《列管式冷凝器》word版

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1、摘要本文是生产能力24万吨/年的甲醇精馏工段预塔冷凝器设计，并应用ANSYS有限元分析软件进行强度分析校核。本文主要研究在给定条件下，如何选择结构形式及各种附件，以在满足任务要求的前提下设计出既经济又合理的冷凝器。对冷凝器零部件的工艺结构、机械结构、法兰，鞍座等的选型等都进行了相关校核，最后应用ANSYS有限元分析软件对壳体开口接管处的应力，法兰连接强度以及管箱短节与封头连接处不连续应力等做了分析。关键字：列管式冷凝器，强度校核，ANSYS有限元分析ABSTRACTThedesignmentiscapacity

2、of24tonnes/yearmethanoldistillationtowercondensersectioninpre-calculation,meanwhile,applyingtheANSYSSOFTWAREforcorrection.Weweremainlydiscussinghowtomakethebestchoiceofstylesofstructuresaswellasaccessories,determiningthemosteconomicandreasonablecondenserunde

3、rthepremiseofgivenconditions.Furthermore,thedesignincludingthecondenserpartsandcomponentsoftheprocessstructure,andthemechanicalstructuredesignofcondenser,aswellasflanges,saddles,etc.FinallythefiniteelementanalysissoftwareANSYSwasusingforstressanalysisofshell

4、openings,strengthanalysisofflangeconnections,pipejunctionboxandheadofnon-continuousstressanalysis,etc.Keywords:shell-and-tubecondenser,strengthcheck,ANSYSfiniteelementanalysis目录前言1上篇换热器设计2第一章换热器概述21.1换热器的简介与应用21.2列管式换热器设计简介4第二章冷凝器零部件的工艺结构设计62.1设计任务和设计条件62.1管

5、程和壳程62.1.1管程数62.1.2壳程数72.2管子排列72.2.2管心距92.3管板结构尺寸102.3.1固定管板兼做法兰的尺寸确定102.4管箱容器法兰112.4.1法兰的基本形式112.4.2法兰选择112.4.3容器法兰的匹配与材料选用132.5法兰连接142.5.1等长双头螺柱152.5.2非金属软件片152.5.3六角法兰面螺母152.6接管172.6.1接管的一般要求172.6.2接管高度（伸出长度）确定182.6.3接管位置最小尺寸182.6.4接管法兰的要求202.6.5接管法兰选择202

6、.7支持板（折流板）212.7.1折流板212.7.2弓形折流板的主要几何参数222.7.3弓形折流板排列方式确定242.7.4折流板与壳体间隙252.7.5折流板厚度252.7.6折流板的管孔252.7.6.1折流板的管孔直径和公差262.7.6.2管孔中心距262.7.6.3管孔加工262.8拉杆、定距管272.8.1拉杆的结构形式272.8.2拉杆的结构和数量272.8.3拉杆尺寸282.8.4拉杆的布置282.9.1旁路挡板292.9.2防冲板303.1传热管与管板连接323.1.1管子和管板的强度胀接

7、连接323.1.2管子与管板的强度焊接连接323.1.3管子与管板的焊胀接333.2管板与壳体及管箱的连接333.2.1管板与壳体的连接333.2.2管板与管箱的连接353.3管箱结构形式36第四章冷凝器机械设计384.1筒体强度计算384.1.1筒体材料选择384.1.2筒体厚度计算384.1.3筒体内压力实验394.2封头强度计算404.2.1封头厚度计算404.2.2封头内压力试验404.3管箱短节强度计算414.3.1管箱短节厚度计算414.3.2管箱短节压力试验424.4开孔补强校核434.4.1管箱

8、短节开孔补强的校核434.4.2壳体开孔补强校核44第五章鞍座选择475.1鞍式支座的选取47下篇ANSYS软件应用50第六章ANSYS软件在压力容器中应用简介50第七章冷凝器开孔接管区的应力分析527.1题目描述527.2问题分析527.3命令流分析过程537.4结果处理与讨论58第八章法兰连接中的接触分析608.1题目描述608.2分析说明618.3命令流分析过程618.4结果分析