南京工业大学过程装备成套核心技术优秀课程设计过热器.doc

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1、前 言氢气是一个关键工业产品，它广泛用于石油、化工、建材、冶金、电子、医药、电力、轻工、气象、交通等工业部门和服务部门，因为使用要求不一样，这些部门对氢气纯度、对所含杂质种类和含量全部有不相同要求，尤其是改革开放以来，伴随工业化进程，大量高精产品投产，对高纯度需求量正逐步加大，等等对制氢工艺和装置效率、经济性、灵活性、安全全部提出了更高要求，同时也促进了新型工艺、高效率装置开发和投产。依据原料及工艺路线不一样，现在氢气关键由以下多个方法取得：电解水法；氯碱工业中电解食盐水副产氢气；烃类水蒸气转化法；烃类部分氧化法；煤气化和煤水蒸气转化法；氨或甲醇催化裂解法；石油炼制和石油化工过程中多种副产氢；

2、等等。其中烃类水蒸气转化法是世界上应用最普遍方法，但该方法适适用于化肥及石油化工工业上大规模用氢场所，工艺路线复杂，步骤长，投资大。伴随精细化工行业发展，当其氢气用量在2003000m3/h时，甲醇蒸气转化制氢技术表现出很好技术经济指标，受到很多国家重视。甲醇蒸气转化制氢含有以下特点：3) 和大规模天然气、轻油蒸气转化制氢或水煤气制氢相比，投资省，能耗低。4) 和电解水制氢相比，单位氢气成本较低。5) 所用原料甲醇易得，运输、贮存方便。6) 能够做成组装式或可移动式装置，操作方便，搬运灵活。对于中小规模用氢场所，在没有工业含氢尾气情况下，甲醇蒸气转化及变压吸附制氢路线是一很好选择。本设计采取甲

3、醇裂解+吸收法脱二氧化碳+变压吸附工艺，增加吸收法目标是为了提升氢气回收率，同时在需要二氧化碳时，也能够方便得到高纯度二氧化碳。1、 设计任务书一、题目：生产能力为1600 Nm3/h甲醇制氢生产装置。二、设计参数：生产能为1600 Nm3/h。1、工艺计算：物料衡算和热量衡算。2、机器选型计算。3、设备部署设计计算。4、管道部署设计计算。三、图纸清单：1、预热器总装配图1张，1号2、预热器零件图2号，2张3、管道仪表步骤图2号，1张4、设备平面部署图2号，1张5、管道平面部署图2号，1张6、管道空视图3号，2张7、自动控制方案图3号，1张2、 甲醇制氢工艺设计2.1 甲醇制氢工艺步骤甲醇制氢

4、物料步骤图12。步骤包含以下步骤：甲醇和水按配比1：1.5进入原料液储罐，经过计算泵进入换热器（E0101）预热，然后在汽化塔（T0101）汽化，在经过换热器(E0102)过热到反应温度进入转化器(R0101)，转化反应生成H2、CO2和未反应甲醇和水蒸气等首先和原料液换热(E0101)冷却，然后经水冷器(E0103)冷凝分离水和甲醇，这部分水和甲醇能够进入原料液储罐，水冷分离后气体进入吸收塔，经碳酸丙烯脂吸收分离CO2，吸收饱和吸收液进入解析塔降压解析后循环使用，最终进入PSA装置深入脱除分离残余CO2、CO及其它杂质，得到一定纯度要求氢气。图12 甲醇制氢物料步骤图及各节点物料量2.2 物

5、料衡算1、依据甲醇蒸气转化反应方程式：CHOHCO+2HCO+HOCO+ HCHOH分解为CO转化率99%，反.应温度280，反应压力1.5MPa，醇水投料比1：1.5(mol)。2、投料计算量代入转化率数据，式(1-3)和式(1-4)变为：CHOH0.99CO+1.98H+0.01 CHOHCO+0.99HO0.99CO+ 1.99H+0.01CO合并式(1-5)，式(1-6)得到：CHOH+0.9801 HO0.9801 CO+2.9601 H+0.01 CHOH+0.0099 CO氢气产量为：1600m/h=71.429 kmol/h甲醇投料量为：71.429/2.960132=772.

6、179kg/h水投料量为：71.429/2.96011.518=651.526 kg/h3、原料液储槽(V0101)进：甲醇 772.179 kg/h水 651.526 kg/h出：甲醇 772.179 kg/h水651.526 kg/h4、换热器 (E0101)，汽化塔(T0101)，过热器(E0103)没有物流改变.5、转化器 (R0101)进：甲醇 772.179 kg/h；水651.526kg/h；总计1423.705kg/h出：生成CO772.179/320.980144 =1040.617kg/hH772.179/322.96012 =142.858 kg/hCO772.179/3

7、20.009928 =6.689 kg/h剩下甲醇772.179/320.0132=7.722kg/h剩下水651.526-772.179/320.980118=225.819 kg/h总计1423.705kg/h6、吸收塔和解析塔吸收塔总压为15MPa，其中CO分压为0.38 MPa ，操作温度为常温(25). 此时，每m 吸收液可溶解CO11.77 m.此数据能够在通常化工基础数据手册中找到，二氧化碳在碳酸丙烯酯中溶解度数据见表1一l及表12。解吸塔操作压力为0.1MPa， CO溶解度为2.32，则此时吸收塔吸收能力为：11.77-2.32=9.450.4MPa压力下=pM/RT=0.44

8、4/0.0082(273.15+25)=7.20kg/mCO体积量V=1040.617/7.20=144.530 m/h据此，所需吸收液量为144.530/9.45= 15.294m/h考虑吸收塔效率和操作弹性需要，取吸收量为 15.294 m/h=45.883 m/h可知系统压力降至0.1MPa时，析出CO量为144.530 m/h=1040.617 kg/h.混合气体中其它组分如氢气，CO和微量甲醇等也能够按上述过程进行计算，在此，忽略这些组分在吸收液内吸收.7、PSA系统略.8、各节点物料量综合上面工艺物料衡算结果，给出物料步骤图及各节点物料量，见图1一2.2.3 热量衡算1、汽化塔顶温

9、确定在已知汽相组成和总压条件下，能够依据汽液平衡关系确定汽化塔操作温度甲醇和水蒸气压数据能够从部分化工基础数据手册中得到：表1-3列出了甲醇蒸气压数据；水物性数据在很多手册中全部能够得到，这里从略。在本工艺过程中，要使甲醇水完全汽化，则其汽相分率肯定是甲醇40%，水60%(mol)且已知操作压力为1.5MPa，设温度为T，依据汽液平衡关系有0.4p+0.6p=1.5MPa初设 T=170p=2.19MPa; p=0.824 MPap=1.37041.5 MPa再设 T=175p=2.4MPa; p=0.93 MPap=1.51 MPa蒸气压和总压基础一致，能够认为操作压力为1.5MPa时，汽化

10、塔塔顶温度为175.2、转换器(R0101)两步反应总反应热为49.66kJ/mol，于是，在转化器内需要供给热量为：Q=772.1790.99/321000(-49.66)=-1.19106 kJ/h此热量由导热油系统带来，反应温度为280，能够选择导热油温度为320，导热油温度降设定为5，从手册中查到导热油物性参数，如比定压热容和温度关系，可得：c=4.18680.68=2.85kJ/(kgK)， c=2.81kJ/(kgK)取平均值c=2.83 kJ/(kgK)则导热油用量w=Q/(ct)= 1.19/(2.835)=84099 kg/h3、过热器(E0102)甲醇和水饱和蒸气在过热器中

11、175过热到280，此热量由导热油供给.从手册中能够方便地得到甲醇和水蒸气部分比定压热容数据，见表1-4气体升温所需热量为：Q= cmt=(1.90772.179+4.82651.526) (280-175)=4.8310kJ/h导热油c=2.826 kJ/(kgK)，于是其温降为：t=Q/(cm)= 3.6310/(2.82662898)=2.04导热油出口温度为：315-2.0=313.04、汽化塔（TO101 ) 认为汽化塔仅有潜热改变。175 时甲醇H = 727.2kJ/kg；水H = 203IkJ/kgQ=772.1779727.2+2031651.526=1.8810 kJ/h以

12、300导热油计算c=2.76 kJ/(kgK)t=Q/(cm)=1.8810/(2.7683840)=8.12则导热油出口温度：t=313.0-8.1=304.9导热油系统温差为：T=320-304.9=15.1，基础适宜。5、换热器（EO101)壳程：甲醇和水液体混合物由常温（25 ）升至175 ，其比热容数据也能够从手册中得到，表1 一5 列出了甲醇和水液体部分比定压热容数据。液体混合物升温所需热量Q= cmt=(772.1793.14+651.5264.30) (175-25)=7.8410kJ/h管程：没有相改变，同时通常气体在一定温度范围内，热容改变不大，以恒定值计算，这里取多种气体

13、比定压热容为：c10.47 kJ/(kgK)c14.65 kJ/(kgK)c 4.19 kJ/(kgK)则管程中反应后气体混合物温度改变为：t=Q/(cm)=7.8410/(10.471040.617+14.65142.858+4.19225.819)=56.3换热器出口温度为280-56.3=223.76、冷凝器（EO103) 在E0103 中包含两方面改变：CO， CO， H冷却和CHOH ， HO冷却和冷凝. 1、 CO， CO， H冷却Q=cmt=(10.471040.617+14.65142.858+1.046.689) (223.7-40)=2.3910kJ/h2、 CHOH量很小

14、，在此其冷凝和冷却忽略不计。压力为1.5MPa时水冷凝热为：H=2135KJ/kg，总冷凝热Q=Hm=2135225.819=4.8210kJ/h水显热改变Q=cmt=4.19225.819(223.7-40)=1.7410kJ/hQ=Q+Q+Q=3.04610kJ/h冷却介质为循环水，采取中温型凉水塔，则温差T=10用水量W=Q/( ct)= 3.04610/(4.1910)=72697kg/h3、 过热器工艺设计3.1 过热器工艺计算原始数据计算内容或项目符号单位计算公式或起源结果备注管程流体名称导热油壳程流体名称甲醇、水导热油进、出口温度 Ti ；To给定315；313乙醇水进、出口温度

15、ti；to给定175；280导热油、甲醇水工作压力pt；poMPa给定1.5；0.5导热油质量流量tKg/s给定23.36定性温度和物性参数计算内容或项目符号单位计算公式或起源结果备注导热油定性温度TmTm=T1+T2314甲醇水定性温度tmtm=t1+t2227.5导热油、甲醇水密度t；sKg/m3按定性温度查物性表1070；8.505导热油、甲醇水比热容ct；csJ/(kg. )按定性温度查物性表2826；3246导热油、甲醇水导热系数t；sW/(m. )按定性温度查物性表 0.99；0.62导热油、甲醇水粘度t；sPa.s按定性温度查物性表0.2110-3；0.110-3导热油、甲醇水普

16、朗特数Prt；Prs查表或计算45.296；32.981物料和热量衡算计算内容或项目符号单位计算公式或起源结果备注换热器效率取用0.98负荷QWQ=tct(T1-T2)1.008105甲苯质量流量sKg/ss=Q/cs(t2-t1)0.395有效平均温度计算内容或项目符号单位计算公式或起源结果备注逆流对数平均温度tlogtlog=（t1-t2）/Ln（t1/t2）33.39步骤型式初步确定1-2型管壳式换热器参数R0.019参数P0.75温度校正系数查图4-21有效平均温度tMtM=tlog33.39初算传热面积计算内容或项目符号单位计算公式或起源结果备注初选总传热系数KoW/(m2. )参考

17、表4-1280初算传热面积Aom210.78换热器结构设计计算内容或项目符号单位计算公式或起源结果备注管程结构设计换热管材料选择碳钢无缝钢管252换热管内径外径di;dmm0.021;0.025换热管管长Lm选择4m标准管长折半2换热管根数n54管程数Nt依据管内流体流速范围选定1管程进出口接管尺寸（外径壁厚）djtSjtmm按接管内流体流速3m/s合理选择1142壳程结构设计壳程数Ns1换热管排列形式分程隔板槽两侧正方形排列，其它正三角形排列正三角形排列换热管中心距SmS=1.25d或按标准40.032分程隔板槽两侧管中心距Sn按标准40.044管束中心排管数nc（外加6根拉杆）9壳体内径D

18、im0.3换热器长径比L/DiL/Di10实排换热管根数N(不计拉杆)作图或按计算54折流板形式选定单弓形折流板折流板外直径Dbm按GB151-19990197折流板缺口弦高hmm取h=0.20 Di60折流板间距Bm取B=（0.21）Di02折流板板数NbNb=L/B-18壳程进出口接管尺寸（外径壁厚）djsSjsm合理选择801.5管程传热和压降计算内容或项目符号单位计算公式或起源结果备注管程流速m/s0.589管程雷诺数6303换热管壁温280管程流体给热系数W/(m)3729管程进出口处流速uNtm/s1.779管程摩擦因子f0.03管内摩擦压降Pa2121回弯压降Pa742进出口局部

19、压降Pa2540管程压降Pa6548管程最大许可压降Pa35000校核管程压降合理壳程传热和压降计算内容及项目符号单位计算公式或起源结果备注壳程当量直径Dem0.07958横过管束流通截面积Asm0.00438壳程流体流速m/s10.6097壳程雷诺数71767壳程流体给热系数W/(m)785.9折流板圆缺部分换热管数7值0.112折流板圆缺部分流通面积0.00104折流板圆缺区流体流速m/s44.683圆缺区平均流速m/s21.773壳程进出口处流速m/s9.979壳程摩擦因子0.005折流板间错流管束压降63圆缺部分压降Pa6380进出口局部压降Pa635壳程压降Pa7078壳程最大许可压

20、降Pa35000校核壳程压降合理总传热系数计算内容或项目符号单位计算公式或起源结果备注管内污垢热阻/W查表4-535.210-5管外污垢热阻/W查表4-535.210-5换热管材料导热系数W/()查表351.8管壁热阻/W4.2110-5总传热系数KW/()按式4-22297.66传热面积和壁温核实计算内容及项目符号单位计算公式或起源结果备注需要传热面积A实有传热面积A实设管板厚度为0.03m校核传热面积A热流体侧管壁温度twh按式4-25冷流体侧管壁温度twc按式4-26管壁计算温度tw按式4-24校核管壁温度tw结论设计符合要求3.2 过热器外壳结构设计根据GB150-1998钢制压力容器

21、进行结构设计计算。筒体（1）筒体内径: ，（2）设计压力： 设计温度取280筒体材料：16MnR 焊接接头系数 =0.9钢板厚度负偏差,腐蚀裕量,厚度附加量,筒体计算厚度计算考虑厚度附加量并圆整至钢板厚度系列，并按GB151换热器最小厚度标准，得材料名义厚度。强度校核 有效厚度符合强度要求。（2）依据筒径选择非金属软垫片： 垫片厚度：5mm 垫片外径:354mm 垫片内径：310mm依据筒体名义厚度选择凸面平焊钢制管法兰（JB4702） 法兰材料：16MnR DN法兰外径中心孔直径法兰厚度螺栓孔直径螺纹规格螺栓数量3003402952423M208表3-2 筒体法兰数据封头（1）封头内径：，设

22、计压力：P=1.5MPa ,设计温度取280 C封头材料：16MnR 焊接接头系数 =0.9钢板厚度负偏差,腐蚀裕量,厚度附加量，封头计算厚度计算选择标准椭圆形封头，K=1.0考虑厚度附加量并圆整至钢板厚度系列，并按GB151换热器最小厚度标准，取封头名义厚度和筒体厚度相同，得材料名义厚度。强度校核 有效厚度，符合强度要求。依据筒径选择标准椭圆形封头直边高：25mm，曲面高：125mm，壁厚：6mm。换热管（GB151-1999）管子材料：16MnR 依据上节中计算管子内径选择尺寸：，管长：mm，根数：54实排根数：67（外加6根拉杆） 排列形式：正三角形 中心距：32mm 管束中心排管数：8

23、 管程数据管程数：1 管程流体流速：1.5m/s 进出口接管尺寸： 接管材料：16MnR法兰类型：凸面平焊钢制管法兰（HG20593-97） 法兰材料：20R DN法兰外径中心孔直径法兰厚度法兰内径螺栓孔直径螺栓孔数螺纹规格12524020020141.5188M16 表3-3 管程法兰数据壳程数据壳程数：1 壳程气体流速：0.04m/s 进出口接管尺寸： 接管材料：16MnR法兰类型：凸面平焊钢制管法兰（HG20593-97） 法兰材料：20R DN法兰外径中心孔直径法兰厚度法兰内径螺栓孔直径螺栓孔数螺纹规格802001602091184M16 表3-4 壳程法兰数据折流板（GB151-19

24、99）材料：16MnR 形式：单弓形 外直径：197 管孔直径：22.35缺口弦高：40mm 间距：200mm 板数：8 厚度：6拉杆（GB151-1999）直径：16 螺纹规格：M16 根数；6管箱设计1）箱体内径：300mm设计压力：P=1.5MPa 设计温度取280封头材料：16MnR 焊接接头系数 =0.9钢板厚度负偏差,腐蚀裕量,厚度附加量，封头计算厚度计算，选择标准椭圆形封头，K=1.0考虑厚度附加量并圆整至钢板厚度系列，取封头名义厚度和筒体厚度相同，得材料名义厚度dn = 8mm.强度校核 有效厚度，符合强度要求。取前箱体长300mm，后箱体长200mm。鞍式支座 公称直径 35

25、0mm 型式 重型BI（120包角，焊制，单筋，带垫板）管板法兰材料：16MnR 换热管管孔直径：25.4 拉杆管孔直径：13.6 厚度：18 外径：和管板制成一体3.3 SW6校核见校核文件固定管板换热器设计计算 计算单位压力容器专用计算软件 设 计 计 算 条 件 壳 程管 程设计压力 1.65MPa设计压力 0.65MPa设计温度 290设计温度 320壳程圆筒内径 300 mm管箱圆筒内径300mm材料名称Q345R材料名称Q345R 简 图 计 算 内 容壳程圆筒校核计算前端管箱圆筒校核计算前端管箱封头(平盖)校核计算后端管箱圆筒校核计算后端管箱封头(平盖)校核计算管箱法兰校核计算管

26、板校核计算前端管箱封头计算计算单位 压力容器专用计算软件 计算条件椭圆封头简图计算压力 Pc 0.65MPa设计温度 t 320.00 C内径 Di 300.00mm曲面高度 hi 81.00mm材料 Q345R (板材)设计温度许用应力 st 149.00MPa试验温度许用应力 s 189.00MPa钢板负偏差 C1 0.00mm腐蚀裕量 C2 1.00mm焊接接头系数 f 1.00厚度及重量计算形状系数 K = = 0.9049计算厚度 d = = 0.59mm有效厚度 de =dn - C1- C2= 7.00mm最小厚度 dmin = 3.00mm名义厚度 dn = 8.00mm结论

27、满足最小厚度要求重量 8.08 Kg压 力 计 算最大许可工作压力 Pw= = 7.58634MPa结论 合格后端管箱封头计算计算单位 压力容器专用计算软件 计算条件椭圆封头简图计算压力 Pc 0.65MPa设计温度 t 320.00 C内径 Di 300.00mm曲面高度 hi 81.00mm材料 Q345R (板材)设计温度许用应力 st 149.00MPa试验温度许用应力 s 189.00MPa钢板负偏差 C1 0.00mm腐蚀裕量 C2 1.00mm焊接接头系数 f 1.00厚度及重量计算形状系数 K = = 0.9049计算厚度 d = = 0.59mm有效厚度 de =dn - C

28、1- C2= 7.00mm最小厚度 dmin = 3.00mm名义厚度 dn = 8.00mm结论 满足最小厚度要求重量 8.08 Kg压 力 计 算最大许可工作压力 Pw= = 7.58634MPa结论 合格壳程圆筒计算计算单位压力容器专用计算软件 计算条件筒体简图计算压力 Pc 1.65MPa设计温度 t 290.00 C内径 Di 300.00mm材料 Q345R ( 板材 )试验温度许用应力 s 189.00MPa设计温度许用应力 st 155.80MPa试验温度下屈服点 ss 345.00MPa钢板负偏差 C1 0.00mm腐蚀裕量 C2 1.00mm焊接接头系数 f 0.85厚度及

29、重量计算计算厚度 d = = 1.88mm有效厚度 de =dn - C1- C2= 7.00mm名义厚度 dn = 8.00mm重量 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 = 2.5020 (或由用户输入)MPa压力试验许可经过应力水平 sTsT 0.90 ss = 310.50MPa试验压力下圆筒应力 sT = = 64.55 MPa校核条件 sT sT校核结果 合格压力及应力计算最大许可工作压力 Pw= = 6.03915MPa设计温度下计算应力 st = = 36.18MPastf 132.43MPa校核条件stf st结论 筒体名义厚度大于或等于

30、GB151中要求最小厚度6.00mm,合格延长部分兼作法兰固定式管板 设计单位 压力容器专用计算软件 设 计 计 算 条 件 简 图设计压力 ps1.65MPa设计温度 Ts 290平均金属温度 ts212.5装配温度 to15壳材料名称Q345R设计温度下许用应力st155.8Mpa程平均金属温度下弹性模量 Es 1.902e+05Mpa平均金属温度下热膨胀系数as1.233e-05mm/mm圆壳程圆筒内径 Di 300mm壳 程 圆 筒 名义厚 度 ds8mm壳 程 圆 筒 有效厚 度 dse7mm筒壳体法兰设计温度下弹性模量 Ef1.84e+05MPa壳程圆筒内直径横截面积 A=0.25

31、 p Di27.069e+04mm2壳程圆筒金属横截面积 As=pds ( Di+ds )6751mm2管设计压力pt0.65MPa箱设计温度Tt320圆材料名称Q345R筒设计温度下弹性模量 Eh1.81e+05MPa管箱圆筒名义厚度(管箱为高颈法兰取法兰颈部大小端平均值)dh12mm管箱圆筒有效厚度dhe7mm管箱法兰设计温度下弹性模量 Et”1.81e+05MPa材料名称0Cr18Ni9换管子平均温度 tt315设计温度下管子材料许用应力 stt112.8MPa设计温度下管子材料屈服应力sst125.4MPa热设计温度下管子材料弹性模量 Ett1.744e+05MPa平均金属温度下管子材

32、料弹性模量 Et1.748e+05MPa平均金属温度下管子材料热膨胀系数at1.766e-05mm/mm管管子外径 d25mm管子壁厚dt2mm注：管子根数 n57换热管中心距 S32mm换一根管子金属横截面积144.5mm2换热管长度 Lmm管子有效长度(两管板内侧间距) L11920mm管束模数 Kt = Et na/LDi2500MPa管子回转半径 8.162mm热管子受压失稳当量长度 lcr400mm系数Cr =165.7比值 lcr /i49.01管子稳定许用压应力 () MPa管管子稳定许用压应力 () 53.43MPa材料名称Q345R设计温度 tp320管设计温度下许用应力12

33、9MPa设计温度下弹性模量 Ep1.81e+05MPa管板腐蚀裕量 C2 2mm管板输入厚度dn40mm管板计算厚度 d37.7mm隔板槽面积 (包含拉杆和假管区面积)Ad0mm2板管板强度减弱系数 h0.4管板刚度减弱系数 m0.4管子加强系数 K = 2.345管板和管子连接型式焊接管板和管子胀接(焊接)高度l3.5mm胀接许用拉脱应力 qMPa焊接许用拉脱应力 q56.4MPa管材料名称Q345R管箱法兰厚度 35mm法兰外径 440mm箱基础法兰力矩 4.14e+06Nmm管程压力操作工况下法兰力 3.009e+06Nmm法兰宽度 70mm法比值0.02333比值0.1167系数(按d

34、h/Di ,df”/Di , 查图25)0.00兰系数w”(按dh/Di ,df”/Di ,查图 26) 0.004455旋转刚度 139.7MPa材料名称Q345R壳壳体法兰厚度40mm法兰外径 440mm体法兰宽度 70mm比值 0.02333法比值0.1333系数, 按dh/Di ,df”/Di , 查图25 0.00兰系数, 按dh/Di ,df”/Di , 查图26 0.005111旋转刚度 191.1MPa法兰外径和内径之比 1.467壳体法兰应力系数Y (按 K 查表9-5) 5.24旋转刚度无量纲参数 0.06003膨胀节总体轴向刚度 2.576e+04N/mm管板第一弯矩系数

35、(按,查图 27) 0.2848系系数 2.044系数(按查图 29) 1.374换热管束和不带膨胀节壳体刚度之比 1.121数换热管束和带膨胀节壳体刚度之比 30.23管板第二弯矩系数(按K,Q或查图28(a)或(b)34.31系数（带膨胀节时替换Q） 0.001941计系数 (按K,Q或Qex 查图30) 0.05496法兰力矩折减系数 0.522管板边缘力矩改变系数 0.5292算法兰力矩改变系数 0.7237管管板开孔后面积 Al = A - 0.25 npd 24.271e+04mm2板参管板布管区面积 (三角形布管) (正方形布管 ) 5.055e+04mm2数管板布管区当量直径 253.7mm系数 0.6042系系数 0.1929数系数 2.506计系数(带膨胀节时替换Q) 51.51算管板布管区当量直径和壳体内径之比 0.8456管板周围不布管区无量纲宽度 k = K(1-rt) 0.3619壳体法兰应力 22.781.5 193.53.8063 387 MPa换热管轴向应力 10.94112.853.43-9.8113 338.453.43MPa壳程圆筒轴向应力 0.9616132.420.33397