【正文】 板布管區(qū)當(dāng)量直徑 ：系數(shù) ： 系數(shù) ： 系數(shù) ： 系數(shù)(帶膨脹節(jié)時(shí)代替Q) ： 管板布管區(qū)當(dāng)量直徑與殼體內(nèi)徑之比 ： 管板周邊不布管區(qū)無量綱寬度 k = K ： 僅有殼程壓力Ps作用下的危險(xiǎn)組合工況 (Pt = 0)不計(jì)溫差應(yīng)力計(jì)溫差應(yīng)力 換熱管與殼程圓筒熱膨脹變形差 =(tt)(tt) 當(dāng)量壓力組合 4MPa4Mpa 有效壓力組合 基本法蘭力矩系數(shù) 00管板邊緣力矩系數(shù)管板邊緣剪力系數(shù) 管板總彎矩系數(shù) 系數(shù)僅用于 時(shí)系數(shù) 當(dāng) 時(shí),按K和m 查圖31(a)實(shí)線當(dāng) 時(shí),按K和m 查圖31（b）系數(shù) 0 ,=, 0 , =管板徑向應(yīng)力系數(shù)帶膨脹節(jié)Q為Q= 管板布管區(qū)周邊處徑向應(yīng)力系數(shù) =管板布管區(qū)周邊處剪切應(yīng)力系數(shù) =殼體法蘭力矩系數(shù)表451計(jì)算值許用值 計(jì)算值許用值管板徑向應(yīng)力 3 471 管板布管區(qū)周邊處徑向應(yīng)力 3 471 管板布管區(qū)周邊剪切應(yīng)力 殼體法蘭應(yīng)力 3 471 換熱管軸向應(yīng)力 1303 390殼程圓筒軸向應(yīng)力 換熱管與管板連接拉脫應(yīng)力 q =[q]653[q]焊接 [q]脹接195不計(jì)溫差應(yīng)力 計(jì)溫差應(yīng)力 換熱管與殼程圓筒熱膨脹變形差 =(tt)(tt) 當(dāng)量壓力組合 有效壓力組合 操作情況下法蘭力矩系數(shù)00管板邊緣力矩系數(shù) 00管板邊緣剪力系數(shù) 00管板總彎矩系數(shù) 系數(shù)僅用于 時(shí)系數(shù) 當(dāng) 時(shí),按K和m 查圖31（a）實(shí)線當(dāng) 時(shí),按K和m 查31（b)系數(shù) 0, =。 結(jié)論: 補(bǔ)強(qiáng)滿足要求,不需另加補(bǔ)強(qiáng)。 對筒體上接管為φ328的開孔進(jìn)行補(bǔ)強(qiáng)補(bǔ)強(qiáng)設(shè)計(jì)方法：單孔補(bǔ)強(qiáng)開孔處殼體材料類型：板材殼體材料：20R殼體材料在設(shè)計(jì)溫度下的許用應(yīng)力：接管腐蝕裕量：接管實(shí)際外伸高度：150mm接管實(shí)際內(nèi)伸高度：150mm接管材料：管材接管材料：20（GB8163）接管材料在設(shè)計(jì)溫度下的許用應(yīng)力：130Mpa接管材料在常溫下的許用應(yīng)力：130Mpa接管焊接接頭系數(shù)：1補(bǔ)強(qiáng)結(jié)構(gòu)：無補(bǔ)強(qiáng)結(jié)構(gòu)接管和殼體連接結(jié)構(gòu)形式：插入式接管焊縫金屬截面積：32mm 計(jì) 算 方 法 : GB1501998 等 面 積 補(bǔ) 強(qiáng) 法, 單 孔 開孔直徑 d：21mm補(bǔ)強(qiáng)區(qū)有效寬度 B：57mm接管材料強(qiáng)度削弱系數(shù) fr ：接管有效外伸長度 h1: 接管有效內(nèi)伸長度 h2：開孔削弱所需的補(bǔ)強(qiáng)面積A：殼體多余金屬面積 A1 ：接管多余金屬面積 A2 ：補(bǔ)強(qiáng)區(qū)內(nèi)的焊接面積A3 :32mmA1+A2+A3=178。 [s]T 校核結(jié)果：合格壓力及應(yīng)力計(jì)算：最大允許工作壓力：[Pw] （）設(shè)計(jì)溫度下計(jì)算應(yīng)力：st =（）[s]tf=校核條件：[s]tf ≥st結(jié)論：合格 圖232后端管箱封頭封頭材料類型：板材選用材料：20R封頭形式：橢圓封頭選形狀系數(shù)為K=1封頭曲面高度h：125mm封頭直邊高度：25mm試驗(yàn)溫度許用應(yīng)力：133Mpa設(shè)計(jì)溫度許用應(yīng)力：形狀系數(shù)：K = （）計(jì)算厚度：d = （）最小厚度：dmin = 名義厚度：dn = 結(jié)論：滿足最小厚度要求重量：=Kg最大允許工作壓力：[Pw]= （）結(jié)論：合格 圖23 殼程管筒材料類型：板材材料：20R筒體內(nèi)徑：500mm筒體長度：4400mm腐蝕裕量：筒體名義厚度：10mm縱向焊縫焊接接系數(shù)：1環(huán)向焊縫焊接接頭系數(shù)：1指定板材負(fù)偏差為零計(jì)算厚度：d= （）有效厚度：de =dn C1 C2= 名義厚度：dn = 重量：壓力試驗(yàn)類型：液壓試驗(yàn)試驗(yàn)壓力值：PT = （）壓力試驗(yàn)允許通過的應(yīng)力水平：[s]T163。 ss = sT = 試驗(yàn)壓力下圓筒的應(yīng)力：（）校核條件：sT163。管板切割率：%根據(jù)上述已知條件設(shè)計(jì)出符合要求的換熱器，以滿足生產(chǎn)需要。最小設(shè)計(jì)金屬溫度：殼程45℃＠，管程45℃＠。壓力容器類別為二類容器；管、殼程介質(zhì)均為烴；介質(zhì)特性：輕毒、易燃、易爆、易揮發(fā)；左管箱需要做焊后熱處理，右管箱不需要做焊后熱處理；進(jìn)行100%無損檢測；管子與管板連接形式：強(qiáng)度焊+貼脹；，（冬季）/（夏季）。為了降低污垢的熱阻，可設(shè)法延緩污垢的形成，并定期清洗傳熱面。 　　在傳熱過程中，降低間壁式換熱器中的熱阻，以提高傳熱系數(shù)是一個(gè)重要的問題。 在完成同樣傳熱量的條件下，采用逆流可使平均溫差增大，換熱器的傳熱面積減??；若傳熱面積不變，采用逆流時(shí)可使加熱或冷卻流體的消耗量降低。 換熱器中流體的相對流向一般有順流和逆流兩種。以回收冷量為目的的同類設(shè)備稱蓄冷器，多用于空氣分離裝置中。由于兩流體混合換熱后必須及時(shí)分離，這類換熱器適合于氣、液兩流體之間的換熱。此外，自60年代開始，為了適應(yīng)高溫和高壓條件下的換熱和節(jié)能的需要，典型的管殼式換熱器也得到了進(jìn)一步的發(fā)展。接著英國用釬焊法制造出一種由銅及其合金材料制成的板翅式換熱器，用于飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)的散熱。熟悉壓力容器設(shè)計(jì)的基本要求，掌握固定管板式換熱器的常規(guī)設(shè)計(jì)方法，把所學(xué)的知識應(yīng)用到實(shí)際的工程設(shè)計(jì)中去，為以后的工作和學(xué)習(xí)打下扎實(shí)的基礎(chǔ)。固定管板式換熱器結(jié)構(gòu)簡單，制造成本低，管程清洗方便，管程可以分成多程，殼程也可以分成雙程，規(guī)格范圍廣，故在工程上廣泛應(yīng)用?！　√攸c(diǎn)：結(jié)構(gòu)簡單，造價(jià)低廉，殼程清洗和檢修困難，殼程必須是潔凈不易結(jié)垢的物料。這種換熱器適用于兩種介質(zhì)溫差不大，或溫差較大但殼程壓力不高，及殼程介質(zhì)清潔，不易結(jié)垢的場合。在圓形外殼內(nèi)，裝入平行管束，管束兩端用焊接或脹接的方法固定在管板上，兩塊管板與外管直接焊接，裝有進(jìn)口或出口管的頂蓋用螺栓與外殼兩端法蘭相連。固定管板式換熱器的兩端管板采用焊接方法與殼體連接固定。間壁式換熱器式工業(yè)生產(chǎn)中應(yīng)用較為廣泛的換熱器，其形式多種多樣，如常見的管殼式換熱器和板式換熱器都屬于間壁式換熱器。（2）蓄熱式換熱器這類換熱器又稱為回?zé)崾綋Q熱器。它的主要功能是保證工藝過程對介質(zhì)所要求的特定溫度，同時(shí)也是提高能源利用率的主要設(shè)備之一,應(yīng)用甚為廣泛。關(guān)鍵詞：換熱器；固定管板；設(shè)計(jì)；強(qiáng)度目錄摘要 I1緒論 1 2 3 42產(chǎn)品冷卻器結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的總體計(jì)算 6 產(chǎn)品冷卻器設(shè)計(jì)條件 6 8 8 10 11 11 13 133各部分強(qiáng)度校核 15 15 18 194換熱管及法蘭的設(shè)計(jì) 20 20 21