BEM600固定管板换热器设计课件.ppt

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1、青岛科技大学本科毕业设计题目：BEM600固定管板式换热器设计指导教师：学生姓名：学号：班级：装控104班一.固定管板式换热器1、固定管板式换热器的结构特点此种换热器的特点是管束以焊接或胀接在两块管板上，管板分别焊接在外壳的两端并在其上连接有顶盖，顶盖和壳体上装有流体进出口接管。固定管板换热器性能优点性能缺点一.固定管板式换热器管子外表面进行检查和机械清洗，不适宜处理脏的或有腐蚀性的介质结构简单，制造成本较低。管内不易积累污垢，污垢便于清洗。设计参数1.根据已知参数进行传热计算，并初选设备规格初选传热系数K=1200w/(㎡/K)所需传热面积S换热管选用Φ19×2，正三角形

2、排列。管内流速v=1.5m/s可计算出所需换热管数n=332根。采用单壳程双管程，管长L=4.5m壳体内径D=600mm三.主要设计过程固定管板换热器性能优点性能缺点一.固定管板式换热器管子外表面进行检查和机械清洗，不适宜处理脏的或有腐蚀性的介质结构简单，制造成本较低。管内不易积累污垢，污垢便于清洗。二.主要设计思路1.根据已知参数进行传热计算，并初选设备规格。2.压力降校核3.传热面积核算4.强度计算和结构设计1.根据已知参数进行传热计算，并初选设备规格初选传热系数K=1200w/(㎡/K)所需传热面积S换热管选用Φ19×2，正三角形排列。管内流速v=1.5m/s可计算出所需

3、换热管数n=332根。采用单壳程双管程，管长L=4.5m壳体内径D=600mm三.主要设计过程三.主要设计过程2.压降校核管程压降(Pa)壳程压降(Pa)四、强度计算和结构设计管程筒体计算厚度：壳程封头计算厚度：名义厚度取6mm名义厚度取6mm强度计算四、强度计算和结构设计管板兼做法兰鉴于本设备压力较低，介质为水，主要采用Q345R材料。管板计算厚度0.75d=14.25mm结构开槽深度5mm分程隔板槽深度4mm,最后圆整钢板规格50mm管板布管区周边的剪切应力壳体法兰应力壳程圆筒轴向应力换热管与管板拉脱应力管子应力2.管板厚度的计算许用应力四、强度计算和结构设计4.换热管与管

4、板的连接本换热器设计压力小于4MPa，且设计温度小于300℃，操作中无剧烈的振动，无过大的温度变化及无明显的应力腐蚀，故管板与换热管可采用强度胀接。四、强度计算和结构设计5.管板与壳体、管箱的连接方式固定管板换热器管板兼做法兰，选用C型。五、结构部件的选择1.接管的选择及开孔补强接管内径为150mm，进行开孔补强计算，计算知不需要进行补强。2.拉杆与定距管拉杆定距管结构，此结构适用于换热管外径d≥19mm的管束，4根拉杆。五、结构部件的选择3.折流板设置折流板的主要目的是为了增加壳程流体的流速，提高壳程的传热膜系数，从而达到提高总传热系数的目的。同时，设置折流板对于卧式换热器的

5、换热管具有一定得支撑作用，当换热管过长，而管子承受的压应力过大时，在满足换热器壳程允许压降的情况下，增加折流板的数量，减小折流板间距，对于焊接换热管的手里状况和防止流体流动诱发震动有一定的作用。而且，设置折流板也有利于换热管的安装。五、结构部件的选择4.鞍座鞍座选取DN600mm、重形、120度包角、焊制、双筋、带垫板鞍座，鞍座和垫板材料均选用Q345R板材。5.吊耳（在管箱上设置）五、结构部件的选择防冲板为了防止壳程物料进口处流体对换热管表面积的直接冲刷，应在壳程进口管处设置防冲板。防冲板的固定形式为：用U型螺栓固定在换热管上。厚度为6mm。五、结构部件的选择6.法兰的选择容

6、器法兰选用甲型平焊法兰公称压力为1.0MPa。五、结构部件的选择接管法兰选用带颈平焊法兰公称压力为1.0MPa。五、总结首先根据工业生产的要求设计符合要求的换热器，工艺计算初选了换热器规格，确定的换热器壳径600mm、管子数362、公称压力1.0MPa、管子尺寸为Φ19×2、管长4500mm、单壳程双管程；进行了管壳程压降的核算，管程压降31.1KPa，壳程压降45.5KPa，均符合不大于50KPa的要求；计算得到的传热系数Ko=1291W/m2·K，传热安全系数为21.3%，满足工艺要求。选取管箱、筒体和封头的材料均为Q345R板材，确定了筒体的厚度为6mm；接管、换热管的材

7、料均选用Q345R，接管采用无缝钢管制造；管板材料选用Q345R锻件，计算所得名义厚度为50mm；折流板和分程隔板也选用Q345R板材；折流板厚度为6mm，分程隔板厚度为10mm。谢谢各位老师！