上海赛科化工分公司年产19.5 万吨醋酸乙烯酯项目 换热器设计说明书 2019 年“东华科技-恒逸石化杯” 第十三届全国大 化工设计竞赛 上海赛科化工分公司 年产19.5 万吨醋酸乙烯酯项目 换热器设计说明书 烯途行者团队 贺子文 罗云波 付雨 王嘉璐 孙文涓 指导老师：程新华 谭海燕 邵宇 上海赛科化工分公司年产19.5 万吨醋酸乙烯酯项目 换热器设计说明书 目录 第一章 概论4 1.1 换热器概述4 1.2 换热器选型与设计按照4 1.3 换热器选型原则4 1.4 换热器对比5 第二章 换热器的选型说明7 2.1 外形与规格7 2.1.1 规格7 2.1.2 换热管7 2.2 工艺条件选择8 2.2.1 温度8 2.2.2 压力降8 2.2.3 流体走向8 2.2.4 换热面积9 2.2.5 裕量9 2.3 换热器型号表示说明9 2.4 换热器设计软件9 第三章 换热器的设计举例（E0101 原料预热器）10 3.1 设计条件的确定10 3.1.1 工艺参数的确定10 3.1.2 设计压力10 3.1.3 设计温度11 3.1.4 传热系数11 3.1.5 流体空间的选择11 3.1.6 设计条件确定一览11 3.2 Aspen EDR Dseign 模式11 3.2.1 设计参数输入11 3.2.2 设计结果12 3.3 Aspen EDR-Rating 模式13 3.3.1 设计参数输入13 3.3.2 设计结果14 3.4 结构参数设计16 上海赛科化工分公司年产19.5 万吨醋酸乙烯酯项目 换热器设计说明书 3.4.1 机械设计16 3.4.2 换热器结构及形式及尺寸一览18 3.4.3 折流板形式与间距18 3.4.4 接管尺寸及方位18 3.5 强度校核19 3.5.1 设备筒体校核19 3.5.2 前管箱及封头厚度的的校核20 3.5.3 后管箱及封头厚度校核22 3.5.4 管板校核24 3.5.5 换热管内外压校核32 3.5.6 管箱法兰校核及螺栓间距校核34 3.5.7 开孔补强校核37 3.6 设备条件图39 3.7 换热器选型一览表39 上海赛科化工分公司年产19.5 万吨醋酸乙烯酯项目 换热器设计说明书 第一章 概论 1.1 换热器概述 换热器是物料之间热量传递的节能设备，是石油、化工、冶金、电力、轻工 等行业普遍应用的一种工艺设备。在换热器中至少要有两种温度不同的流体， 一种流体温度高，放热；另一种流体温度低，吸热。在工程实践中有时也会有两 种以上流体参加换热的换热器，但其基础原理与前一致。 在炼油、化工装置中换热器占总设备总数的 40 ％左右，占总投资的 30%~45%，近年来随着节能技术的发展，应用领域不断的扩大，利用换热器进行 高温和低温处理热能回收带来了显著地经济效益。目前换热器中使用量最大的是 管壳式换热器。 1.2 换热器选型与设计按照 表 1-1 换热器选型依据表 标准 标准号 《热交换器型式与基本信息参数》 GBT 28712.1-2012 《换热器工艺设计》 ISBN978-7-5114-3225-4-2015.3 《化工设备设计全书—换热器》 ISBN7-5025-4146-2/TQ ·1603 《补强圈及释义》 JB/T 4736-2002 《能承受压力的容器》 GB 150-2011 《热交换器》 GB/T 151-2014 1.3 换热器选型原则 换热器化工分离中 的部分，换热器选型时 考虑的因素很多，主 要有以下几点： （1）热负荷及流量大小 （2 ）流体的性质 （3 ）温度、压力及允许压降的范围 （4 ）对清洗、维修的要求 （5 ）设备结构、材料、尺寸、重量 （6 ）价格、使用安全性和寿命 针对不一样的工艺条件及操作工况 我们考虑工艺条件和机械设计的 要求，选择正真适合的换热器型式来有效地减少工艺过程的能量消耗。对工程技术人 员而言，在设计换热器时，要对于换热器型式的做到合理选择、在经济运行和降 上海赛科化工分公司年产19.5 万吨醋酸乙烯酯项目 换热器设计说明书 低成本等方面应该做到足够的重视，必要时，还得通过一定的化学化工计算来进 行技术经济指标 、来投资和操作费用的确切对比，进行经济方面的衡算， 从而使实际设计的具体方案达到该具体条件下的最佳设计的具体方案。 1.4 换热器对比 表1-2 常用换热器对比表 换 热 器 型 名称 换热器特点 换热器图示 式 刚性结构： 固定 用于管壳温 管板 差较小的情 式 况（一般≤ 50℃），管间 清洗 带膨胀节： 有一定的温 度补偿能 力，壳程只 能承受较低 压力 管内外均能 管 浮 承受高压， 壳 头 可用于高温 式 式 高压场合 管内外均能 承受高压， U 型 管内清洗及 管式 检修困难 ①外填料 函：管间容 填 易漏泄，不 料 宜处理易挥 函 发，易燃易 式 爆及压力较 高的介质； ②内填料 函：密封性 上海赛科化工分公司年产19.5 万吨醋酸乙烯酯项目 换热器设计说明书 能差只能用 于压差较小 的场合 拆洗方便， 传热面能调 整，主要用 板式 于粘性较大 的液体间换 热 板式类似于 板式 管束，可抽 出清洗检 板壳 修，压力不 式 能太高 伞形传热板 结构紧密相连， 伞板 拆洗方便， 式 通道较小， 易堵，要求 流体干净 可进行严格 的逆流操 作，有自洁 螺旋 作用，可回 式 收低温热能 上海赛科化工分公司年产19.5 万吨醋酸乙烯酯项目 换热器设计说明书 第二章 换热器的选型说明 2.1 外形与规格 2.1.1 规格 管径越小换热器越紧凑、越便宜。但是，管径越小换热器的压降越大，为了 满足允许的 压力降一般都会采用 Ф19mm 的管子。对于易结垢的物料，为方便清洗，采用 外径为 25mm 的管子。对于有气液两相流的工艺物流，一般都会采用较大的管径。 直径小的管子能承受更大的压力，而管壁较薄，有利传热；相同的壳径，可以 排较多的小管子，使传热面积增大，单位传热面积的金属耗量降低。所以，在管 程结垢不是很严重，又允许压力降较高的情况下，采用Φ19mm ×2mm 的管子是 合理的。 2.1.2 换热管 2.1.2.1 换热管的外形 列管换热器的换热管外形有光滑管和螺纹管两种，一般按光滑管设计。当壳 程膜系数低，采取其他措施效果不显著时，可选用螺纹管，它能强化壳程的传热 效果，减少结垢的影响。 2.1.2.2 换热管的长度 管长的选择易清洗方便和合理使用管材为原则。我们国家生产的标准钢管长度为 6m，故系 列标准中管长有 1.5m，2m，3m，6m 和 9m 五种。此外管长 L 和管径 D 的比例应适当， 一般L/D 为 4～6 。 2.1.2.3 换热管的排列方式 相同壳径时，采用正三角形排列要比正方形排列可多排布换热管，使单位传热面积的金 属耗量降低。一般壳程流体不易结垢或能够直接进行化学洗涤的场合下，推荐用正三角形排列。 一定要进行机械清洗的场合，则采用正方形排列。 上海赛科化工分公司年产19.5 万吨醋酸乙烯酯项目 换热器设计说明书 2.1.2.4 换热管管间距 管子的中心距 t 称为管间距，管间距小，有利于提高传热系数，且设备紧凑。但由于制 造上的限制，一般 t=(1.25-1.5)d0，d0 为管的外径。 2.2 工艺条件选择 2.2.1 温度 冷却水的出口温度不宜高于 60℃，以免结垢严重。高温端的温差不应小于20℃，低温 端的温差不应小于 5℃。当在两工艺物流之间进行换热时，低温端的温差不应小于 20℃。 在冷却或者冷凝工艺物流时，冷却剂的入口温度应高于工艺物流中易结冻组分的冰点，一般 高 5℃。在对反应物进行冷却时，为了 反应，应维持反应物流和冷却剂之间当冷凝带有 惰性气体的工艺物料时，冷却剂的出口温度应低于工艺物料的 ，一般低 5℃。换热器的 设计温度应高于最大使用温度，一般高 15℃。 2.2.2 压力降 增强工艺物流流速，可增大传热系数，使换热器结构紧凑。但增加流速将关系到换热器 的压力降，磨蚀和振动破坏加剧等。压力降增加使动力消耗增强，所以，一般应限制管 壳式换热器的最大压力降。 表2-1 允许的压力降范围 工艺物流的压力状况 允许压力降Δp/kPa 线 2.2.3 流体走向 当两流体温差大时，高温物流一般走管程，除此有时为节省保温层和减少壳体厚度， 也可以使高温物流走壳程。较高压的物流应走壳程，在壳程能够获得较高的传热系数。较粘 的物流应走壳程，在壳程能够获得较高的传热系数。腐蚀性较强的物流应位于管程。对压力 降有特定要求的工艺物流，应位于管程，因管程的传热系数和压降计算误差小。较脏和易结 垢的物流应走管程，以便清洗和 结垢。若必须走壳程，则应采用正方形管子排列，并可 用可拆式（浮头式、填料函式、U 形管式）换热器。流量较少的物流应走壳程，因为在壳程 易使物流成为湍流状态，从而增加传热系数。给热系数较小的物流，像气体，应走壳程，易 上海赛科化工分公司年产19.5 万吨醋酸乙烯酯项目 换热器设计说明书 于提高给热系数。 2.2.4 换热面积 有些物流所需的换热面积大，采用多个换热器并联，而不采用串联，避免压力降过高， 影响传热系数。 2.2.5 裕量 对于工艺物流间的换热，留有40～50%的裕量；对于工艺物流与公用工程间的换热，留 有20～35%的裕量。 2.3 换热器型号表示说明 本换热器型号表示来自于GB151—89 示例说明如下： 2.4 换热器设计软件 表2-2 换热器设计软件使用一览 软件 用途 Aspen Plus V9 初步确定换热器工艺参数 Aspen Energy Analyzer V9 换热网络优化 Aspen Exchanger Design and Rating V9 换热器结构设计 SW6-2011 换热器机械强度设计与校核 上海赛科化工分公司年产19.5 万吨醋酸乙烯酯项目 换热器设计说明书 第三章 换热器的设计举例（E0101 原料预热器） 3.1 设计条件的确定 3.1.1 工艺参数的确定 表3-1 工艺参数表 流股名称 压力 温度/ ℃ 质量流量 气相质量分率% 主要组成 /MPa /( kg/s) 热流体入 1.1 160 256046.66 1 醋酸乙 口 烯等 热流体出 1 130 256046.66 0 醋酸乙 口 烯等 冷流体入 1.11 115.88 256047.21 0.8 醋酸、 口 乙烯等 冷流体出 1.1 129.45 256047.21 0.89 醋酸、 口 乙烯等 表3-2 冷热流体组成一览表 热流体主要物质名称 质量分率 流量 kg/h 醋酸乙烯 0.0968 24800.8484 乙烯 0.2856 73135.4798 醋酸 0.2482 63551.0046 氧气 0.0214 5498.4398 水 0.0309 7924.8977 二氧化碳 0.2399 61447.1171 氮气 0.0738 18900.8630 乙醛 0.0022 577.5195 冷流体主要物质名称 质量分率 流量 kg/h 乙烯 0.3188 81636.4416 醋酸 0.3164 81024.8672 氧气 0.0404 10359.2275 水 0.0105 2701.7742 二氧化碳 0.2398 61424.0377 氮气 0.0738 18900.8630 3.1.2 设计压力 设计压力 = （绝对压力-外界大气压）×安全阀系数（1.05~1.1），所以 壳程设计压力=1.1 ×1.1=1.21MPa,取1.21MPa 管程设计压力=1 ×1.11=1.11MPa,取1.11MPa 上海赛科化工分公司年产19.5 万吨醋酸乙烯酯项目 换热器设计说明书 热物流的压降为0.1MPa,冷物流压降为 0.01MPa 。 由于出口绝对压力均大于0.1MPa ，能够准确的看出压降不大于进口压强的20% 。 3.1.3 设计温度 该换热器的壳程工作时候的温度为160-129.93℃，管程工作时候的温度为115.89-129.46℃，进出口温 度大于5℃，符合本项目最经济温差。设计温度以工作时候的温度为依据，一般为工作时候的温度+ （15- 30 ）℃。这里取壳程设计温度为160℃，管程设计温度为160℃。 3.1.4 传热系数 传热系数基于传热膜系数、固壁热阻和垢层热阻计算得到。其中传热膜系数和固壁 热阻为EDR 自动默认值。 该换热器壳程介质为一般有机物，根据《化工工艺设计手册》（第四版）的污垢热 2 阻经验系数，有机物的污垢系数为0.00018 K· /W。 3.1.5 流体空间的选择 热流体走壳程，冷流体走管程。 3.1.6 设计条件确定一览 表3-3 工艺参数一览表 物性 壳程 管程 物流 热流体 冷流体 进口温度/ ℃ 160 115.89 出口温度/ ℃ 129.93 129.46 设计压力/MPa 1.21 1.11 设计温度/ ℃ 160 160 换热面积/m2 588.1 选用材质 Q245R 2 0.00018 0.00018 污垢热阻 m K ·/W 3.2 Aspen EDR Dseign 模式 3.2.1 设计参数输入 将流股 、允许压力、污垢系数等数据导入Aspen EDR 中。 上海赛科化工分公司年产19.5 万吨醋酸乙烯酯项目 换热器设计说明书 图3-1 设计参数输入 3.2.2 设计结果 3.2.2.1 结果一览 图3-2 设计结果一览 上海赛科化工分公司年产19.5 万吨醋酸乙烯酯项目 换热器设计说明书 图3-3 设计过程雷诺数结果 3.2.2.2 结果 （1）结构参数 换热器型式为BEM，管程数为1，串联台数为1，并联台数为2，换热器壳壳径为925mm ， 管长为5100mm，管子数986 ，管外径19.05mm，管壁厚2.11mm，管子排列方式为30 °排 列，管心距23.81mm 。折流板型式为单弓形折流板，圆缺率为41.08% 。 （2 ）换热面积 2 换热面积为588.1m ，换热器面积余量为43.045% ，在30%~50%之间。 （3 ）压力降 壳侧压力降为0.84735bar ，管侧压力降为0.15063，均小于允许压力降。 （4 ）流速 壳侧流体最高流速为24.1m/s，管侧流体最高流速为14.85m/s，设计合理。 （5 ）传热系数 2 换热器总传热系数为476.1 W/(m K)，设计合理。 （6 ）雷诺数 雷诺数均大于 0 ，流体均属于湍流状态。 3.3 Aspen EDR-Rating 模式 3.3.1 设计参数输入 根据设计结果，在《固定管板式换热器型式与基本信息参数》（GB/T28712.2-2012 ）中 选择接近的标准做圆整，壳径（外径）为1200mm，管程数1，管子数为1115，管长 6000mm，折流板圆缺率25%，折流板间距600mm 。 上海赛科化工分公司年产19.5 万吨醋酸乙烯酯项目 换热器设计说明书 图3-4 按标准修改参数 3.3.2 设计结果 3.3.2.1 结果一览 图3-5 设计结果一览 上海赛科化工分公司年产19.5 万吨醋酸乙烯酯项目 换热器设计说明书 图3-6 设计过程雷诺数结果 图3-7 校核结果总结图 上海赛科化工分公司年产19.5 万吨醋酸乙烯酯项目 换热器设计说明书 3.3.3.2 结果 （1）结构参数 换热器型式为BEM，管程数为1，串联台数为1，并联台数为2，换热器壳径为1200mm， 管长为6000mm，管子数1115，管外径19.05mm，管壁厚2.11mm，管子排列方式为30 °排 列，管心距23.81mm 。折流板型式为单弓形折流板，圆缺率为41.41% 。 （2 ）面积余量 2 换热面积为785.1m ，换热器面积余量为48.6% ，在30%-50%之间。 （3 ）压力降 壳侧压力降为0.121bar ，管侧压力降为0.038bar ，均小于进口压力20%。 （4 ）流速 壳侧流体最高流速为28.22 m/s，管侧流体最高流速为13.12m/s，均在合理范围内 （5 ）传热系数 2 换热器总传热系数为385.8W/(m K)，在经验值范围以内。 （6 ）雷诺数 能够准确的看出雷诺数均大于 0 ，流体均属于湍流状态。 3.4 结构参数设计 3.4.1 机械设计 3.4.1.1 管板的选择 选择固定式管板兼作法兰的管板。 3.4.1.2 管子与管板的连接 换热管与管板的连接在管壳式换热器的设计 一个较为重要的结构部分。它不仅加 工工作量大，而且必须使每个连接处在设备的运行中，保证介质无泄漏及承受介质压力的能 力。由于强度胀接结构相对比较简单，换热管修补容易，本换热器采用带环形槽的强度胀接，以提高 抗拉脱力及增强密封性。 3.4.1.3 管板与壳体的连接 管板与壳体的连接采用焊接，且管板兼作法兰。该结构在管板上开槽，壳体嵌入后 焊 接，适合于壳体压力不高的场合。 上海赛科化工分公司年产19.5 万吨醋酸乙烯酯项目 换热器设计说明书 3.4.1.4 传热管 换热管规格φ19.05×2.11mm ，排列方式为正三角形分布，中心距为23.81mm，换热管根 数为1115 根，管长6m 。传热管排列如图： 图3-9 传热管排列图 3.4.1.5 折流板 本换热器采用单弓形折流板，查阅有关的资料标准可取，折流板的间距为 600mm，板数 为7 块。 3.4.1.6 拉杆 换热管固定成管束，用拉杆将折流板固定在合适的位置上，拉杆用螺母固定在管板 上， 折流板之间的定矩管固定在拉杆上。设置8 个拉杆，拉杆的直径是16mm。 上海赛科化工分公司年产19.5 万吨醋酸乙烯酯项目 换热器设计说明书 3.4.2 换热器结构及形式及尺寸一览 图3-10 换热器结构及形式及尺寸一览 确定换热器 E-0101 型号为 1.11 6.0 BEM1200 - -785.1 - -1Ⅱ 1.21 12 其表示意义为：封头管箱：1200-换热器公称直径（mm ），1.11-管程设计压力（MPa）， 1.21-壳程设计压力（MPa），785.1-换热面积（㎡），6.0-换热管长（m），12-换热管外径（mm）， 1-单管程，Ⅱ– Ⅱ级管束。 3.4.3 折流板形式与间距 本换热器采用单弓形折流板，折流板的间距为600mm，板数为7 块。 3.4.4 接管尺寸及方位 壳程进口接管尺寸为φ660×9.5mm，出口接管尺寸为φ457×9.5mm 管程进口接管尺寸为φ457×9.5mm，出口接管尺寸为φ457×9.5mm 方位如图3-10 所示。 上海赛科化工分公司年产19.5 万吨醋酸乙烯酯项目 换热器设计说明书 3.5 强度校核 3.5.1 设备筒体校核 表3-4 筒体厚度校核结果表 壳程圆筒计算 计算单位 湖北民族大学烯途行者 团队 计算所依据的标准 GB 150.3-2011 计算条件 筒体简图 计算压力 pc 1.21 MPa 设计温度 t 160.00  C 内径 Di 1200.00 mm 材料 Q245R ( 板材 ) 试验温度许用应力 148.00 MPa 设计温度许用应力 138.20 MPa 试验温度下屈服点 245.00 MPa 负偏差 C1 0.30 mm 腐蚀裕量 C2 2.00 mm 焊接接头系数  1.00 厚度及重量计算 计算厚度 p D mm c i  = t = 5.28   2[ ] −P c 有效厚度  = - C - C = 13.70 mm e n 1 2 名义厚度  = 16.00 mm n 重量 2878.80 Kg 压力试验时应力校核 压力试验类型 液压试验 试验压力值 pT = 1.25p [] = 1.5000 (或由用户输 MPa []t 入) 压力试验允许通过   0.90 R = 220.50 MPa T eL 的应力水平 T 试验压力下 p .(D + ) MPa  = T i e T 圆筒的应力 2 . e 校核条件   T T 校核结果 合格 压力及应力计算 最大允许工作所承受的压力 t MPa 2 [ ]  e [pw]= (D + ) = 3.11995 i e 设计温度下计算应  MPa p (D + ) c i e t  = 2 = 53.60 力 e t 138.20 MPa  t t 校核条件  ≥ 结论 合格 上海赛科化工分公司年产19.5 万吨醋酸乙烯酯项目 换热器设计说明书 3.5.2 前管箱及封头厚度的的校核 表3-5 前管箱筒体厚度校核结果表 前端管箱筒体计算 计算 湖北民族大学烯途行者 单位 团队 计算所依据的标准 GB 150.3-2011 计算条件 筒体简图 计算压力 pc 1.11 MPa 设计温度 t 160.00  C 内径 Di 1200.00 mm 材料 Q245R ( 板材 ) 试验温度许用应力 148.00 MPa 设计温度许用应力 138.20 MPa 试验温度下屈服点 245.00 MPa 负偏差 C1 0.30 mm 腐蚀裕量 C2 2.00 mm 焊接接头系数  1.00 厚度及重量计算 计算厚度 p D mm c i  = t = 4.84   2[ ] −P c 有效厚度  = - C - C = 13.70 mm e n 1 2 名义厚度  = 16.00 mm n 重量 2878.80 Kg 压力试验时应力校核 压力试验类型 液压试验 试验压力值 pT = 1.25p [] = 1.5000 (或由用户输 MPa []t 入) 压力试验允许通过   0.90 R = 220.50 MPa T eL 的应力水平 T 试验压力下 p .(D + ) MPa  = T i e T 圆筒的应力 2 . e 校核条件   T T 校核结果 合格 压力及应力计算 最大允许工作所承受的压力 t MPa 2 [ ]  e [pw]= (D + ) = 3.11995 i e 设计温度下计算应  MPa p (D + ) c i e t  = 2 = 49.17 力 e t 138.20 MPa  t t 校核条件  ≥ 结论 合格 表3-6 前管箱封头厚度校核结果表 前端管箱封头计算 计算 湖北民族大学烯途行者 上海赛科化工分公司年产19.5 万吨醋酸乙烯酯项目 换热器设计说明书 单位 团队 计算所依据的标准 GB 150.3-2011 计算条件 椭圆封头简图 计算压力 pc 1.11 MPa 设计温度 t 160.00  C 内径 Di 1200.00 mm 曲面深度 hi 250.00 mm 材料 Q235-C (板材) 设计温度许用应力 112.20 MPa t 试验温度许用应力 123.00 MPa  负偏差 C1 0.30 mm 腐蚀裕量 C2 2.00 mm 焊接接头系数  1.00 压力试验时应力校核 压力试验类型 液压试验 试验压力值 pT = 1.25p [] = 1.5000 (或由用户输入) MPa t [] 压力试验允许通过   0.90 R = 211.50 MPa T eL 的应力t p .(KD +0.5 )  = T i eh = 151.54 试验压力下封头的 T MPa 2 . eh 应力 校核条件   T T 校核结果 合格 厚度及重量计算 形状系数 1   D 2   i  K = 2 +  = 1.2933 6  2h     i   Kp D 计算厚度 c i mm  = t = 7.70 h   2[ ] −0.5p c 有效厚度  = - C - C = 7.70 mm eh nh 1 2 最小厚度  = 3.60 mm min 名义厚度  = 10.00 mm nh 结论 满足最小厚度要求 上海赛科化工分公司年产19.5 万吨醋酸乙烯酯项目 换热器设计说明书 重量 118.37 Kg 压 力 计 算 最大允许工作所承受的压力 2[ ]t MPa  eh [pw]= = 1.11057 0.5 KD +  i eh 结论 合格 3.5.3 后管箱及封头厚度校核 表3-7 后管箱筒体厚度校核结果表 后端管箱筒体计算 计算 湖北民族大学烯途行者 单位 团队 计算所依据的标准 GB 150.3-2011 计算条件 筒体简图 计算压力 pc 1.11 MPa 设计温度 t 160.00  C 内径 Di 1200.00 mm 材料 Q245R ( 板材 ) 试验温度许用应力 148.00 MPa 设计温度许用应力 138.20 MPa 试验温度下屈服点 245.00 MPa 负偏差 C1 0.30 mm 腐蚀裕量 C2 2.00 mm 焊接接头系数  1.00 厚度及重量计算 计算厚度 p D mm c i  = t = 4.84   2[ ] −P c 有效厚度  = - C - C = 13.70 mm e n 1 2 名义厚度  = 16.00 mm n 重量 2878.80 Kg 压力试验时应力校核 压力试验类型 液压试验 试验压力值 pT = 1.25p [] = 1.5000 (或由用户输 MPa []t 入) 压力试验允许通过   0.90 R = 220.50 MPa T eL 的应力水平 T 试验压力下  = p T .(D i +e ) MPa T 圆筒的应力 2 . e 校核条件   T T 校核结果 合格 压力及应力计算 最大允许工作所承受的压力 t MPa 2   e [ ] [pw]= (D + ) = 3.11995 i e 上海赛科化工分公司年产19.5 万吨醋酸乙烯酯项目 换热器设计说明书 设计温度下计算应  MPa p (D + ) c i e t  = 2 = 49.17 力 e t 138.20 MPa  t t 校核条件  ≥ 结论 合格 表3-8 后管箱封头厚度校核结果表 后端管箱封头计算 计算单 湖北民族大学烯途行者 位 团队 计算所依据的标准 GB 150.3-2011 计算条件 椭圆封头简图 计算压力 pc 1.11 MPa 设计温度 t  C 160.00 内径 Di mm 1200.00 曲面深度 hi mm 250.00 材料 Q245R (板材) 设计温度许用应力 MPa t 138.20 试验温度许用应力 MPa  148.00 负偏差 C1 0.30 mm 腐蚀裕量 C2 2.00 mm 焊接接头系数  1.00 压力试验时应力校核 压力试验类型 液压试验 试验压力值 pT = 1.25p [] = 1.5000 (或由用户输入) MPa t [] 压力试验允许通过的   0.90 R = 220.50 MPa T eL 应力t 试验压力下封头的应 p .(KD +0.5 ) MPa  = T i eh = 151.54 T 2 . 力 eh 校核条件   T T 校核结果 合格 厚度及重量计算 形状系数 1   D 2   i  K = 2 +  = 1.2933 6  2h     i   计算厚度 Kp D mm c i  = t = 6.25 h   2[ ] −0.5p c 有效厚度  = - C - C = 7.70 mm eh nh 1 2 最小厚度  = 3.60 mm min 上海赛科化工分公司年产19.5 万吨醋酸乙烯酯项目 换热器设计说明书 名义厚度  = 10.00 mm nh 结论 满足最小厚度要求 重量 118.37 Kg 压 力 计 算 最大允许工作所承受的压力 MPa 2[ ]t  eh [pw]= = 1.36792 0.5 KD +  i eh 结论 合格 3.5.4 管板校核 表3-9 管板校核结果表 延长部分兼作法兰固定式管板 设计单 湖北民族大学烯途行者团队 位 设 计 计 算 条 件 简 图 设计压力 ps 1.21 MPa 设计温度 T 160 s C 平均金属温度 ts 80.82 C 装配温度 to 15 C 材料名称 Q245R 设计温度下许用应 144.6 Mpa 力[]t 平均金属温度下弹 1.994 Mpa 性模量 E e+05 s 平均金属温度下热 1.113 mm/m 线胀系数s e-05 m C 1200 mm 壳程圆筒内径 D i 壳 程 圆 筒 名义厚 度s 16 mm 壳 程 圆 筒 有效厚 度se 12.7 mm 壳体法兰设计温度下弹性模量 E ’ 1.975e+05 MPa f 壳程圆筒内直径横截面积 A=0.25 D 2 2.545e+06 mm2 i 壳程圆筒金属横截面积 A = ( D + ) 6.659e+04 mm2 s s i s 设计压力pt 1.11 MPa 设计温度Tt 160 C 材料名称 Q245R 设计温度下弹性模量 Eh 1.975e+05 MPa 管箱圆筒名义厚度(管箱为高颈法兰取法兰颈 20 mm 部大小端平均值)h 管箱圆筒有效厚度he 18 mm ” 管箱法兰设计温度下弹性模量 Et 1.975e+05 MPa 材料名称 20(GB9948) 上海赛科化工分公司年产19.5 万吨醋酸乙烯酯项目 换热器设计说明书 管子平均温度 tt 123.11 C 设计温度下管子材料许用应力 []tt 147.6 MPa 设计温度下管子材料屈服应力st 223.1 MPa 设计温度下管子材料弹性模量 Ett 1.975e+05 MPa 平均金属温度下管子材料弹性模量 Et 1.995e+05 MPa 平均金属温度下管子材料热膨胀系数t 1.112e-05 mm/ mm C 管子外径 d 12 mm 管子壁厚t 2 mm 管子根数 n 1115 换热管中心距 S 23.81 mm 106.8 mm2 a  (d =− ) 一根管子金属横截面积 t t 换热管长度 L 6000 mm 管子有效长度(两管板内侧间距) L1 5840 mm 管束模数 Kt = Et na/LDi 8609 MPa 6.052 mm 0.25 2 ( 2 )2 i d =+ d −  管子回转半径 t 管子受压失稳当量长度 lcr 4242 mm 132.2  2E t /  t 系数Cr = t s 比值 lcr /i 700.9 lcr 1.984 MPa C  r 管子稳定许用压应力 ( i ) 2  E [ ]cr t 2 2(lcr i) MPa l cr C  管子稳定许用压应力 ( r i ) t  l i  [ ] s 1=− cr cr   2 2C  r  材料名称 Q245R 设计温度 tp 160 C 123.8 MPa 设计温度下许用应力 t  r 设计温度下弹性模量 Ep 1.975e+05 MPa

　　chopra哈工大结构动力学讲义2009 5 chopra讲学结构动力学2009 5 lecture3.pdf

　　210304清华蓝狗三维eps版4 0常用eps说明书9图形打印.pdf

　　补充课程-学霸养成课-更新中2019 11 14数资-周期问题2019 11 14.pdf

　　2025年(第一季度)专题党课讲稿：“大力弘扬宪法精神推动进一步全面深化改革”与2025年党风廉政建设专题学习辅导党课讲稿：加强家庭家教家风建设，厚植新时代党风政风社风的家庭根基【2篇文】.docx

　　2025年纪检监察机关专题党课讲稿：发挥纪检监察作用，推进清廉建设新征程与2025年党风廉政建设专题学习辅导党课讲稿：加强党风廉政建设，勇于担当敢于作为2篇文.docx

　　2025年纪检机关纪委监委专题党课讲稿：做敢于斗争善于斗争的纪检监察干部与2025年党风廉政建设专题学习辅导党课讲稿：践行廉洁自律，杜绝微腐败，以实际行动争做新时代合格员（两篇文）.docx

　　2025年专题党课讲稿：统筹推进深层次改革和高水平开放与2025年党风廉政建设专题党课讲稿：统一思想、提高认识，推动党风廉政建设工作不断向纵深发展（2篇文）.docx

　　2025年纪检机关纪委监委专题党课讲稿：继承光荣传统，做自我革命的表率、遵规守纪的标杆，打造忠诚干净担当、敢于善于斗争的纪检监察铁军与2025年学校教师专题学习党课讲稿：牢记嘱托以新气象新作为推进学校思政课建设【2篇文】.docx

　　2025年党风廉政建设专题学习辅导党课讲稿：加强党风廉政建设，勇于担当敢于作为与2024年铸牢中华民族共同体意识党课讲稿：铸牢中华民族共同体意识，书写同心共筑中国梦的崭新篇章2篇文.docx

　　2025年铸牢中华民族共同体意识党课讲稿：铸牢中华民族共同体意识，书写同心共筑中国梦的崭新篇章与2025年纪检监察机关专题党课讲稿：做好“四为”，做一名合格纪检监察干部（2篇文）.docx

　　2025年纪检监察机关专题党课讲稿：用好纪律这把管党治党“戒尺”与2025年民政局民政系统专题学习党课讲稿：强化党建引领，奋力推进民政事业高水平发展2篇文.docx

　　2025年党风廉政建设专题学习辅导党课讲稿：坚守底线，廉洁从政，以忠诚担当的干劲加强队伍党风廉政建设与2025年专题党课讲稿：坚守底线，廉洁从政，以忠诚担当的干劲加强队伍党风廉政建设【2篇文】.docx

　　高考作文“审题立意”专题指导0省名师优质课赛课获奖课件市赛课一等奖课件.pptx

　　原创力文档创建于2008年，本站为文档C2C交易模式，即用户上传的文档直接分享给其他用户（可下载、阅读），本站只是中间服务平台，本站所有文档下载所得的收益归上传人所有。原创力文档是网络服务平台方，若您的权利被侵害，请发链接和相关诉求至 电线) ，上传者