空 浴 式 气 化 器
计 算 书
型号： PBV-200/16
寿司模具气化介质： LNG
气化量QN： 200Nm3/h
管子内径Di： 21mm
管子壁厚S: 2mm
主体材质： 3A21
焊缝系数： 0.85
管子壁厚负偏差C1： 0.3mm
腐蚀裕度C2： 0.1mm
减薄量C3： 0.3mm
壁厚附加量C＝C1光触媒滤网＋C2＋C3： 0.7mm
抗石击涂料依据JB/TQ711-88《空气分离设备用有金属焊接压力容器》设计规定，用下式计算管道理论计算壁厚So：
SO= | PDi | +C= | 1.6×21 | +0.7=1.596mm |
2[б]tΦ-P | 2×23×0.85-1.6 |
| | | | |
实际铝管壁厚为2mm，大于所要求的1.596mm。
下面进行校核计算，将实际管厚3.5mm代入下式：
t= | 组培容器P[Di+(S-C)] | = | 1.6×[21+(2-0.7)] | =13.72Mpa |
2(S-C)雷锋帽 | 2×(2-0.7) |
| | | | |
t =13.72<[σ]tΦ=23×0.85=19.55Mpa
结论：
PBV-200/16换热管的壁厚满足要求，是十分安全的。
集气管强度计算书
型号： PBV-200-16
气化介质： LNG
气化量QN： 200Nm3/h
管子内径Di： 40mm
管子壁厚S: 2.5mm
设计压力P： 1.6Mpa
主体材质： 3A21
管材在设计温度下的许用应力： 23Mpa
焊缝系数： 0.85
管子壁厚负偏差C1： 0.3mm
腐蚀裕度C2： 0.1mm
减薄量C3： 0mm
壁厚附加量C＝C1＋C2＋C3： 0.4mm
管子理论计算壁厚So：
依据JB/TQ711-88《空气分离设备用有金属焊接压力容器》设计规定，用下式计算管道理论计算壁厚So：
SO= | PDi | +C= | 1.6×40 | +0.4=2.11mm |
2[б]tΦ-P | 2×23×0.85-1.6 |
| | | | |
实际铝管壁厚为2.5mm，大于所要求的2.53mm。
下面进行校核计算，将实际管厚梁延淼5.0mm代入下式：
t= | P[Di+(S-C)] | = | 1.6×[40+(2.5-0.4)] | =16.04Mpa |
2(S-C) | 2×(2.5-0.4) |
| | | | |
t =16.04<[σ]tΦ=23×0.85=19.55Mpa
进液口DN25处集气管的强度核算与换热管的强度核算一致，满足要求。
结论：
PBV-200/16气相管的壁厚满足要求，是十分安全的。
传热计算书
型号： PBV-200-16
气化介质： LNG
气化量QN： 200Nm3/h
管子内径Di： 21mm
工作压力： 0.8Mpa
主体材质： 3A21
平均换热系数K： 20.93KJ/(K.m2.h)
介质入口温度Ti： -133ºC
环境温度Tb： -5ºC
气体出口温度To： -13ºC
天然气质量流量M：
升温热负荷Q3：
平均温差：
理论计算传热面积Sr：
天然气质量流量M如下计算：
M= | PN*QN | = | 1.01*105*200 | = | 160.4kg |
R*TN | 478.84*263 |
| | | | | |
其中PN，QN，TN为标态下的压强，体积流量和温度。R为天然气的气体常数。
升温热负荷如下计算：
Q3= M(TO-TS)Cp =42602.24 KJ/h
其中CP为天然气在0.6Mpa时的平均定压比热。
ΔT3= | (Tb –Ts)- (Tb –To) | = | 43.28 K |
ln | Tb –Ts |
Tb –To |
| | | | |
换热面积S为：
结论:
实际HAEAG-200-16气化器的换热面积为47.6m2，大于所要求的47.03m2，所以是合理的。
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