【正文】 法蘭外徑 mmDD ifo 6 8 0806 0 080 ????? ???? ???? rc s i rc s i n1 ni fiR D ?? 作用在法蘭環(huán)內(nèi)側(cè)封頭壓力載荷引起的軸向分力 NPDF tfiD 8 1 9 0 1 7 17 8 8 22 ????? 流體壓力引起的總軸向力與作用于法蘭內(nèi)徑截面上的流體壓力引起的軸向力差 ? ? ? ? NPDDF tfiGT 8 2 2 9 7 15 9 97 8 8 2222 ??????? 窄面法蘭墊片壓緊力 Nb m PDF tGG 2 4 0 7 2 9 ??????? 淮海工學(xué)院二〇一三屆本科畢業(yè)設(shè)計（論文） 第 21 頁 共 32 頁 作用在法蘭環(huán)內(nèi)側(cè)封頭壓力載荷引起的徑向分力 Nc tgc tgFF Dr 1 2 0 0 6 3 3 9 8 5 61 ???? ? 螺栓中心至法蘭環(huán)內(nèi)側(cè)的徑向距離 ? ? ? ? 322/5716352/ ????? fibD DDS mm 螺栓中心至 GF 作用位置處的徑向距離 ? ? mmDDS GbG 182/5 9 96 3 52/)( ????? 螺栓中心至 TF 作用位置處的徑向距離 ? ? ? ? mmSSS GDT 252/18322/ ????? rF 對法蘭環(huán)截面形心的力臂 mmlS nfr os2 14290c os22 1 ???????? ??? 管程壓力操作工況下的法蘭力矩 ? ? ? ?? ? ? ?mmNSFSSFSSFM rrGTTGDDp???????????????300594772212021331825822941832819016 （公式 294） 預(yù)緊法蘭力矩 Ga WSM ? =1133685 18=20406330 N﹒ mm 系數(shù) ? ? ? ? ? ? 5716801448 4 2222 ???? ????????fifotffiifit DD DRDPL ? 系數(shù) J 操作工況下的 ? ? ? ?? ? ? ?? ? 4196571680 57168057114430059477 ?????????? fifo fifofitf pp DD DDDMJ ? 預(yù)緊工況 ? ? ? ?? ? ? ?? ? 2735571680 57168057115020406330 ?????????? fifo fifofif aa DD DDDMJ ? ⑤ 法蘭厚度 操作工況下厚度 mmLJL pfp 22 ???????? 預(yù)緊工況下的厚度 mmJ afa 532 7 3 5 ???? 浮頭法蘭的公稱厚度取兩種工況下的大 者 mmCC tsfpf ??????? ?? 所以假設(shè)的 90mm符合要求。 鉤圈的設(shè)計厚度 mm781662161 ????? ?? （公式 295） 式中： ? — 鉤圈設(shè)計厚度， mm 1? — 浮頭管板厚度， mm 根據(jù)國標中關(guān)于 B 型鉤圈的尺寸規(guī)定以及計算結(jié)果，確定鉤圈的其它尺寸 圖 5 鉤圈示意圖 右端管箱的設(shè)計 封頭的設(shè)計 由于壓力較大，選用應(yīng)力較好的標準橢圓形封頭，材料采用 Q345R 封頭內(nèi)直徑 mmDD i 7 0 01 0 06 0 01 0 0 ????? （公式 296） 封頭計算厚度 ? ? mmPDP ct c i ????? ???? ??? 封 （ 公式297） 設(shè)計厚度 ????? Cd 封封 ?? 取名義厚度和筒體等厚為 14mm。 封頭的校核 ? ?? ? ???t?? 淮海工學(xué)院二〇一三屆本科畢業(yè)設(shè)計（論文） 第 23 頁 共 32 頁 ? ?? ? MP aPMP aPP Ctct ?????????? ?? 液壓試驗產(chǎn)生的應(yīng)力 ? ? ? ?? ? MP aDPeeitt ??? ?????? ? ?? ? ? M P aM P at ????? 因此所選封頭的強度足夠。 法蘭的選擇 因為管箱的直徑為 700，壓力為 。 材料為35CrMoA。 查文獻 [5]得 M24 螺栓的小徑 1d =（ mm） 實際螺栓面積 mb AA ????? 2? （ 2107） 預(yù)緊狀態(tài)螺栓的設(shè)計載荷 ? ? NAAFW bbmG 21143852102 1240077372 ??????? ? （ 2108） 操作狀態(tài)下螺栓設(shè)計載荷 NWW p 1 4 4 6 8 7 2?? （ 2109） 確定法蘭材料，密封面型式及結(jié)構(gòu)尺寸 法蘭材料選用 16MnⅡ，密封面型式采用凸面密封，與外頭蓋法蘭相匹配。因此，取側(cè)法蘭的名義厚度為 85mm。 h=300mm，質(zhì)量為 29KG，允許載荷為 165kN。 淮海工學(xué)院二〇一三屆本科畢業(yè)設(shè)計（論文） 第 28 頁 共 32 頁 圖 6 吊環(huán)螺釘管板連接圖 防沖板的設(shè)計 在殼程的進口處設(shè)置一個防沖板，材料用 Q235A，防沖板的邊長應(yīng)大于接管外徑 50mm 以上，所以取防沖板的邊長為 200mm。 支座的布置 根據(jù) 文獻 [1]中的 對于 mmL 3000? ，兩支座的間距 LLB )~(? 所以選用 mmLL B 1 5 0 03 0 0 ???? ，支座到筒體兩端的距離盡量等距。 根據(jù)筒體內(nèi)徑，按文獻 [4]，對于 mmDN 900? 選用重型鞍座，帶墊板，因為筒體內(nèi)徑為 600mm，所以采用 BI 焊制， 120176。螺栓中心至法蘭頸部與法蘭背面交點的徑向距離 mmL A 402/)280600840( ????? （ 2110） 螺栓中心至 DF 的作用位置處的徑向距離 mmL D ???? （ 2111） 螺栓中心至 GF 的作用位置處的徑向距離 mmDDL GbG 7498402 ????? （ 2112） 淮海工學(xué)院二〇一三屆本科畢業(yè)設(shè)計（論文） 第 25 頁 共 32 頁 螺栓中心至 TF 作用位置處的徑向距離 mmLLL GAT 1 ??????? ? （ 2113） 預(yù)緊狀態(tài)的法蘭力矩 mmNLFM GGa ????? （ 2114） 操作狀態(tài)的法蘭力矩 GGTTDDp LFLFLFM ??? NPDF ciD 9 0 4 3 2 0 07 8 8 22 ????? （ 2115） NDDP PDPDFFF iGc cicGDT 5049 1 5)600749()( 222222??????? ???? （ 2116） mmNLFLFLFM GGTTDDp ???????? ??? 1270671 （ 2117） 設(shè)計溫度下法蘭材料的許用應(yīng)力 ? ? MPatf 144?? 常溫下法蘭材料的許用應(yīng)力 ? ? MPaf 150?? 法蘭設(shè)計力矩 oM 取 ? ?? ? mmNMftfa ???? 5672 655 61501445906 932 9?? （ 2118） 和 NM p 127067173? 的大值 所以 oM 取 127067173N 基本密封寬度 ? ? ? ? mmDDb io DGo 104/7257654/ ????? （ 298） 墊片的有效密封寬度 mmbb o ???? （ 299） 墊片壓緊圓直徑 mmbDDoGG 749827652 ?????? （ 2100） 預(yù)緊狀態(tài)下需要的最小墊片壓緊力 NbyDFF GaG ???????? （ 2101） 操作狀態(tài)下需要的最小墊片壓緊力 Nb m PDFF cGpG 3 0 1 0 3 4 ???????? （ 2102） 確定螺栓材料規(guī)格和數(shù)量 由外頭蓋法蘭的設(shè)計可知，應(yīng)采用 M24 210B，數(shù)量為 28 個，材料采用35CrMoA，假設(shè)法蘭名義厚度 mmn 85?? 。即 。 長度為 217mm。容積 179。吊耳的尺寸如下：內(nèi)圓直接為 25mm，下方長寬都為 60mm，厚度為 20mm。 淮海工學(xué)院二〇一三屆本科畢業(yè)設(shè)計（論文） 第 17 頁 共 32 頁 根據(jù) 文獻 [2]1998 中得 螺栓最大間距 mmmdL fb 226)( 906232)( 62~ m a x ????????? ? （公式 268） 其中 bd 為螺栓孔直徑 其中 bD =635mm為法蘭螺栓圓直徑 螺栓最小數(shù)量 9226 ~ m a xm in ???? LDn b? （公式 269） 查 文獻 [2]表 9— 3 得螺栓的最小間距 min~L =46mm 螺栓最大數(shù)量 4446 ~m a x ???? m ixbLDn ? （公式 270） 因此可以取螺栓的數(shù)量為 20 個，型號 M20，由文獻 [5]表 10— 1，查得相應(yīng)螺栓的螺紋小徑 1d = 每個 M20 螺柱的有效面積 2221 mmd ????? ? （公式 271） 實際螺栓總面積 24 6 9 3 4 mmA b ??? （公式 272） ③ 螺栓設(shè)計載荷 預(yù)緊狀態(tài)下的螺栓設(shè)計載荷 ? ? NAAW bbm 1012 2021102 469649442 ?????? ? （公式 273） 操作狀態(tài)下的螺栓設(shè)計載荷 NWW p 891335?? （公式 274） ④ 法蘭力矩 浮頭法蘭內(nèi)徑 根據(jù) 文獻 [1]，表 15 和圖 13 可知，可以取 mmb 31? ， mmbn ? 圖 4 淮海工學(xué)院二〇一三屆本科畢業(yè)設(shè)計（論文） 第 18 頁 共 32 頁 法蘭內(nèi)徑 ? ? ? ? mmbbDD nifi 1 ???????? （公式 275） 法蘭外徑 mmDD ifo 6 8 0806 0 080 ????? （公式 276） ???? ???? rc s i rc s i n1 ni fiR D ?? （公式 277） 作用在法蘭環(huán)內(nèi)側(cè)封頭壓力載荷引起的軸向分力 NPDF tfiD 6 3 9 8 5 7 17 8 8 22 ????? （公式 278） 流體壓力引起的總軸向力與作用于法蘭內(nèi)徑截面上的流體壓力引起的軸向力差 ? ? ? ? NPDDF tfiGT 6 4 2 9 7 15 9 97 8 8 2222 ??????? （公式 279） 窄面法蘭墊片壓緊力 Nb m PDF tGG 1 8 8 0 8 9 ??????? （公式 280） 作用在法蘭環(huán)內(nèi)側(cè)封頭壓力載荷引起的徑向分力 Nc tgc tgFF Dr ???? ? （公式 281） 螺栓中心至法蘭環(huán)內(nèi)側(cè)的徑向距離 ? ? ? ? 322/5716352/ ????? fibD DDS mm （公式 282） 螺栓中心至 GF 作用位置處的徑向距離 ? ? mmDDS GbG 182/5 9 96 3 52/)( ????? （公式 283） 螺栓中心至 TF 作用位置處的徑向距離 ? ? ? ? mmSSS GDT 252/18322/ ????? （公式 284） rF 對法蘭環(huán)截面形心的力臂 mmlS nfr os2 14290c os22 1 ????