《化工设备机械基础》列管式换热器的设计
(2分） 锥形封头： 广泛用于化工设备(如蒸发器、喷雾干燥器、结晶器及沉降器等)的底盖，便于收集与卸除设备中的固体物料。塔设备上、下部分的直径不等，也常用锥形壳体连接，称为变径段。
固定方式有三种：胀接、焊接、胀焊结合。胀接：一般用在换热管为碳素钢，管板为碳素钢或低合金钢，设计压力不超过0MPa，设计温度在350℃以下，且无特殊要求的场合。焊接：一般用在温度压强都较高的情况下，并且对管板孔加工要求不高时。
传统换热器与空心环管壳式换热器比较参数 传统换热器 空心环管壳式换热器从表l可以看出，对于相同的换热量，用空心环管壳式换热器较用传统换热器换热面积节省30％ ，这样，不仅可以减少设备的的投资，而且对于改造工程也是非常有利的。
第1章 单元操作设备工艺设计基础 从设计方案筛选、评价出发，涵盖技术与经济分析、工艺流程设计等关键点。第2章 列管式换热器的工艺设计 分析设计列管式换热器的关键因素，包括结构类型选择、管程数与壳程数、材质与连接方式等。
石油化工压力容器如何开孔
压力容器的开孔补强，从设计方法区分大致下述几种：1． 等面积补强法。2． 极限补强法。3． 分析法。4． 其它方法，如试验应力分析法、用增量塑性理论方法研究容器开孔及补强等等。从补强结构区分，其基本结构大致分为两大类：1． 补强圈搭焊结构。2． 整体补强结构。
压力容器开孔补强设计的方法有很多，如等面积法、压力面积法、安定性分析法、极限分析法、PVRC法、增量塑性理论方法及实验屈服法等等。
第二部分深入到容器用钢材，分析了其特点与要求，常见的压力容器钢材种类，以及钢材的管理。接下来的章节主要围绕压力容器的设计，涵盖了设计参数、强度计算、封头设计、开孔补强等技术细节。
合成氨和高压聚乙烯等高压生产工艺出现后，要求压力容器的压力达100兆帕以上 。随着化工和石油化工等工业的发展，压力容器的工作温度范围越来越宽，容量不断增大，有些还要求耐介质腐蚀。
现实中反应釜广泛应用于石油、化工、橡胶、农药、染料、医药、食品，用来完成硫化、硝化、氢化、烃化、聚合、缩合等工艺过程的压力容器，例如反应器、反应釜、分解锅、聚合釜等；材质一般有碳锰钢、不锈钢、锆、镍基(哈氏、蒙乃尔、因康镍)合金及其它复合材料。
封头垂直=40厘米封头半径R=56米算弧长C。弧所对的圆心角为A。A=2*ARC COS((R-H)/R)。=2*ARC COS((56-0.4)/56)。=8924度。C=π*R*A/180=π*56*8924/180=285米。
压力容器设计
1、压力容器设计参数确定方法步骤如下：首先根据操作条件确定设计压力和设计温度。然后根据介质特性选择主体材料。按照主体材料的需用应力计算出各受压元件的结构尺寸。按照容器的总重，充满水的重量设计容器的支撑结构。最后按照计算结果绘制施工图纸然后计算出压力容器设计参数。
2、压力容器在设计时，必须确保其设计压力远高于工作压力，通常设计压力是工作压力的1倍。 这个安全系数是基于工业长期实践的公认标准，它考虑了钢板在制造过程中的厚度偏差。 该系数确保即使在最大厚度偏差情况下，容器的实际承压能力也不会低于工作压力所要求的安全厚度。
3、对于圆筒形容器，若其容积大于500升且设计温度不低于350摄氏度，设计压力应设定在负0.02Mpa至0.1Mpa的范围内。 立式圆筒形储罐的设计，其容积应在20至10000毫升之间，设计温度介于负20至250摄氏度，设计压力应在负500P至2000Pa的范围。
带压开孔简介
带压开孔技术是一种在役管线维护和抢修的重要手段，它以其安全、环保、经济和高效的特点受到广泛青睐。
带压开孔是一种安全、环保、经济、高效的在役管线维抢修技术，适用于原油、成品油、化工介质、天然气等多种介质管线的正常维修改造和突发事故的抢修（如带压抢修、更换腐蚀管段、加装装置、分输改造等作业）。并且此操作是在管道和容器上制造接口的一种方法，开孔时管道和容器处于承压或使用状态下。
带压开孔是在管道内保持一定的压力下进行开孔操作，通常需要使用特殊的工具和技术来进行，可以保证管道内的介质不泄漏。带压开孔可以节约时间和成本，因操作无需停止管道的运行，而且可以减少对管道的损伤和影响。停气开孔是在停止管道的运行后进行开孔操作，需要排空管道内的介质，然后进行开孔。
根据百度百科相关资料显示：带压开孔作用和使用场景：带压开孔是在管道和容器上制造接口的一种方法，开孔时管道和容器处于承压或使用状态下，可以用于增加分支管道、输入或输出物料、设置温度探头监测点、为设备提供连接点等，开孔时无需停产不影响产量和物料供给。
管路带压开孔是指在密闭状态下，以机械切削方式在运行管道上加工出圆形孔的一种技术，主要运用于石油、化工、管道等行业。当在役管线需要加装支管时，可用管道带压开孔技术完成，既不影响管线的正常输送，又能保证安全、高效、环保的完成新旧管线的连接工作。
为何化工容器封头和筒体连接处200mm范围内不允许开孔
过渡区处的应力比较大。封头的开孔范围是开孔最远端在0.8di范围内，即所开的孔整个在0.8di范围内，由于过渡区处的应力比较大，故开孔要避开封头和筒体连接处200mm范围，如果是中心线，开孔很大就开到过渡区。
因为开孔开在封头上，优于开在壳体上。开在封头上，可以减少化工溶液的受力面积，防止化工液体泄露。所以化工容器都是选择开孔开在封头上。
如果是不带连接法兰的，封头和筒体材料可以不一样，只要都能满足技术要求就可以；但是如果是焊接的就绝对不能使用不一致的材料，焊接的质量会出现问题。
第22条 容器的壳体和封头的厚度计算应符合《设计规定》的要求；由于物料的化学反应使其内压增高的反应容器和易燃、有毒、剧毒介质的容器，抗拉强度的安全系数(略)不应小于3，且屈服点(略)(或屈服强度(略))的安全系数(略)不应小于6。
压力容器一般由筒体、封头、法兰、密封元件、开孔和接管、支座等六大部分构成容器本体。此外，还配有安全装置、表计及完成不同生产工艺作用的内件。压力容器由于密封、承压及介质等原因，容易发生爆炸、燃烧起火而危及人员、设备和财产的安全及污染环境的事故。
因人孔开孔较大，所以人孔一定要使用补强圈补强，查《补强圈》标准JB/T4736，补强圈外径为760，厚度一般等同于筒体。人孔的位置以方便出入人孔为原则，应尽量靠近下封头。本例选定人孔中心距下封头环焊缝500。
