1、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：2022-5-151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2022-5-152任务书任务书设计条件：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。2022-5-153确定设计方案确定设计方案 柴油柴油
2、水水99410002.224.1770.140.6127.150.000865柴油和水在平均温度下的有关物性数据为1002/ )60140(2/ )(21TT342/ )3929(2/ )(21tt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。2022-5-154浮头式换热器示意图浮头式换热器示意图2022-5-155设计计算结果设计计算结果图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2022-5-156管板参数2022-5-157设计计算结果
3、设计计算结果223220()7.85 1090.345 -0.3252972.7kgimlDD 壳体（）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。0.33 3253.32mm2 2 1890.850.44citcp Dp 壳体壁厚壳体内径Di=325mm 2022-5-158设计计算结果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=9080mm L2=9080mm前螺纹长La=20mm 后螺纹长Lb=60mm拉
4、杆数：4根拉杆外套有定距管，规格与换热管一样，长度： 拉杆mm90002L19000mmL 2022-5-159设计计算结果设计计算结果密封填料偏心杆隔板mm4951054001001Lmm1951052/4002L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：b10mm 。分程隔板2022-5-1510设计计算结果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b75mm板间距h150mm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C10mm。折流板的管孔，按G
5、B151规定I级换热器，管孔直径 =25.4mm2022-5-1511设计计算结果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h181.25mm，直边高度h218.75mm，厚度10mm,重量=56kg。焊接于管箱。2022-5-15122022-5-1513设计计算结果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1.01.6Mpa范围内，选取的法兰参数为D=
6、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M2090mm，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2022-5-1514设计计算结果设计计算结果接管及其法兰壳程壳程管程管程接管内水的流速m/s0.60.84接管内径/mm0.0490.47标准管径/mm60法兰直径/mm60法兰厚度/mm1010螺栓孔间距/mmD1=130D2=120D1130D2=120螺栓孔直径/mm2525法兰重量/kg凹法兰1.54凸法兰=2.42凹法兰2.18凸
7、法兰=2.75螺栓规格M2090M20螺栓数量88管的外径59管厚4.52022-5-1515设计计算结果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M272。2022-5-1516设计计算结果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： 2022-5-1517mm3150Dmm50b设计计算结果设计计算结果鞍式支座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
8、母锁紧。这样，可以使设备在温度变化时自由伸缩。如图示：2022-5-1518设计计算结果设计计算结果包角B型带垫片鞍式支撑结构尺寸(mm)2022-5-1519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2022-5-1520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2022-5-1521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mm80b计算高度腹板厚2022-5-1522好好学习，天天向上 MPa5.941895.05.012.1MPattqq至此管板强度校核满足要求至此管板强度校核满足要求12.1MPa5 . 32571.1768 . 81qt为以上三种情况所求结果的绝对值的最大者，即MPa8 . 81t(1)只有壳程设计压力ps,管程设计压力pt=0 MPa65.61MPa8 . 81crt(2)只有管程设计压力pt,壳程设计压力 MPa1896.9MPa1ttt(3)壳程设计压力ps和管程设计压力pt同时作用 MPa65.611 . 0crtMPa强度校核2022-5-1523THANKS好好学习，天天向上2022-5-15242022-5-1525
