

  1.换管管的外面生锈,焊时,端的洁长度不能于连接件。的径大于25毫米。

  2.道末的口必须采用械处理方法进行理,并在接前进行洁

  15.3板

  1.板在理前的面粗度不应超过2mm。果超过该值,则必须在理之前将其平。

  2.板对接的射或声查应按照JB4730进行。测结果不应低于第阶段,该阶段适用于声第一阶段。

  3.使用焊接将换热管和管板连接在一起,将换管的板中的台与连接件相连。必须没有毛,铁屑,铁,污和渍。焊从换器内挤出缝必须除。

  4.板与换管连时,孔的面粗度Ra≤25um。

  15.4折板

  1.对于折流板,应该尽量的校验管孔位置正确。

  2.导流板的规格要进行严格的选用,尺寸最好不出现偏差。有必要从偏转器上拆下偏转器,并钝化外部的锋利边缘。

  3.必在钢热交器的孔的两侧增加一个面。

  15.5装

  15.6尺差

  15.7压和漏试

  压实验和露试验都按照GB150-2011.钢压力容器定进行理的验。如果检验成功,需要进行烘干,保证换热器的耐 马存性[5]。

  第16章安护

  16.1

  2础:热交器不应漏。板在动支架的一应有一个槽。

  3.应在承地螺和角栓上装两个紧螺,母和基板之间的隙为1-3 mm。

  (3)对其进行压力测试是比较重要的,只有这样才能保证换热器的正常运作[6]。

  16.2试车

  1.仔细观看图纸,查看是否其有其他要求。在测试前控制入口时,有必要清洁整个系统并安装滤网。如果您的系统不包含解决方法,则应在测试期间添加解决方法。

  2.开始测试后,打开排水阀以将设备充满液体。该设备的材料是蒸汽。为避免水锤,行驶前必须将剩余的液体倒空。该设备的支持具有腐蚀性。在排水,加热和停车期间,应逐渐升高或降低温度,防止产生压力过大的情况发生。

  16.3维修

  16.3.1

  1.换热器必须严格按照要求,在规定的条件下进行合理的试车。为了分析热交换器中的漏,有要不断地测壳管中体的度和降。

  2.如果压增加并且传系数低到某个值以上,要分析换热器某个部位会产生的问题,进行合理的维护。

  16.3.2修

  1.换热器如果发生了损坏,要分析其损坏的部位,对损坏部位进行正确的维修。

  2.因为换热器经常在冷热交替的环境下运行,温差往往特别大,所以在管道出现泄漏的情况下,要及时对其进行更换。

  第17章换热器的经济性和社会性分析

  在换热器的设制造,再到在工厂进行使用的时间,都换热器生产和使用问题的两大方面就是产品的经济对这些问题进行充分的研究[7]。

  现如今,而且,新能源方面并没有实质及其对环境的影响,都应进行深刻的研究。在大型的换热工厂换热过程中就导致了热后,其损失的经济是不容小觑的,这也导致了对能源优化设备发展和重视[8]。而且,设变化和改革,这也对其研发的成本有很大的影响。

  不可能不损越大。然而,通过增加流量,热交换少能量损失。但是,因为在增后[9],有用能量的消耗也将增加。如果增加热交换器的传热面积,则可以减少上述两个缺陷。然而,增加建筑成本和好的环境和市场趋势时,需要考虑许多因素。

  由于换热器行业器行业正在发展和成熟,发展趋。从最开始开始的技术水平不企业都拥有强大人才开始参与换热器残酷。所以会性,这样才能很好的设计与发展换热器[10]。