【正文】 28mm2 n=116 =116322＋6528 =119312 mm2 Dt==398mm 墊圈外徑 D=565 mm，墊圈內(nèi)徑 D=525 mm密封基本寬度 b0=N/2 =（1/2）﹙565525﹚/2 =20 mm b0 =8mm =56528=549mm = =116﹙﹚ = = = 設(shè)管板厚度 δ=98mm Et=103 MPa =60003298 =5801mm =20488/5801389 =1739MPa η= Ep=103 MPa = 1798/103 = 換熱管材料選用 10號(hào)鋼 σst =190 MPa Cr=π = d=25mm δt= 換熱管的回轉(zhuǎn)半徑 = =8mm 換熱管受壓失穩(wěn)當(dāng)量長(zhǎng)度 lcr=200mm =（190/2）(1200247?！? = MPaσt0時(shí)，|σt |[σ]cr符合要求只有殼程設(shè)計(jì)壓力Pt，管程設(shè)計(jì)壓力Ps=0時(shí)， = MPa = MPaσt0時(shí)，σt [σ]tt 符合要求殼程設(shè)計(jì)壓力Pt和管程設(shè)計(jì)壓力Ps同時(shí)作用時(shí)=(1+)== MPaσt0時(shí)，σt [σ]cr 符合要求。操作情況下法蘭的受力 =464464 =380266 NFG =Fp=152604 N FT =F FD =26678 N = N力臂 =33 mm =25 mm =29 mm設(shè)法蘭厚度δf=80 mm,l=29 mm =80/210/﹙2176。mm =計(jì)算壓力 Mpa設(shè)計(jì)溫度 t=60℃法蘭材料 16MnR其常溫下的許用應(yīng)力 []=157Mpa其設(shè)計(jì)溫度下的許用應(yīng)力 []=157Mpa設(shè)計(jì)溫度下圓筒材料的許用應(yīng)力 []nt=170Mpa法蘭外直徑 D=660法蘭內(nèi)直徑 D=500 mm螺栓材料 35CrMoA 其操作溫度下的許用應(yīng)力 []=210Mpa其設(shè)計(jì)溫度下的許用應(yīng)力 []=200Mpa墊片材料 OCr19Ni9墊片系數(shù) m=比壓力 y=螺栓直徑 dB=24mm螺栓數(shù)量 n=20個(gè)浮頭墊片的基本參數(shù)，可得外徑 D=565mm內(nèi)徑 d=525mm 墊片寬度 N=(Dd)/2 =20mm b0=N/2=10mm b0 b= =8 mm D=56528 =549mm 墊片壓緊力 (a) 預(yù)緊狀態(tài)下 F=F= Dby = (b) 操作狀態(tài)下 F=F= = 螺栓載荷 (a) 預(yù)緊狀態(tài)下 Wa=Fa= (b) 操作狀態(tài)下 Wp=F+Fp= 螺栓面積 (a) 預(yù)緊狀態(tài)下 A= = (b) 操作狀態(tài)下 Ap= = 螺栓設(shè)計(jì)載荷 (a) 預(yù)緊狀態(tài)下 W==210N (c) 操作狀態(tài)下 W=Wp= (d) 實(shí)際螺栓面積 取Am= 法蘭力臂 L=（DD)/2= L= (DD)/2=33mm L= (L+L)/2= 法蘭受力 F= = N F==412125 N F=FF= N 法蘭力矩 (a) 預(yù)緊狀態(tài)下　M=FL=6930 Nmm (b) 操作狀態(tài)下 M=FL+FL+FL = Nmm 法蘭設(shè)計(jì)力矩 M0=Ma＝6930Nmm M0=Mp= 取兩者較大值 M0= 假設(shè)法蘭厚度?。?3 mm 系數(shù) Y =（+）/1 =法蘭應(yīng)力 (a)軸向應(yīng)力 =0 (b)徑向應(yīng)力 =0 (c)環(huán)向應(yīng)力 ==應(yīng)力校核 (a) 軸向應(yīng)力 [] 符合條件 (b) 徑向應(yīng)力 符合條件 (c) 環(huán)向應(yīng)力 符合條件 (d)組合應(yīng)力 符合條件取管箱法蘭厚度為 43mm 為管板厚度40 mm由GB151選擇B型鉤圈 =40+16 =56 mm 設(shè)計(jì)壓力 P=設(shè)計(jì)溫度 t=60℃接管規(guī)格 封頭名義厚度 δn =8mm厚度附加量 C =3mm焊接系數(shù) Φ=短接材料 16MnR其設(shè)計(jì)溫度下的許用應(yīng)力 [σ]t=170MPa鋼管材料 10＃鋼其設(shè)計(jì)溫度下的許用應(yīng)力 [σ]nt=112 MPa開(kāi)孔直徑 =（+2）+23 = d Di=250mm強(qiáng)度削弱系數(shù) =112/170=接管有效厚度 = =開(kāi)孔所需補(bǔ)強(qiáng)面積 =有效厚度 =2 =215mm =+28+2=取兩者大值B =215mm 外側(cè)有效高度 h1= = =接管實(shí)際高度 h1=247mm取兩者較小者 h1=內(nèi)側(cè)有效高度 h2= = =接管的實(shí)際內(nèi)伸高度 h2=0取兩者較小者 h2=0 =（）（）2（）（） =接管的計(jì)算厚度 t= =（2112） = =2（） ==焊接金屬截面面積（取焊腳為6mm） =266 =36mm2 Ae=A1+A2+A3 = A e A 另需補(bǔ)強(qiáng)面積 = 根據(jù)接管公稱直徑DN100選補(bǔ)強(qiáng)圈，參照J(rèn)B/T4736取補(bǔ)強(qiáng)圈外徑=200,內(nèi)徑=B=215,補(bǔ)強(qiáng)圈在補(bǔ)強(qiáng)范圍內(nèi)。170 = =（500+8）247。170 = =（600+8）247。170 = =(600+8)247。170==(500+8)247。因此，本次設(shè)計(jì)本著仔細(xì)和嚴(yán)謹(jǐn)?shù)脑O(shè)計(jì)態(tài)度，根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范來(lái)設(shè)計(jì)，主要參照GB151和GB150等國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)。在這次浮頭式換熱器的設(shè)計(jì)中，通過(guò)對(duì)其殼體、管箱等構(gòu)件的設(shè)計(jì)計(jì)算，我對(duì)浮頭式換熱器的工作原理及選材、基本構(gòu)造、基本結(jié)構(gòu)等有了更具體的了解，設(shè)計(jì)出了四管程的結(jié)構(gòu)來(lái)匹配所給定數(shù)據(jù)。2參考文獻(xiàn)[1] 鄭津洋等編．《過(guò)程設(shè)備設(shè)計(jì)》［Ｍ］． 北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2005[2] 化工設(shè)備設(shè)計(jì)全書(shū)編輯委員會(huì)．《換熱器設(shè)計(jì)》［Ｍ］． 上海：上海科學(xué)技術(shù)出版社，1988[3] 錢頌文主編．《換熱器設(shè)計(jì)手冊(cè)》［Ｍ］． 北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2002[4] 楊可楨主編．《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》［Ｍ］． 北京：高等教育出版社，2003[5] 全國(guó)壓力容器標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會(huì)GB150《鋼制壓力容器》［Ｍ］．北京：中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)出版社．1998[6] 全國(guó)壓力容器標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會(huì)GB151《管殼式換熱器》［Ｍ］．北京：中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)出版社．1999[7] N．Jing*, L．Zhen,B．P．Xu 《Study on control limits of secondary stress strength in pressure vessels》［J］．International Journal of Pressure Vessels and Piping 76(1999)711714謝辭 在整個(gè)設(shè)計(jì)過(guò)程中我的導(dǎo)師李晉老師給了我很大的幫助和支持。李晉老師一絲不茍的作風(fēng)是我學(xué)習(xí)的榜樣；她循循善誘的教導(dǎo)思路給予我無(wú)盡的啟迪。每次遇到做的不對(duì)的地方，老師都耐心的給我講解和分析。本次換熱器設(shè)計(jì)必將對(duì)我未