【正文】 螺柱對接筒體最小厚度DD1D2D3D4　Hhaa1　　Rd規(guī)格數(shù)量90011151055101010009978617042262324361533M304016（2）外頭蓋側法蘭選用凸密封面，材料為鍛件16Mn，查JB/472192可知，：： 外頭蓋側法蘭尺寸DN法蘭螺柱對接筒體最小厚度DD1D2D3D4　Hha1　　Rd規(guī)格數(shù)量80099594089888888570150422122321530M274016 根據(jù)JB/T47072000中的表一，選擇螺紋長度為70mm，選擇螺柱的總長度為280mm。管程各尺寸：D=284，f1=2；f2=；f3=，W=239，X=259，Y=260 Z=238，K=295，L=22，n=8， C=24，N=234，S=，H1=16，R=8，H=62；選M24的螺栓。，根據(jù)《換熱器設計手冊》，：為了使浮頭式換熱器管束能夠方便的從殼體中抽出進行清洗和維修，因而本設計固定端管板采用可拆式連接的形式，考慮到要和管箱法蘭尺寸相配合，所以選取管板時所采用的實際結構和尺寸沒有完全按照設計壓力進行選擇，但所選管板的公稱壓力要大于設計壓力。（2）、只有殼程壓力，管程設計壓力為零： 按照 值，以及 查GB1511999中的圖24（a）得到：校核通過。由于浮頭式換熱器要求管束能夠方便的從殼體中抽出進行清洗和維修，因而換熱器固定端的管板采用可拆式連接方式，即把管板利用墊片加持在殼體法蘭與管箱法蘭之間。排氣、排液接管的端部必須與殼體或管箱殼休內(nèi)壁平齊。；經(jīng)過實際畫圖后，看是否滿足。在浮頭式換熱器中，其浮頭端宜設置加厚環(huán)板的支持板。同時查GB1511999中的表41可知折流板名義外直徑為： （）根據(jù)GB1511999中的表35以及表36可以選取折流板上管孔的直徑，與本設計相關，取管孔直徑為d+=。 拉桿的直徑、數(shù)量及布置拉桿—端用螺紋擰入管扳、中間用定距管將折流板(或支持扳)固定．最后一塊流板(或支持板)：，： 拉桿的參數(shù)：拉桿的直徑d拉桿螺紋公稱直徑dnＬaＬbb拉桿的數(shù)量121220≥6028其中拉桿的長度L按需要確定。對于本臺換熱器拉桿的布置可參照零件圖。因此，本設計中不需要設置防沖板。—浮頭法蘭與鉤圈的外直徑：，mm；—外頭蓋內(nèi)直徑：，mm；—浮頭管板外直徑： ，mm；—螺栓中心圓直徑：,mm；—墊片壓緊力作用中心圓直徑；—作用在法蘭環(huán)內(nèi)側封頭壓力載荷引起的軸向分力： ,N （）—作用在法蘭環(huán)內(nèi)側封頭壓力載荷引起的徑向分力： ,N；—計算壓力，分別取管程壓力（內(nèi)壓）和殼程壓力（外壓）,MPa；—封頭球面內(nèi)半徑，按GB1511999表46選取,mm；—螺栓中心至法蘭環(huán)內(nèi)側的徑向距離，mm；—對法蘭環(huán)截面形心的力臂，mm；—封頭邊緣處球殼中面切線與法蘭環(huán)的夾角： , （）—球冠形封頭的計算厚度，mm；—球冠形封頭的名義厚度，mm；—封頭材料在設計溫度下的許用應力，MPa；—焊接接頭系數(shù)，取=1 。取 殼程壓力作用下（外壓）浮頭蓋的計算（1）球冠形封頭按GB1501998第6章“外壓圓筒和外壓球殼”進行外壓計算，即將球冠形封頭當作球殼進行計算，具體過程如下：假設，由于材料是，腐蝕裕量，則； （）故； 所以 （）查GB1501998表64可知，此時許用外壓力為： （）故不合適，重選。如下圖：允許載荷：220KN；h=200；l1=720；b1=150；墊板：弧長940 螺栓間距： 對于鞍座的位置，有一下規(guī)則，根據(jù)《化工單元設備》當L3000mm，因此可以取800mm。（2）浮頭法蘭厚度的計算可按上表進行，由于管程與殼程的設計壓力相等，設計溫度也相等，因此計算結果完全相同，因此，選擇浮頭法蘭厚度為：鉤圈的型式可以查找GB1511999選擇，選擇B型鉤圈，圖示如下：其設計厚度可以按照下式計算：其中：——鉤圈設計厚度，mm； ——浮動管板厚度，mm；殼體內(nèi)徑：根據(jù)JBT (重型)型鞍式支座（120176。取=14（2）浮頭法蘭計算厚度計算：根據(jù)經(jīng)驗值選定螺栓規(guī)格為M24，數(shù)目為20個，由JB/T47002000表3知，材料可為40Cr。球冠形封頭、浮頭法蘭應分別按管程壓力作用下和殼程壓力作用下進行內(nèi)壓和外壓的設計計算，取其大者為計算厚度。 根據(jù)《熱交換器原理與設計》，設置防沖板或導流筒應遵循以下條件：當殼程進口管流體的ρv2（ρ——流體密度，Kg/m3；v——流體速度，m/s）值為下列數(shù)值時，應在殼程進口管處設置防沖板或者導流筒:非腐蝕性的單相流體，ρv22230 Kg/m2；其他液體，包括沸點下的液體，ρv2740 Kg/m2；有腐蝕或有磨損的氣體、蒸汽以及其汽液混合物，應設防沖板。若對于大直徑的換熱器，在布管區(qū)內(nèi)或靠近折流板缺口處應布置適當數(shù)量的拉桿，任何折流板應不少于3個支承點。——折流板切去部分的弓形高度，mm；——折流板外圓直徑，mm；先算折流板的面積X=，弓形直邊長度為：折流板切去部分的面積：因此折流板面積為：折流板的體積為：根據(jù)《壓力容器手冊》中的表617的注釋中可以知道，普通、優(yōu)質(zhì)碳素鋼、低合金鋼、合金鋼的密度可以選為7850Kg/m3因此，由以上結果可以計算得到折流板的重量常用的拉桿形式有一下幾種：拉桿定距管結構，適用于換熱管外徑大于或等于19mm的管束，（按GB1511999表45規(guī)定）；拉桿與折流板點焊結構，適用于換熱管外徑小于或等于14mm的管束，；當管板比較薄時，也可采用其他的連接結構。并且弓形折流板圓頂部位曾設一個排氣的缺口。設置折流板的目的是為了提高殼程流體的流速，增加湍動程度，并使管程流體垂直沖刷管束，以改善傳熱，增大殼程流體的傳熱系數(shù)，同時減少結構，而且在臥式換熱器中還起支撐管束的作用。取接管外伸長度如下：貧油進出口接管外伸長度為200mm；富油進出口接管外伸長度為200mm；排氣口,排液口接管外伸長度為200mm。一般接管不得凸出于殼體的內(nèi)表面。l＝換熱管與管板連接的拉脫力：換熱管與管板連接的拉脫力： （） 合格。換熱管的軸向應力按照三種工況進行校核：（1）、只有管程設計壓力，而殼程設計壓力，無膨脹變形差。在本設計中選擇B系列。管程法蘭的公稱通徑選擇：200；對于A系列，對于B系列，鋼管外徑為219mm。選定固定端的管箱法蘭為長頸對焊法蘭，凹凸密封面，材料為鍛件16Mn，：根據(jù)JB47032000長頸對焊法蘭標準中的表2查得法蘭的公稱直徑為800mm，： DN800長頸對焊法蘭尺寸DN法蘭螺柱對接筒體最小厚度DD1D2D3D4　Hhaa1　　Rd規(guī)格數(shù)量8009959408988888857015042211822321530M274016根據(jù)JB89788，雙頭螺柱表一，本設計選擇螺柱的形式為B型，螺紋長度為65mm，總長度選擇350mm規(guī)格。在此，根據(jù)設計壓力、設計溫度及操作狀況選擇換熱管與管板的連接方式為脹焊并用。換熱管與管板的連接方式有強度焊、強度脹以及脹焊并用。 ：：由上圖可以知道，經(jīng)過實際排管后發(fā)現(xiàn)，每個管程的布管數(shù)目為110，即各管程的平均管數(shù)為110，因此可知各管程的相對誤差為：在這里首先要提到管箱。排管時需要注意：拉桿應該盡量均勻布置在管束的外邊緣，在靠近折流板缺邊的位置處布置拉桿，其間距小于或等于700mm。 換熱管的排列方式換熱管在管板上的排列有正三角形排列、正方形排列和正方形錯列三種排列方式。 則補強圈的厚度為：考慮到鋼板的厚度負偏差并經(jīng)過圓整后，取殼體和管箱上補強圈的名義厚度為15mm。補強圈的厚度為： （）考慮到鋼板負偏差并且經(jīng)過圓整，可以取殼體和管箱上補強圈的名義厚度為12mm。由于管程出入口公稱直徑均為200mm，殼程的出入口公稱直徑為80mm，按照厚度系列，可以選擇管程接管的規(guī)格為φ2198，殼程接管的規(guī)格為φ898，接管的材料選為20號鋼。短節(jié)部分的厚度與外頭蓋的厚度取相同值：16mm。為使液壓試驗時容器材料處于彈性狀態(tài)，在壓力試驗前必須進行水壓來檢驗圓筒的薄膜應力：水壓試驗合格左端管箱的公稱尺寸為DN800，選擇長頸對焊法蘭，根據(jù)JB/T 4703。 （）同時取鋼板厚度負偏差以及腐蝕裕量為：封頭的厚度應按 GB 1501998 第 5 章計算：封頭計算厚度： （）設計厚度：名義厚度：有效厚度：對封頭的最大允許工作壓力進行校核： （）所取的設計壓力合適。管箱由兩部分組成：短節(jié)與封頭；且由于前端管箱與后端管箱的形式不同，故此時將前端管箱和后端管箱的厚度計算分開計算。對殼體進行校核： （） 滿足設計要求，合格。由于所設計的換熱器屬于常規(guī)容器，并且在工廠中多采用低碳低合金鋼制造，故在此綜合成本、使用條件等的考慮，選擇16MnR為殼體與管箱的材料。熱流體側的壁溫： （）冷流體側的壁溫： ℃所以 ℃ 圓筒壁溫的計算由于圓筒外部有良好的保溫層，故殼體壁溫取殼程流體的平均溫度：到此換熱器的工藝計算告一段落，其中工藝計算的主要目的是計算出其換熱面積，選出相應的換熱器型式，因此，接下來應該是進行換熱器的結構設計以及強度計算。 換熱管壁溫計算符號說明：——以換熱管外表面積為基準計算的總傳熱系數(shù)， W/（m——流體橫過管束的壓降，Pa；?p239。估算殼體直徑D：取與之相近的殼體公稱直徑：D=800mm相應的折流板圓缺高度為：h==200mm相應的折流板間距為：B==800=640mm，取標準間距B=600mm。K/W 已知選用?19mm2mm的換熱管，故已知管壁厚為：b= 選用的換熱管材料是16Mn，已知16Mn的熱導率為：λ=計算接管尺寸：取富油的流速為：，對于殼程而言，管內(nèi)徑：根據(jù)《過程裝備成套技術》管的公稱直徑選擇 D2=80mm對于管程而言：根據(jù)《過程裝備成套技術》管的公稱直徑選擇：以外表面為基準的傳熱系數(shù)的計算公式： （）其中：（1） 管程傳熱膜系數(shù)：（2） 管程流體流通截面積： （3） 管程的實際流速： 故初選型號時所選取的貧油流速過高，重新選定：取u1= m/s，則單程管數(shù)為： 單程管長： 每程管長為：l=，則管程數(shù)為： 管數(shù)為 1102=220根由于總管數(shù)沒有變動，所以，殼體直徑D=600mm。據(jù)估算，將同直徑換熱器的換熱管由?25改為?19，其傳熱面積可以增加40%左右，節(jié)約金屬20%以上。2 焦化廠貧富油換熱裝置工藝計算本設計換熱器為焦化廠年產(chǎn)150千噸貧油和富油的熱交換裝置，其主要設計參數(shù)與技術指標如下： 貧油流量： 貧油操作壓力： 貧油入