處理量4500kgh二硫化碳精餾系統(tǒng)—冷凝器設(shè)計含10張CAD圖

處理量4500kgh二硫化碳精餾系統(tǒng)—冷凝器設(shè)計含10張CAD圖,處理,kgh,二硫化碳,精餾,系統(tǒng),冷凝器,設(shè)計,10,cad 題目名稱 處理量450kg/h二硫化碳精餾系統(tǒng)——冷凝器設(shè)計 題目來源 國家、省（部）級 市、校級 √企業(yè)（公司） 其他 題目類型 √工程設(shè)計 應用研究 基礎(chǔ)研究 其他 一、畢業(yè)設(shè)計（論文）概述 1.畢業(yè)論文設(shè)計目標 在處理量4500kg/h二硫化碳精餾系統(tǒng)中冷凝器的設(shè)計滿足所需要的工藝要求。 2.畢業(yè)論文設(shè)計內(nèi)容 2.1工藝計算 查取二硫化碳物性數(shù)據(jù)；計算熱負荷；計算溫差；選取導熱系數(shù)；計算循環(huán)水用水量，查水的物性參數(shù)；核算總傳熱系數(shù) ；計算壓強降；計算流體阻力 2.2結(jié)構(gòu)計算 選換熱管的材料為20號鋼;計算傳熱管數(shù)；計算筒體內(nèi)徑由公式；筒體內(nèi)徑500mm；計算布管圓；計算同體厚度；計算折流板數(shù)量；計算拉桿直徑；選擇容器法蘭；算接管長度；選擇接管發(fā)蘭；計算封頭深度；計算總質(zhì)量；選擇鞍式支座等內(nèi)容 2.3強度校核 水壓試驗；氣密性實驗；筒體校核；支座校核；管板校核；膨脹節(jié)設(shè)計；經(jīng)濟核算等 2.4總結(jié) 總結(jié)設(shè)計的不足和優(yōu)點，解決問題的方法以及實踐與理論的差距等從而更好的提高自己的能力。 3.固定管殼式換熱器的特點 管殼式換熱器的主要零部件：殼體、換熱管、接管、法蘭連接裝置、支座、管箱、折流板、管板、膨脹節(jié)等。換熱主要元件是換熱管，通常換熱管排布形式由正方形和正三角形，換熱管與管板的連接方式通常有脹接、焊接、脹焊并用三種方式。膨脹節(jié)的作用是減小管板的溫差應力。折流板是作用為了造成殼程流體擾動，使殼程流體呈“S”形流動，提高殼程介質(zhì)流速，強化傳熱；對于臥式換熱器，還有支撐管束的作用。折流板結(jié)構(gòu)形式：弓形和圓環(huán)形 其由殼體、管束、封頭、管板、折流擋板、接管等部件組成。結(jié)構(gòu)特點為：兩塊管板分別焊于殼體的兩端，管束兩端固定在管板上。換熱管束可做成單程、雙程或多程。它適用于殼體與管子溫差小的場合。? 優(yōu)點：結(jié)構(gòu)簡單、緊湊。在相同的殼體直徑內(nèi)，排管數(shù)最多，旁路最少；每根換熱管都可以進行更換，且管內(nèi)清洗方便。? 缺點：殼程不能進行機械清洗；當換熱管與殼體的溫差較大（大于50℃）時產(chǎn)生溫差應力，需在殼體上設(shè)置膨脹節(jié)，因而殼程壓力受膨脹節(jié)強度的限制不能太高。固定管板式換熱器適用于殼方流體清潔且不易結(jié)垢，兩流體溫差不大或溫差較大但殼程壓力不高的場合。 4.設(shè)計采用原理，主要思路和方法 4.1的設(shè)計，用戶應提供一下設(shè)計條件（工藝參數(shù)） 管、殼程的操作壓力（作為判定設(shè)備是否上類的條件之一，必須提供）?②管、殼程的操作溫度（進口/出口）?③金屬壁溫（工藝計算得出（用戶提供））?④物料名稱及特性?⑤腐蝕裕量??⑥程數(shù)?⑦換熱面積? ⑧換熱管規(guī)格，排列形式（三角形或正方形）?⑨折流板或支撐板數(shù)量 4.2計參數(shù)的確定? 設(shè)計壓力，設(shè)計溫度，焊接接頭系數(shù)?；徑：DN<400的圓筒，采用鋼管；N≥400的圓筒，采用鋼板卷制。 4.3布管 根據(jù)換熱面積、換熱管規(guī)格畫布置圖，確定換熱管數(shù)量。? 如果用戶提供了布管圖，也要復核布管是否在布管限定圓以內(nèi)。 4.4布管原則 ? 布管限定圓內(nèi)應布滿管；多管程的各管程數(shù)應盡量相等；熱管應對稱排列 4.5管板的連接方式?管子于管板的連接 在管殼式換熱器的設(shè)計中是一個比較重要的結(jié)構(gòu)部分。他不僅加工工作量大，而且必須使每一個連接處在設(shè)備運作中，保證介質(zhì)無泄漏及承受介質(zhì)壓力能力。?管子與管板的連接方式主要有以下三種：a脹接；b焊接；?c脹焊接?脹接用于管殼之間介質(zhì)滲漏不會引起不良后果的情況，特別適用于材料可焊性差（如碳鋼換熱管）及制造廠的工作量過大的情況。由于脹接管端處在焊接時產(chǎn)生塑性變形，存在著殘余應力，隨著溫度的升高，殘余應力逐漸消失，這樣使管端處降低密封和結(jié)合力的作用，所以脹接結(jié)構(gòu)受到壓力和溫度的限制，一般適用于設(shè)計壓力≤4Mpa，設(shè)計溫度≤300度，并且在操作中無劇烈地震動，無過大的溫度變化及無明顯的應力腐蝕；焊接連接具有生產(chǎn)簡單、效率高、連接可靠的優(yōu)點。 4.6設(shè)計計算 1殼體壁厚計算? 包括管箱短節(jié)、封頭、殼程筒體的壁厚計算? 管、殼程筒體壁厚應滿足GB151中最小壁厚的規(guī)定，對于碳素鋼和低合金鋼最小壁厚是按腐蝕裕量C2=1mm考慮的，對于C2大于1mm的情況，殼體的最小壁厚應相應增加。?2．?開孔補強計算? 對于殼體采用鋼管制的，建議采用整體補強（增加筒體壁厚或采用厚壁管）；對于比較厚的管箱上開大孔考慮綜合經(jīng)濟性?不另行補強應滿足的幾點要求：?①設(shè)計壓力≤2.5Mpa? ②相鄰兩孔中心距應不小于兩孔直徑之和的兩倍?③接管公稱直徑≤89mm? ④接管最小壁厚應表8-1的要求（接管腐蝕裕量為1mm）?3．?法蘭? 設(shè)備法蘭采用標準法蘭時應注意法蘭與墊片、緊固件的匹配，否則應對法蘭進行計算。比如甲型平焊法蘭在標準中與其匹配的墊片為非金屬軟墊片；當采用纏繞墊片應對法蘭重新計算?4．?管板? 需注意以下幾個問題：? ①管板的設(shè)計溫度：根據(jù)GB150-1998的3.4.6及GB151-1998的?3.12.1規(guī)定,應取不低于元件的金屬溫度,但在管板計算中無法保證管\殼程介質(zhì)作用,且管板的金屬溫度很難計算,故一般取較高側(cè)的設(shè)計溫度為管板的設(shè)計溫度(GB151標準釋義P55)?②多管程換熱器：在布管區(qū)范圍內(nèi)，因設(shè)置隔板槽和拉桿結(jié)構(gòu)的需要而未能被換熱器支承的面積Ad：? 二、畢業(yè)設(shè)計（論文）整體安排及進度 第 7 學期 17-19周 查閱文獻（中文>15 篇，英文>5篇）撰寫文獻綜述和開題報告；查閱并翻譯一篇英文獻， 提交文獻綜述和開題報告初稿。 第 8 學期 1-2 周 修改翻譯、文獻綜述和開題報告，上傳系統(tǒng)。 3-4 周 確定設(shè)計方案，工藝計算；實習，提交工藝計算資料。 5-6 周 結(jié)構(gòu)和強度設(shè)計算，提交強度計算資料。 7 周 撰寫畢業(yè)設(shè)計說明書，提交設(shè)計說明書初稿。 8-10 周 繪制三維零部件圖，提交電子版圖紙。 11-12周 繪制三維零部件圖，提交電子版圖紙。 13周 修改圖紙和畢業(yè)設(shè)計說明書、整理畢業(yè)設(shè)計，上傳終稿，打印裝訂畢業(yè)論文。 14-16周 準備畢業(yè)答辯。 三、畢業(yè)設(shè)計（論文）已完成的研究部分 1藝計算 計算熱負荷；選取傳熱系數(shù)；估算換熱面積；核算傳熱數(shù)；計算壓強降；計算流體阻力 2構(gòu)設(shè)計 計算筒體內(nèi)徑；計算筒厚度；計算管板；計算折流板數(shù)；計算折流板厚度；計算總質(zhì)量；選擇支座；計算接管長度；選擇容器法蘭；接管法蘭選擇；封頭選擇；管箱設(shè)置；接管最小距離；換熱管材料選擇； 3強度校核 支座校核；開口補強圈校核；水壓試驗，筒體校核等均已完成 四、下一部分的工作安排 1、完成工作請老師審閱指出不當之處并自我完善。 2、CAD繪畫 SolidWorks畫三維圖并不斷完善 3、答辯 五、畢業(yè)設(shè)計（論文）工作中存在的問題 補強圈的設(shè)計條件 什么條件下需要設(shè)計膨脹節(jié) 鋼制管法蘭與容器法蘭的選擇 管板質(zhì)量的計算 學生：羅貴 2018年 4月 27日 指導教師：付雙成 2018年 4月27日