【正文】 部大端有效厚度 h —— 法蘭頸部高度 , 參數(shù) 00 500 12 D m m?? ? ? ? f? —— 法蘭有效厚度 = mm44?? 0 640 80500iDK D? ? ? ； 01 ???? ； 025 ?? 查 GB1501998,表 95, P103得： T=, Z= Y=, U= 查 GB1501998, 圖 93, 98P ，得：整體法蘭系數(shù) IF =， 則 10 .8 7 3 0 .0 1 1 37 7 .4 6IoFe m mh ?? ? ? 查 GB1501998，圖 94, 98P 得整體法蘭系數(shù) VI =， 則參數(shù) 2 2 31 0 011 0 .4 4 7 7 .4 6 1 2 3 6 6 1 9 5 .8 00 .3 1 8Ud h m mV ?? ? ? ? ? 3 3138 0 .1 53 6 6 1 9 5 .8fd?? ? ? ?, 1 38 0. 011 3 1 1. 429 4f e??? ? ? ? ? ? Xxxxxxxx 大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 )說明 書 18 294 3T?? ? ? ?, 0. 78 0. 15 0. 93? ? ?? ? ? ? ? 查 GB1501998，圖 97， 99P 得 f = b) 徑向應(yīng)力 022( 1 .3 3 1 ) ( 1 .3 3 3 8 0 .0 1 1 3 1 ) 9 6 2 3 8 .6 2 1 0 9 .41 .0 0 3 8 5 0 0fRfieM M P aD?? ?? ? ? ? ? ?? ? ??? b) 環(huán)向應(yīng)力 022 9 .5 9 6 2 3 8 .6 2 4 .9 0 2 0 9 .4 1 4 0 .2 43 8 5 0 0TRfiYM Z M P aD??? ?? ? ? ? ? ?? ④ 應(yīng)力校核 a) 軸向應(yīng)力 m in{ [ ] , [ ] }ttH f n? ? ?? 其中 []tn? —— 設(shè)計(jì)溫度下圓筒材料許用應(yīng)力 =170MPa； 則 H?? M P a2 5 51 7 ?? ，符合設(shè)計(jì)要求。 綜合上述，管箱法蘭設(shè)計(jì)符合要求。 查 JB/T47002021 P11 表 7 法蘭材料選用鍛件 Q345R 時(shí)，其在 100 C0 時(shí)的最大允許工作壓力為 ；其它設(shè)計(jì)條件： 計(jì)算壓力 Pc= ；設(shè)計(jì)溫度 t=100 C0 ； 法蘭材料為鍛件 Q345R 常溫下法蘭材料的許用應(yīng)力 ? ? MPaf 150?? 設(shè)計(jì)溫度下法蘭材料的許用應(yīng)力 MPatf 150][ ?? 螺栓材料為 40Cr，常溫下螺栓材料的許用應(yīng)力 ? ? MPab 196?? 設(shè)計(jì)溫度下螺栓材料的許用應(yīng)力 ? ? MPatb 176?? 鉤圈式浮頭換熱器的浮頭蓋宜采用球冠形封頭。 筒體的有效厚度 ? ? 4)20(621 ??????? CCne ?? mm B、 受內(nèi)壓浮頭法蘭厚度 計(jì)算 GB1511999 P82 表 47 ① 法蘭力矩 a) 預(yù)緊狀態(tài)下的法蘭力矩 力臂 mmDDL GbG )5 8 26 3 7()( ?????? 則 mNNLAALFMGbbmGGa ???????? ? 7661 7][2 3? b) 操作狀態(tài)下的法蘭力矩 p D D T T G G r rM F L F L F L F L? ? ? ? 0. 5 ( ) 0. 5 ( 63 7 57 0) 33 .5D b fiL D D m m? ? ? ? ? ? mmLLL GDT )()( ??????? 查 JB/T472192 表 1 浮頭法蘭的厚度 52mm? ? ，因浮頭法蘭的計(jì)算 厚度尚為計(jì)算出，先取 52f mm???? ，計(jì)算出后再進(jìn)行校核。 查 GB150— 1998 圖 9— 1， P88，取焊角底高 mml 10? ，則 01 5 2 6 . 2 4 1 0 1 2 . 32 2 c o s 2 2 c o s 3 2 . 5frl l m m? ? ?? ? ? ? ? ? ? Xxxxxxxx 大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 )說明 書 27 ① 法蘭力矩 A．預(yù)緊狀態(tài)下的法蘭力矩 mNNLAALFM GbbmGGa ???????? ? 7661 7][2 3? B．操作狀態(tài)下的法蘭力矩 ( ) ( )p D D G T T G r rM F L L F L L F L? ? ? ? ? 554 . 0 8 1 0 ( 0 . 0 3 3 5 0 . 0 2 7 5 ) 1 7 3 6 2 . 9 4 ( 0 . 0 3 0 5 0 . 0 2 7 5 ) 5 . 9 4 1 0 0 . 0 1 2 2 19 7 5 2 . 8 3 Nm? ? ? ? ? ? ? ? ? ??? ② 法蘭厚度計(jì)算 ? ?22 2204 570 4 500 570 8 150 ( 680 570 )8 ( )c fi i fit f fifP D R DL m mDD?? ? ? ?? ? ?? ? ?? 預(yù)緊狀態(tài) ? ? 0 203 2 3 5 6 .9 8 6 8 0 5 7 0 4 3 0 0 .5 01 5 0 5 7 0 6 8 0 5 7 0f fiaafi f fifDDMJ mmD D D? ?? ? ???? ? ? ??? ??? ? ????? 操作狀態(tài) ? ? 0 20 97 52 .83 68 0 57 0 12 96 .2315 0 57 0 68 0 57 0p f fip t f fififM D DJ mmDDD? ?? ? ???? ? ? ??? ??? ? ????? 預(yù)緊狀態(tài)下法蘭厚度 6 5 .5 8fa aJ? ?? mm 操作狀態(tài)下法蘭厚度 225 . 6 7 7 1 2 9 6 . 2 3 5 . 6 7 7 4 2 . 1 3fp pL J L m m? ? ? ? ? ? ? ? 法蘭厚度 f? 取 fa? 與 fp? 之大者，且不小于球冠心封頭名義厚度 n? 的兩倍，則65 .58f fa mm???? 圓整取 f? =70mm 。鉤圈的材質(zhì)一般與浮動(dòng)管板相同，選用 鍛件 16Mn。2( ) 15 32 ( 44 32) 576 0dnA n s S s m m? ? ? ? ? ? ? 其中： 39。它或者與筒體直接相焊（固定管板式換熱器），或者被夾持在兩法蘭之間，起著管、殼程之間隔板和固定管板換熱的雙重作用。 查 GB1511999，附錄 J, 表 J2, 146P 得 ， 換 熱。 1） 管板結(jié)構(gòu) 由于考慮到了裝拆、清洗要方便， 查 GB1511999, 27P ， 管板與殼體、管箱的連接 選用 a 型連接方式（可拆式管板夾持型），即管板通過墊片與殼程法蘭和管 箱法蘭連接； 其管板與殼體、管箱的連接具體下圖所示。n =11 s — 換熱管中心距 mms 32? 查 GB1511999 P22 表 12 nS — 隔板槽兩側(cè)相鄰管中心距 查 GB1511999 P22 mm? 管子金屬總截面積 2( ) 164 4 2 ( 25 2) 236 88. 16ttna n d m m? ? ?? ? ? ? ? ? ? ? 換熱管的有效長(zhǎng)度 00 22 lLL n ??? ? =30002 382 =2921mm 0l 為管端伸出長(zhǎng)度，查 GB1511999 P69 表 33 0l = 管子設(shè)計(jì)溫度下的彈性模量 MPaE t 310203 ?? 管子設(shè)計(jì)溫度下的許用應(yīng)力 []t? =130 MPa 管子設(shè)計(jì)溫度下的屈服點(diǎn) ts? 查 GB1501998 P177 表 F2 ts? =220MPa 管子回轉(zhuǎn)半徑 mmddi t )2219(1941)2(41 2222 ???????? ? 管子受壓失穩(wěn)當(dāng)量長(zhǎng)度 crL 查 GB1511999 P59 圖 32 Xxxxxxxx 大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 )說明 書 30 系數(shù) 220 322 ??????ts tECr ?? 當(dāng) 500 8 2 .6 46 .0 5cr rL Ci ??，則換熱管穩(wěn)定許用壓力 ? ? ? ? MP aMP aCr iL ttcrtscr ] [2220]2 /1[2 ???????? ??? 換熱管穩(wěn)定性合格。 圖 B 型鉤圈與浮動(dòng)管板配合 換熱管及管板的設(shè)計(jì) 查 GB1511999 P62 表 29 、換熱管的設(shè)計(jì) 1）選材 換熱管選用 20 鋼， Φ 25 2mm， 為 П級(jí)管束 即采用普通級(jí)冷拔鋼管。本設(shè)計(jì)選擇 B 型，鉤圈為兩個(gè)半圓環(huán)結(jié)構(gòu)。 （ 2）殼程壓力 Ps 作用下（外壓）浮頭蓋的計(jì)算 參看 [2]GB1511999 P81 查 JB/T47672021 鋼制壓力容器用封頭 P33 要 100%射線探傷，取Φ = A．球冠形封頭厚度確定 a. 球冠形封頭計(jì)算厚度 選用材料 Q345R，則在設(shè)計(jì)溫度下的許用應(yīng)力為 ??t? =170Mpa 參數(shù) ? ? ????? tPc 400 500RiDi ?? 查 GB15098 P52 T 圖 75 得： Q= Xxxxxxxx 大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 )說明 書 26 mmPDQP ct ic ][2 ???? ?????? ?? (取 Ps=Pc) b. 外壓球殼所需的有效厚度的計(jì)算： 根據(jù) GB6654《 壓力容器用鋼板》規(guī)定：對(duì)于 Q345R 鋼板可取厚度負(fù)偏差 01?C mm； 在無特殊腐蝕情況下，對(duì)于碳素鋼和低合金鋼，腐蝕裕量 2C 不小于 1mm,取腐蝕裕量 C2 = 2mm； 厚度附加量 12 0 2 2C C C m m? ? ? ? ? 假設(shè) 6?n? mm，令 6 2 4en C m m??? ? ? ? ?； 而0 2 5 0 0 2 0 26022inDR m m?? ?? ? ?，則 0 260 654eR? ?? 那 么 系 數(shù)00 .1 2 5 0 .1 2 5 0 .0 0 1 9/ 6 5eA R ?? ? ?，查 GB1501998 圖 65 得 B=125MPa； 許用外壓力 ? ?0125 1 .9 2/ 6 5eBP M P aR ?? ? ?，大于且接近 Pa? ， 上述名義厚度假設(shè)合適。 （ 1）管程壓力 Pt 作用下（內(nèi)壓）浮頭蓋的計(jì)算 參看 GB1511999 P81 查 JB/T47672021 鋼制壓力容器用封頭 P33 要 100%射線探傷 ，取Φ = A．球冠形封頭計(jì)算厚度（材料 Q345R） ??t? =170Mpa mmRpt it ][65 ??? ????? ?? (取 Pt=Pc) 根據(jù) GB6654《壓力容器用鋼板》規(guī)定：對(duì)于 Q345R 鋼板可取厚度負(fù)偏差01?C mm； 在無特殊腐蝕情況下，對(duì)于碳素鋼和低合金鋼，腐蝕裕量 2C 不小于1mm,取腐蝕裕量 C2 = 2mm； 厚度附加量 12 0 2 2C C C m m? ? ? ? ?。 鉤圈式浮頭的結(jié)構(gòu)尺寸 參看 [2]GB1511999 P80 ，其結(jié)構(gòu)尺寸圖如下： 圖 鉤圈 式浮頭的結(jié)構(gòu) nbbbb 、 21 — 按 GB1511999 的規(guī)定 查 P23 表 14 取 b =4mm；（當(dāng) Di=1000 時(shí) b 3 當(dāng) Di=10002600 時(shí) b 4） 查表 15，取墊片寬度 nb =12mm； 1b =3mm；（當(dāng) Di700 時(shí) nb =10, 1b =3mm,當(dāng) Di700 時(shí) nb =13, 1b =5mm） 則 ????? nbb mm C—— 安裝及擰緊浮頭螺母所需空間尺寸，應(yīng)考慮在各種情況下的熱膨脹量，宜不小于 60mm，取為 80mm； fiD —— 浮頭法蘭和鉤圈的內(nèi)直徑 12( ) 500 2 ( 3 12) 470f i i nD D b b m m? ? ? ? ? ? ? ? 0fD —— 浮頭法蘭和鉤圈的外直徑 0 80 500 80 580fiD D mm? ? ? ? ? LD —— 布管限定圓直徑，按 GB1511999 確定 P23 表 13，對(duì)于浮頭式有： 122( ) 500 2 ( 3 4) 459LiD D b b b mm? ? ? ? ? ? ? ? ? ? Xxxxxxxx 大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 )說明 書 20 D —— 外頭蓋內(nèi)直徑 10 0 50 0 10 0 60 0iD D mm? ? ? ? ? 0D — — 浮頭管板外直徑 012 50 0 2 3 49 4iD D b mm? ? ? ? ? ? 浮頭蓋的設(shè)計(jì)計(jì)算 各符號(hào)及取值： bD —— 螺栓中心圓