空温式汽化器设计

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1、A:强度计算：1：承受内压直管的厚度计算：计算条件：设计压力：P=2.5Mpa设计温度：T=50~-196℃工作介质：LN2，LNG材质：6063管道选择规格：翅片管：Ø32*3进液管：Ø80*5出气管：Ø164*7PDO设计厚度应满足：ts≥2(［σ］tEj+PY)tsd=ts+C1+C2（1）：翅片管：Ø32*3的计算：2．5*32ts≥=1.38mm2*29.5*0.95+2*2.5*0.4C1=1.38*10%=0.138C2=0Tsd=1.38+0.138=1.52<3mm满足强度要求P≦｛Ts*〔2(［σ］tEj+PY)〕｝÷DOP≦｛3*〔2(29.5*0.95+p*0.4)〕｝

2、÷32P≦5.68MPA故:：翅片管：Ø32*3可受压5.68MPa因此制造时以2.75MPAN2作强度试验可承受。（2）：进液管：Ø80*5的计算：2.5*80ts≥=3.452*29.5*0.95+2*2.5*0.4C1=3.45*10%=0.345C2=0tsd=3.45+0.345=3.79<5mm满足强度要求P≦｛Ts*〔2(［σ］tEj+PY)〕｝÷DOP≦｛5*〔2(29.5*0.95+P*0.4)〕｝÷80P≦5.0MPA故:进液管：Ø80*5管可受压5.0MPA制造时以2.75MPAN2作强度试验可承压（3）：出气管：Ø164*7的计算：2.5*164ts≥=5.262*40

3、*0.95+2*2.5*0.4C1=0.526C2=0tsd=5.8<7mm满足强度要求P≦｛Ts*〔2(［σ］tEj+PY)〕｝÷DOP≦｛7*〔2(40*0.95+0.4P)〕｝÷164P≦3.3MPA故:出气汇集管：Ø164*7管最高可受压3.3MPA制造时以2.75MPAN2作强度试验是可承压B：换热计算：条件：设计压力：2.5MPa；工作压力：0.8MPa；设计温度：-196℃～60℃工作温度：进口温度：-145℃～-162.3℃出口温度：不低于环境温度10℃极端环境温度：-0.5℃出口温度：-10.5℃设计气化能力（LNG）：9000Nm3/hr1：质量流量：m=9000*0.73

4、=6570kg/h2:△H=217.56kcal/kgΣH=△V*m=6570kg/h*217.56kcal/kg=1429369kcal/h△t=55.86℃K=7kCal/(m2.h.℃)S=ΣQ/(K*△t)=1429369/(7*55.86)S=3656m2设备换热面积需大于3656m2。连续6小时使用取安全系数：1.55ΣS=3656m2*1.5=5667m2。根据排列:取翅片总长:5702mC:抗风强度计算:风级：12级；风速：＞32.6m/s；风载荷：0.8KN/m2脚腿：6063-T5；腿数：16；迎风面积：S1=7.68m2S2=7.68m2S3=13.74m2抗风强度计算:

5、迎风面风力：F1=800N/m2*7.68m2=6144NF2=800N/m2*7.68m2=6144NF3=800N/m2*13.74m2=10992N弯矩M1max=F1*L1=6144N*11.73m=72069Nm弯矩M1max=F2*L2=6144N*7.8m=47923Nm弯矩M1max=F3*L3=10992N*3.8m=41770NmΣ弯矩=161762Nm腿截面模数：WX=9.88×10-5m3Σ(M/WX)=Mmax/WX=161762Nm/9.88×10-5m3=16373*105Nm2=1637MPa单腿(M/WX)=1637/16=102.3MpaPb(MPA)=16

6、0Mpa＞102.3Mpa16条支腿满足设计要求.D:抗震强度计算：8级强度地震；脚腿材料：6063-T5；脚腿条数：24条CZ=0.5α1=0.45M(带冰)=10000kgH=14抗震强度计算：地震弯矩：M=(16/35)*CZ*α1*M*g*H=(16/35)*0.5*0.45*10000*10*14=144000Nm腿截面模数：WX=9.88×10-5m3Σ(M/WX)=144000Nm/9.88×10-5m3=1458Mpa单腿(M/WX)=1458Mpa/24=91.2MpaPb(MPA)(Mpa)=160Mpa＞91.2Mpa24条支腿满足设计要求。