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蒸发器的设计课程设计如何设计一个高效的蒸发器？1. 概述蒸发器的重要性及其在各个领域的应用。
蒸发器是一种在化学、物理、环境等领域广泛应用的关键设备。
它通过将液体转化为气体，将热量从液体中传递出来，实现了物质的分离和纯化。
蒸发器在化工工业中被广泛用于制备纯度较高的化合物，水处理领域中用于去除水中的溶解物质，以及食品和制药行业中用于浓缩和干燥。
设计一个高效的蒸发器对于提高生产效率、降低能源消耗和保护环境具有重要意义。
2. 确定设计目标和考虑因素。
在设计一个高效的蒸发器时，我们需要明确设计目标和考虑因素。
我们需要确定所需的蒸发率和分离效果。
我们需要考虑操作条件，如温度、压力和流量，以及物料的性质和流动特性。
还需要考虑设备的结构和材料选择，以及能源消耗和操作成本等因素。
3. 蒸发器的类型及其适用范围。
蒸发器可以根据不同的工作原理和结构特性分为多种类型，如传统的批量蒸发器、循环蒸发器、薄膜蒸发器和闪蒸器等。
每种类型的蒸发器都有其适用的范围和优缺点。
在选择蒸发器类型时，我们需要综合考虑物料的性质、流量和纯度要求等因素。
4. 设计步骤及关键考虑点。
设计一个高效的蒸发器需要经过一系列的步骤和考虑点。
我们需要明确所需的蒸发率和分离效果，以确定蒸发器的尺寸和操作条件。
我们需要选择合适的蒸发器类型，并考虑其结构和材料选择。
我们需要通过流体力学和热力学计算，以确定蒸发器的流动特性和能量传递效率。
我们需要进行实验验证和性能测试，以确保设计的蒸发器能够满足设计要求。
5. 设计案例和优化思路。
在设计一个高效的蒸发器时，我们可以借鉴已有的设计案例和优化思路。
通过优化蒸发器的结构和加强传热表面积，可以提高蒸发器的传热效率和蒸发率。
采用先进的控制系统和自动化设备，可以提高蒸发器的运行稳定性和能源利用效率。
6. 结论和个人观点。
设计一个高效的蒸发器是一项复杂而重要的工作。
它需要充分考虑物料的性质、流动特性和纯度要求，同时也要考虑蒸发器的结构和材料选择，以及操作条件和能源消耗等因素。
鱼液蒸发组合装置设计工艺条件与技术参数管程 壳程 设计压力 Mpa 0.6 0.6 设计温度 ℃ 110 65 介质 鱼液 蒸汽 焊缝系数 0.850.85腐蚀裕度 mm 1.0 传热面积 m 2 15 设备类别一类受压元件材料及数据以下数据来自GB150-1998壳体圆筒材料 16MnR查表4-1 ，65℃设计温度下的许用应力 []MPa C 17065=σ查表F5, 65℃金属11温度下弹性模量 MPa E S 310203⨯=查表F6, 65℃金属温度下平均线性膨胀系数 61024.11-⨯=S a mm/mm ·℃管箱圆筒材料：16MnR查表4-3 ，65℃设计温度下的许用应力 []MPa C 17065=σ查表F5, 65℃金属温度下弹性模量 MPa E S 310203⨯=换热管材料 20号钢 GB8163查表4-3 ，110℃设计温度下的许用应力 []MPa t 130110=σ查表F1 ，110℃设计温度下的屈服应力 MPa S 218110=σ查表F5, 110℃金属温度下弹性模量MPa E S 310190.6⨯=查表F6, 110℃金属温度下平均线性膨胀系数=S a 61060.11-⨯ mm/mm ·℃ 管板材料： 20号钢 JB4726查表4-5 ，65℃设计温度下的许用应力 []MPa 215=σ 查表F5, 110℃金属温度下弹性模量MPa E S 310190.6⨯= 1.根据已知条件，确定换热管数目和管程数： 选用5.225⨯φ的换热管 材料为20 钢。
管长1500 mm 。
换热管的布置：采用正三角形布管方式。
选择强度焊接,管心距t=32mm 。
2,计算换热管根数 则换热管数目：)()(42.136025.014.31.05.1151.0F 0≈⨯⨯-=-=L d n π根取整n=137 根管程数：对于固定板式换热器，可选单管程或双管程，为成本计，本设计采用单管程。
毕业设计（论文）开题报告理工类题目:刮板薄膜蒸发器传动装置设计学院：机械工程学院专业班级：机械设计制造及其自动化机械041 学生姓名：海州书院学号： 080811116 指导教师：欧阳淮海（职称）年月日淮海工学院毕业设计（论文）开题报告毕业设计(论文)外文资料翻译学院：机械工程学院专业班级：机械设计制造及其自动化机械041 学生姓名：海州书院学号： 080811116 指导教师：欧阳淮海(职称) 外文出处：(外文)附件：1.外文资料翻译译文； 2.外文原文相变期间蒸气压缩制冷循环的蒸发器动力学的识别实验张胡安，Peles，迈克尔·约翰机械工程、航空航天、部门及核子工程系的电气、计算机、及系统工程部门举办摘要蒸气压缩循环(VCC)过程中的蒸发器动力学的识别实验，是关于热通量的研究。
电子元件传递热图形的边界条件代表具体应用流量的VCC的降温。
然而,这个应用程序需要在传统vcc不同模型的控制算法与液体对流液体的热量交换的条件下进行，因为越快的反应时间对边界热流密度影响不同，而且制冷剂流量出口的蒸发器预计将两相混合。
第一个模型是高度非线性模型,是实用的系统的控制，为了获得一个简化模型动态识别的组成部分的响应特性，利用脉冲进行改变这个系统的操作条件(例如,热负荷,蒸发器, 开放,膨胀阀或压缩机的速度等)。
结果表明:对于膨胀阀开度变化开放或者发起的液体向相反的趋势开始流动时,两相地区流动在过热的地区。
这是一个现象控制器设计，需要对其展开进一步的调查。
介绍传统电子元件的冷却方法使得使用功率密度增加,而且传统的空气冷却散热器的力度不够。
这需要拆卸高的热通量同时保持电子元件在较低温度下使蒸气压缩制冷循环(VCC)在一个很有前途的替代电工条件下冷却。
此外,vcc都可以使用多个独立冷却用同样的热源主要制冷回路,使其优越应用工具(如数据中心的还是现代的军舰和飞机在武器、传感器、信号处理系统,和电脑需要冷却到保持最佳的温度条件。
一种船舶残油蒸发除水装置设计方案作者：郑庆国郭晟江来源：《航海》2021年第05期摘要：船舶的残油处理需要符合《国际防止船舶造成污染公约》的要求，保证海洋环境安全。
文章介绍了船舶残油处理的相关措施，给出了一个具体的船舶残油蒸发除水装置设计方案，并论证了设计方案的可行性。
采用该设计可以安全、有效地将船舶残油中的大量水分蒸发掉，较大地减少船舶残油存量。
基于此，船舶在采用焚烧、驳运或排岸接收等方式处理残油时，可显著节省成本。
关键词：船舶;残油;蒸发柜0 背景国际防止船舶造成污染（MARPOL）公约附则I附录II规定了国际防止油污（IOPP）证书和附录格式，附录中3.2项为残油舱内留存残油的处理措施，附录内给出了3个选项：3.2.1是残油（油泥）焚烧炉;3.2.2是适用于燃烧残油（油泥）的辅锅炉;3.2.3是其他可以接受的措施，需要详细说明。
其中3.2.3项是主管机关或其授权的人员根据船舶实际情况，在该项附录中勾选并注明适合本船的其他可接受措施[1]。
主管机关认可的接收措施包括：残油舱水分蒸发、残油再循环使用或驳至油船SLOP舱等。
目前，船舶大部分选择通过驳船接收船舶残油，送至相关港口的集中污油处理厂进行处理。
采用残油舱水分蒸发的船舶，很多属于残油舱水分自然蒸发方式，在IOPP证书中不需要签注[2];同时其水分蒸发量无法定量计算，也无法定量记录在油类记录簿中。
基于该背景之下，设计了一种船用残油蒸发除水装置，属于强制蒸发除去污油中的大部分水分，符合在IOPP证书附录3.2.3项签注“EVAPORATION”（蒸发），同时可以准确定量记录残油除水的量。
1 船舶残油蒸发除水装置设计1.1 设计目的船舶残油蒸发除水装置的设计目的，是有效减少船舶残油中的水分，从而减少残油焚烧或接收等船舶防污染处理残油的数量。
使用常规燃油燃料的船舶，在燃油分离净化的过程中，将产生1%左右的残油[3]。
船舶滑油在分离净化的过程中，冲洗水同样会进入到船舶残油存储舱。
水分蒸发控制方法的研究学校代号:分类号:学号:密级::广东工业大学硕士学位论文工学硕士水分蒸发控制方法的研究罗辑昱立圈熬援指导教师姓名、职称:盒晶抖堂学科专业或领域名称:学生所属学.院::轻工化工堂院’‘:生鱼目论文答辩日期://一,:.,,..,摘要摘要本文首先对比了多羟基醇溶液中甘油、结晶山梨糖醇、液体山梨糖醇、麦芽糖醇、甘露醇、异麦芽糖醇,木糖醇溶液的抑制水分蒸发效果,以抑制水分蒸发率以及水分保留率来评价抑制水分蒸发的效果。
进一步以食用蜡为壁材制备油包水/乳液,分析/乳液在抑制水分蒸发方面的效果,研究了制备过程中不同蜡种类,乳化水含量,乳化剂的用量以及亲水亲油平衡值值等工艺条件对乳液的稳定性,抑制水分蒸发率以及水分保留率的影响,同时探讨了醇乳化液的乳化效果,并利用变性淀粉将糖醇乳液微粒化,得到微粒。
利用浓缩体系分散稳定性分析仪分析了不同工艺条件对微粒大小及分布、微粒水分含量,水分活度的影响。
通过扫描电子显微镜观察微粒为不规则结构,有胶体性质,颗粒连接紧密。
多羟基醇溶液浓度为%时控制水分蒸发效果最好。
同时经过三种醇复配、两种醇复配和单个醇的控制水分蒸发效果对比得出:%木糖醇与%甘油复配出的总浓度为%的醇溶液效果最好。
利用蜡制成的/乳液体系,在乳化温度℃,乳化时间,搅拌速度/条件下,探讨了不同蜡种类,乳化水含量,乳化剂的用量以及值等工艺条件对乳液的稳定性,抑制水分蒸发率以及水分蒸发损失率的影响。
结果表明,以蜂蜡为油相制成的乳液,当乳化水含量为%、乳化剂值为、乳化剂用量为% 时,抑制水分蒸发效果最好且乳液稳定,外观均匀。
随后探讨了水相为多羟基醇复配溶液时乳化剂的用量以及值工艺条件对乳液的稳定性,抑制水分蒸发率以及水分蒸发损失率的影响。
乳化剂值为、乳化剂用量为%时抑制水分蒸发效果最好且乳液稳定,外观均匀。
将变性淀粉溶液作为连续相,多羟基醇乳液作为分散相,在/搅拌下,研究了淀粉溶液温度、搅拌时间、淀粉溶液浓度以及两相重量比等工艺条件对微粒性质的影响。
【毕业论文】三效蒸发器的设计__化工原理课程设计化工原理课程设计字符说明- 2 -第一节概述- 3 -一．蒸发及蒸发流程- 3 -二．蒸发操作的分类- 3 -三．蒸发操作的特点- 3 -四、蒸发设备- 4 -五、蒸发器选型- 4 -第二节蒸发装置设计任务- 5 -一、设计题目- 5 -二、设计任务及操作条件 - 5 -第三节三效蒸发器得工艺计算 - 5 -一、估计各效蒸发量和完成液浓度- 5 -二、估计各效溶液的沸点和有效总温差 - 6 -三加热蒸汽消耗量和各效蒸发水量的计算 - 8 -四、蒸发器的传热面积的估算- 9 -五、有效温差的再分配- 10 -六、重复上述计算步骤- 10 -七、计算结果- 12 -第四节蒸发器的主要结构尺寸计算- 12 -一、加热管的选择和管数的初步估计- 12 -二、循环管的选择 - 12 -三、加热室直径及加热管数目的确定- 13 -四、分离室直径与高度的确定- 13 -五、接管尺寸的确定- 14 -第五节蒸发装置的辅助设备 - 15 -一、气液分离器- 15 -二、蒸汽冷凝器- 15 -三淋水板的设计- 16 -【参考文献】- 17 -字符说明第一节概述一．蒸发及蒸发流程蒸发是采用加热的方法，使含有不挥发性杂质（如盐类）的溶液沸腾，除去其中被汽化单位部分杂质，使溶液得以浓缩的单元操作过程。
蒸发操作广泛用于浓缩各种不挥发性物质的水溶液，是化工、医药、食品等工业中较为常见的单元操作。
化工生产中蒸发主要用于以下几种目的：1获得浓缩的溶液产品；2、将溶液蒸发增浓后，冷却结晶，用以获得固体产品，如烧碱、抗生素、糖等产品；3、脱除杂质，获得纯净的溶剂或半成品，如海水淡化。
进行蒸发操作的设备叫做蒸发器。
蒸发器内要有足够的加热面积，使溶液受热沸腾。
溶液在蒸发器内因各处密度的差异而形成某种循环流动，被浓缩到规定浓度后排出蒸发器外。
蒸发器内备有足够的分离空间，以除去汽化的蒸汽夹带的雾沫和液滴，或装有适当形式的除沫器以除去液沫，排出的蒸汽如不再利用，应将其在冷凝器中加以冷凝。
摘要本设计是中草药行业处理3750Kg/h的四效降膜蒸发系统，对系统的蒸发罐、分离器、热能压缩泵、预热器、冷凝器、离心泵、真空泵及其他附属设备进行了设计，设计主要包括降膜蒸发器的特点及选择工艺流程、选题设计与论证、设计计算、技术经济分析、安装准备要求与安装调试注意事项等几大部分。
其中设计计算包括物料衡算，热量衡算，热能压缩泵、预热器、管路、冷凝器、真空泵的设计与选择。
本设计的设计任务是：通过于查阅工具书及相关参考资料，了解预热器，蒸发罐，热压泵，分离器和其他附件等各部件的结构和功能，并分析它们在各种载荷下的受力及各种应变，通过分步完成各部件的选材，设计计算和各种应力校核，最终完成一个行业处理3750Kg/h的四效降膜蒸发系统的设计，指明在工业应用中的注意事项并制定各种安全防护措旅来保证安全使用。
本设备采用顺流进料，具有热效率高、节能、物料预热温差小，有利于保证产品的质量、并且冷却水消耗量低。
设备在低温条件下进行连续操作，具有蒸发能力高、节能降耗、设备占地面积小、传热效果佳、运行费用低、经济性高、便于操作，且能保证物料在蒸发过程中不变性等特点。
其中有许多部分的设计借鉴了国内外的一些先进的理论和方法，以合理经、济为设计原则，力争达到技术先进、质量达标、操作方便、能耗低及无污染的设计目标，此设计的优点是传热效果好、热能利用率高、生产效益高、易于制造。
文字资料完成文献综述一份，设计计算书一份，设计说明书一份，设计中所查参考的参考文献记载一份。
关键词：中草药：四效；降膜；蒸发系统AbstractThis design is the herbal industry under 3750Kg / h four-effect falling film evaporator system, the system's evaporator, separator, thermal compression pump, preheater, condenser, centrifugal pumps, vacuum pumps and other ancillary equipment design, design includes the characteristics of falling film evaporator and selection process, selection design and feasibility studies, design calculations, technical and economic analysis, installation preparation requirements and installation precautions in several parts.The design of the design tasks are: through them under various loads to consult books and related reference information, learn preheater, structure and functions of the components of the evaporation tank, hot pumps, separators and other accessories, and analysis the stress and strain of various by step through the selection, design calculations and various stress check of the components, the final completion of a business process design 3750Kg / h four-effect falling film evaporation system, specified in industrial applications Caution and develop a variety of security measures to ensure the safe use of trip.Design and calculation of which includes material balance, heat balance, heat compression pump, preheater, piping, condensers, vacuum pump design and selection. This equipment is used downstream feed with high thermal efficiency, energy saving, material preheating temperature low to ensure thequality of products and low consumption of cooling water. Equipment in continuous operation under low temperature conditions, with high evaporation capacity, energy saving, small footprint devices, good heat transfer, low cost, economy, ease of operation, and can ensure the material in the evaporation process of invariance and so on. Many of which are part of the design draws on a number of domestic and foreign advanced theory and methods, with reasonable on the economic principles for the design, and strive to achieve the advanced technology, quality standards, easy operation, low energy consumption and pollution of the design goals, this design the advantage of effective heat transfer, thermal efficiency, high production-effective, easy to manufacture.Key words:Chinese herbal medicine; four of them; falling film;evaporation system目录第一章绪论 (1)1.1 中草药及其生产现状 (1)1.2 蒸发技术 (1)1.3 设备的工艺设计要求 (2)1.3.1 设计程序 (2)1.3.2 对蒸发设备的要求 (3)第二章选题设计与论证 (4)2.1 设计论述 (4)2.2 蒸发系统设计与论证 (4)2.2.1 浓缩设备的特点 (4)2.2.2 降膜蒸发器的特点 (5)2.2.3 三效降膜蒸发器的特点 (5)2.2.4多效降膜式蒸发器的特点 (6)第三章设计计算 (7)3.1 物料衡算 (7)3.2 热量衡算 (7)3.2.1 热压泵的喷射系数 (7)3.2.2 一效蒸发罐的热量衡算 (8)3.2.3 二效蒸发罐的热量衡算 (9)3.2.4 三效蒸发罐的热量衡算 (10)3.2.5 四效蒸发罐的热量衡算 (12)3.2.6 总热量衡算 (13)3.3 蒸发罐设计计算 (13)3.3.1 传热量的计算 (13)3.3.2 各效蒸发罐设计 (14)3.3.3 周边流量较核： (15)3.3.4 蒸发罐筒体内径 (18)3.3.5 蒸发罐壁厚较核 (18)3.4 各效预热盘管的设计计算 (19)3.5 分离器直径和高度的设计 (23)3.6 热能压缩泵的设计 (26)3.6.1 拉伐尔喷嘴的计算 (26)3.6.2 泵体的基本尺寸 (27)3.6.3 扩压室的设计计算 (29)3.7 预热器的设计 (29)3.8 冷凝器的设计 (30)3.9 管路设计计算 (32)3.9.1蒸汽矩形管道设计 (32)3.9.2 汁汽管设计 (33)3.9.3 物料管设计 (35)3.9.4 上、下不凝气管 (36)3.9.5 冷凝水出口管 (36)3.10 泵的设计与选择 (37)3.10.1 离心泵的设计与选择 (37)3.10.2 真空泵的选择与设计 (37)第四章技术经济分析 (39)第五章设备安装调试与注意事项 (40)参考文献 (42)致谢 (43)第一章绪论1.1 中草药及其生产现状国外的研究现状：国外大型中药厂的蒸发设备采用的是离心式滑动沟槽转子来工作，是国外最新结构及创新性蒸发器，在流量不是很大的情况下也能形成薄膜，在筒体蒸发段内壁表面附着处理液中的淤积物可被活动刮板迅速刮下，和固定间隙的刮板蒸发器相比，蒸发量可提高45-65%。
第一章设计方案的确定1.1蒸发操作条件的确定1.11 加热蒸汽压强的确定因加热是必须考虑加热温度的上限和下线，被蒸发的溶液有一上限值，超过温度上限值，会使得物料变质，导致失去本有的物性，这是一个重要的指指标，也是确定物料加热蒸汽压强的依据，蒸发是一个消耗大量加热蒸汽而又产生大量二次蒸汽的过程。
再者从节能观点出发，应充分利用二次蒸汽作为其它加热热源，同时要求蒸发装置能够提供温度较高的二次蒸汽，这样既可以减少锅炉产生蒸汽和蒸汽的消耗量，又可减速少末效进入冷凝器的二次蒸汽量，提高了蒸汽利用率。
因此，我们应该尽可能采用温度较高的蒸汽。
通常所用饱和蒸汽的温度不超过180℃，超过时相应的压强就很高，这将增加加热的设备费和操作费。
一般的加热蒸汽压强在400～800kPa范围内，本设计加热蒸汽压强选用700kPa。
1.1.2 冷凝器压强的确定如果第一效用较高压强的加热蒸汽，则末效可以采用常压蒸发，此时末效产生的二次蒸汽具有较高的温度，可以全部利用。
因而各效操作温度高时，溶液黏度低，传热好。
若一效加热蒸汽压强低，末效应采用真空操作。
此时各效二次蒸汽温度低，进入冷凝器冷凝需消耗大量冷却水，而且溶液粘度大，传热差。
通常冷凝器的最大真空度为80～90kPa。
此次设计冷凝器压强真空度取为85kpa则采用20kPa。
1.2 蒸发流程的确定在化工生产中，大多数蒸发器都是利用饱和水蒸汽作为加热介质，因而蒸发器中热交换的一方是饱和水蒸汽冷凝，另一方是溶液的沸腾，所以传热的关键在于料液沸腾一侧。
要适应各种不同物料的蒸发浓缩，出现了各种不同结构型式的蒸发器，而且随着生产，技术的发展，其结构在不断改进和更新。
工业中常用的间壁式传热蒸发器，按溶液在蒸发器中的流动特点，可分为循环型（中央循环管式，悬筐式，外加热型，列文式，强制循环形等）和单程型（升膜式，降膜式，升－降膜式，刮板式等）两大类型。
蒸发器在结构上必须有利于过程的进行，为此在选用时应考虑以下原则：1.尽量保证较大的传热系数，满足生产工艺的要求；2.生产能力大，能完善分离液沫，尽量减慢传热面上垢层的生成；3.构造简单，操作维修和清洗方便，造价低，使用寿命长；4.能适应所蒸发物料的一些工艺特性（如粘度，起泡性，热敏性，结垢性，腐蚀性等）。
鱼液蒸发组合装置设计工艺条件与技术参数管程 壳程 设计压力 Mpa 0.6 0.6 设计温度 ℃ 110 65 介质 鱼液 蒸汽 焊缝系数 0.850.85腐蚀裕度 mm 1.0 传热面积 m 2 15 设备类别一类受压元件材料及数据以下数据来自GB150-1998壳体圆筒材料 16MnR查表4-1 ，65℃设计温度下的许用应力 []MPa C 17065=σ查表F5, 65℃金属11温度下弹性模量 MPa E S 310203⨯=查表F6, 65℃金属温度下平均线性膨胀系数 61024.11-⨯=S a mm/mm ·℃管箱圆筒材料：16MnR查表4-3 ，65℃设计温度下的许用应力 []MPa C 17065=σ查表F5, 65℃金属温度下弹性模量 MPa E S 310203⨯=换热管材料 20号钢 GB8163查表4-3 ，110℃设计温度下的许用应力 []MPa t 130110=σ查表F1 ，110℃设计温度下的屈服应力 MPa S 218110=σ查表F5, 110℃金属温度下弹性模量MPa E S 310190.6⨯=查表F6, 110℃金属温度下平均线性膨胀系数=S a 61060.11-⨯ mm/mm ·℃ 管板材料： 20号钢 JB4726查表4-5 ，65℃设计温度下的许用应力 []MPa 215=σ 查表F5, 110℃金属温度下弹性模量MPa E S 310190.6⨯= 1.根据已知条件，确定换热管数目和管程数： 选用5.225⨯φ的换热管 材料为20 钢。
管长1500 mm 。
换热管的布置：采用正三角形布管方式。
选择强度焊接,管心距t=32mm 。
2,计算换热管根数 则换热管数目：)()(42.136025.014.31.05.1151.0F 0≈⨯⨯-=-=L d n π根取整n=137 根管程数：对于固定板式换热器，可选单管程或双管程，为成本计，本设计采用单管程。
管子排列方式的选择（1）采用正三角形排列（2）选择强度焊接,由表1.1查的管心距t=32mm 。
表1.1 常用管心距管外径/mm管心距/mm各程相邻管的管心距/mm19 25 38 25 32 44 32405238 48 60（3）采用正三角形排列，当传热管数超过127根，即正六边形的个数a>6时，最外层六边形和壳体间的弓形部分空间较大，也应该配置传热管。
不同的a 值时，可排的管数目见表1.2。
具体排列方式如图1，管子总数为根。
表1.2 排管数目正六角形的数目a正三角形排列六角形对角线上的管数b六角形内的管数每个弓形部分的管数第一列第二列第三列弓形部分的管数管子总数1 3 7 72 5 19 193 7 37 374 9 61 615 11 91 916 13 127 1277 15 169 3 18 1878 17 217 4 24 24111 23 397 7 42 43912 25 469 8 48 51713 27 547 9 2 66 61314 29 631 10 5 90 72115 31 721 11 6 102 82316 33 817 12 7 114 93117 35 919 13 8 126 104518 37 1027 14 9 138 116519 39 1411 15 12 162 130320 41 1261 16 13 4 198 145921 43 1387 17 14 7 228 161622 45 1519 18 15 8 246 176523 47 1657 19 16 9 264 19213、壳程选择壳程的选择：简单起见，采用单壳程。
4、壳体内径的确定换热器壳体内径与传热管数目、管心距和传热管的排列方式有关。
壳体的内径需要圆整成标准尺寸。
以400mm为基数，以100mm为进级档，必要时可以50mm为进级档。
对于单管程换热器，壳体内径公式0bt+D d-=2()3~)1(式中，t 为管心距，单位mm ；0d 为传热管外径，单位mm 。
对于正三角形排列n b 1.1= 将137=n 代入，得到875.12≈b 取13，mm d b t 5.4465.2)1(D 0=+-=结合换热管的排布图稍加圆整可选定mm 500D =布管限定圆32L i D D b =- 102500⨯-=L D mm D L 480=式中L D — 限定圆直径，mm ；i D — 壳体公称直径，mm ；3b 一般不小于10mm ，且30.250.2525 6.25b d ==⨯=mm 故3b =10mm ；2.5.2 管孔参考文献[]516表，管孔内径0.15025.25φ+壁厚设计设计压力Pc=0.6MPa ，设计温度t=65℃，内径i D =500mm ，圆筒焊接采用双面焊或相当于双面焊的全焊透对接焊缝，局部无损探伤，由给定的换热器设计工艺条件与技术知焊接接头系数Φ=0.85。
参考文献[]7，查得16MnR 在设计温度下65℃时的许用应力：[]=tσ170试验温度下110℃时的许用应力：[]=tσ170筒体[]2c i c tcp D P δσφ=- 文献704.16.085.017025006.0=-⨯⨯⨯=c c δδ式中 c δ — 计算厚度，㎜；c P — 计算压力，取设计压力0.6a MP ； i D — 圆筒内径，㎜；[]tσ— 许用应力1C —负偏差，mm ； 2C —腐蚀裕度，mm ；管板布管区的当量直径与壳程圆筒内径之比 5.150075011===i D D ρ 系数C"、"ω，按i f D /"δ查GB151-1999图25和图26，mm h 10=δ； 无法兰，故0"=f δ 管箱按0"02.050010===if ihD D δδ、，查GB151-1999图25得012.0"=C ； 查GB151-1999图26得"ω=0.0009 管箱、圆筒与法兰的旋转刚度参数225.1512102030009.0"121"3=⨯⨯==h f E K ω壳程圆筒按0"02.050010===if isD D δδ、，查GB151-1999图25得012.0'=C ； 查GB151-1999图26得'ω=0.0009 壳体法兰与圆筒的旋转刚度参数225.1512102030009.0"121"3=⨯⨯==h f E K ω壳体带波形膨胀节时，换热管与壳程圆筒的热膨胀变形差 设定换热器制造环境温度C t ︒=150466001040.5)1565(1024.11)15110(1060.11)()(---⨯=-⨯--⨯=---=t t a t t a s o t t γ 壳体不带波形膨胀节时，换热管束与圆筒刚度比419.112.160221020327.24209106.19033=⨯⨯⨯⨯==S S t A E na E Q假定管板厚度mm n 55=δ 管、壳程腐蚀裕量均为1.0mm 管板有效厚度mm 53)11(55=+-=δ换热管有效长度mm L L n 1387)5.155(21500)5.1(20=+⨯-=+-=δ 根据GB151-1999 表27,因温差不超过50℃，故不设置膨胀节。
圆筒名义厚度1C =0.8，2C =1.0mm ；mm C C n 421=∆+++=δδ根据参考文献[]1 最小厚度取10mm 。
详见下表 有效厚度 mm C C e n 2.80.18.01021=--=--=δδ 水压试验 [][]M P ap p tcT 75.016.025.125.1=⨯⨯==σσ16MnR 屈服极限345s MPa σ= 水压试验校核)()(MPa MPa D p s e e i T T 26485.03459.09.024.232.822.850075.02=⨯⨯=<=⨯+⨯=+=φσδδσ换热器壳径的标准尺寸 mm 文献[]1公称直径/mm 325 400 500 600 700 800 900 1000 1100 1200最小壁厚/mm 8 101214二 列管换热器零部件的工艺机构设计1、折流板的设计安装折流板的目的，是为了加大壳程流体的速度，使湍流程度加剧，以提高壳程对流体传热系数。
冷凝器,蒸发器,沉浸式等短管换热器由于传热系数K 满足传热需要。
故本设计中不设置折流板。
2、拉杆、定距管由于本设计不设置折流板，故不设置拉杆、定距管 3、防冲板本设计的管称流体为鱼液（溶菌酶，补体，天然溶血素，C-反应性蛋白，水等混合物），一种普通的物料。
故，不需防冲板。
传热管与管板的连接 选用强度焊接连接。
制造加工方便，保证换热管与管板连接的密封性和抗拉脱强度的焊接，目前采用较广泛。
表3.1强度焊接结构尺寸/mm换热管规格 5.110⨯214⨯219⨯5.225⨯ 332⨯ 338⨯ 345⨯5.357⨯伸出长度l 5.05.0+5.01+5.05.1+5.05.2+5.03+1、管板与壳体及管箱的连接图3-1管板与壳体及管箱的连接B 型：管板直接与壳程圆筒和管箱形成整体结构 管板厚度计算管板厚度应不小于下列三者之和：a ）管板的计算厚度或5.6.2规定的最小厚度，取大者；b ）壳程腐蚀裕量或结构开槽深度，取大者；c ）管程腐蚀裕量或分程隔板槽深度，取大者； 换热管稳定许用压应力[]cr σ 换热管的回转半径i查GB151-1999附录J1 表得 i=0.8004mm换热管受压失稳当量长度cr l = 750mm P61 系数 37.131218190600214.32=⨯⨯==St St r E C σπ按GB151-1999,当r cr C i l >==03.9378004.0750时： []MPa i l E cr tcr071.18004.0750219060014.322222=⎪⎭⎫⎝⎛⨯=⎪⎭⎫ ⎝⎛=πσ[][]MPa t t cr 203=≤σσ， 合格。
壳程圆筒内直径横截面积2522109635.1450014.34mm D A i ⨯=⨯==π对于单管程换热器，隔板槽面积0=d A 管板开孔后的面积22521282.129100425137109635.14mm D n A A i =⨯⨯-⨯=-=ππ系数 6575.0109635.1282.12910051=⨯==A A λ圆筒壳壁金属横截面积212.16022)10500(1014.3)(mm D A S i S S =+⨯⨯=+=δπδ管板布管区面积25221021489.132137866.00866mm A nS A d t ⨯=⨯⨯=+=一根换热管管壁金属的横截面积a查GB151-1999 附录J1 表得 271.176a mm =换热管管壁金属的总横截面积 224209.27176.71137na mm =⨯= 系数 1993.01021489.127.2420951=⨯==A na β 管板布管区的当量直径mm A D tt 30.39314.31021489.1445=⨯⨯==π 管板强度削弱系数 4.0=μ 管板刚度削弱系数 4.0=η 换热管加强系数6712.2531387106.19027.24209106.19053500318.1318.1213321=⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎣⎡⨯⨯⨯⨯⨯=⎥⎦⎤⎢⎣⎡=δηδL E na E D K P t i管板周边不布管区无量纲度宽度3356.1)5.11(6712.2)1(-=-⨯=-=t K k ρk<1.0 符合GB151-1999中5.7.3的规定旋转刚度参数 M P a K K K f f f 45.30225.15225.15"'=+=+=管束模数 MPa LD na E K i t t 62.6653500138727.24209106.1903=⨯⨯⨯==旋转刚度无量纲参数 3105943.362.6653445.3014.34-⨯=⨯⨯==tff ~K K K π管板第一弯矩系数1m ：按K 和f K ~查GB151-1999 图27得：025.01=m 管板第二弯矩系数2m ：按K 和Q 查GB151-1999 图28得：915.1/2=Q m 35.12=m系数2G :按K 和f K ~查GB151-1999 图29得：2G =1.62系数 6394.33105943.36712.2025.03~1=⨯⨯==-fK K m ϕ 只有壳程设计压力s P 而管程设计压力t P =。
