甲醇溶液冷却器设计(14)

3.5.2.1进出口接管设计

取管程接管内流体流速为1.2m/s，则管程接管内径为：

Di?4Vh?4?(2?104/3600)/996.3?ui3.14?1.2?0.769m (3-27)

圆整取接管内径Di强需要选用?89?80mm，考虑无缝钢管标准尺寸、接管直径与筒体内径关系以及补

?150mm?4.5的无缝钢管，接管高度h。

3.5.2.2开孔补强的校核

开孔补强采用等面积补强法,由工艺设计给定的接管尺寸为?89管,选用标准为GB6479,???倍，腐蚀裕量C2接管计算厚度:

?1.0mmt?4.5,选用16Mn钢

0.15

?163MPa,,取焊缝系数??1,厚度偏差取名义厚度的

。则

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四川理工学院毕业设计（设计）

PD2???t?o?t??Pc (3-28)

?t?0.25?892?163?1?0.25?0.1mm

接管有效厚度:

?et??nt?C2?C1?4.5?1.0?4.5?0.15?2.825mm (3-29)

开孔直径:

d?di?2C?80?2?1.675?83.35mm (3-30)

接管有效补强宽度: B接管外侧有效补强高度:

h1?d?nt?83.35?4.5?19.37mm?2d?2?83.35?166.7mm (3-31)

(3-32)

需要补强的面积:

A?d??83.35?3?250.05mm2 (3-33)

可以作为补强的面积: A1?(B?d)(?e??) (3-34)

2A1?(166.7?83.35)?(5.25?3)?187.5375mm

接管材料在设计温度下的许用应力大于筒体材料在设计温度下的许用应力

fr?163170?0.959

?A2?2h1(?et??t)fr?2?19.37?(2.825?0.1)?0.959?101.24mm22 (3-35)

A1?A2?187.5375?101.24?288.7775mm?A?250.05mm2

管程接管自身补强的强度足够，不需要另设补强面积。 3.5.2.3管箱接管位置

管箱进出口接管尽量靠近管箱法兰，这样可缩短管箱壳体长度，减轻设备重量。然而为了保证设备的制造、安装，管口距离也不能靠得太近，它受到最小位置的限制。接管位置见图3-5。

L2?B/2?hf?C，其中C?3??3?8?24mm，且不小于50～100mm。所以取

C=50mm。

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第三章 换热器结构设计

L2?166.7/2?34?50?167.35mm，取L2?180mm

3.5.3接管法兰选取

根据设计压力，选用带颈平焊钢制管法兰，采用全平面形式密封，材料选用16Mn锻件，选用标准为HG3.5.3.1结构尺寸

筒体接管公称直径为150mm所选筒体接管法兰参数如表3-4：

表3-4 筒体接管法兰参数

DN/ mm D/ mm 150 300 K/ mm 250 L/ mm 26 Th/ mm M24 n/ mm 8 C/ mm 28 B1/ mm 161 20592图3-5 管箱接管位置

。

管箱接管公称直径为80mm所选管箱接管法兰参数如表3-5

表3-5 管箱接管法兰参数

DN/ mm D/ mm 80 200 K/ mm 160 L/ mm 18 Th/ mm M16 n/ mm 8 C/ mm 24 B1/ mm 91 3.5.3.2结构型式 如图3-6所示：

图3-6带颈平焊钢制法兰

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四川理工学院毕业设计（设计）

3.6管箱及分程隔板设计 3.6.1管箱设计

选用B型封头管箱，其优点是结构简单，便于制造。适于高压清洁的介质，可以省

掉一块造价高的盲板、法兰和几十对螺栓。且椭圆封头的受力比平盖好。

管箱尺寸的确定：管箱所需要的确定的尺寸主要是管箱长度，分程隔板位置尺寸是由排管图确定，管箱直径是由壳程直径决定。管箱长度尺寸的确定是以保证流体分布均匀、流速合理以及强度因数来确定最小长度。而以制造安装方便来确定最大长度。

管箱最小长度：管箱最小长度计算涉及的几何尺寸见图3-7。

图3-7 管箱尺寸 按流通面积计算：

Lg?min??diNcp4E2?h1?SP (3-36)

?400[5]

由壳体公称直径为400mm,换热管外径为19mm.查取E,di为换热管内径是

?8mm15mm，Ncp=37为各程平均管数。h1封头内曲面面高度为125mm，SP度。 所以

Lg?min为封头厚

?3.14?152?374?400?125?8?149.34mm

按各相邻焊缝间的距离计算： Lg式中：L2?min?L2?L3?L4?150mm (3-37) 。

(3-38)

?250mm，取L3L4?h1?h0???125?15?8?158mmLg?min?180?150?158?488mm

因此取Lgmin?Lg??488mm。

3.6.2分程隔板的设计

根据GB151-1999表6确定隔板厚度为8mm，分程隔板如图3-8所示。

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