換熱器及零部件結(jié)構(gòu)設(shè)計-全文預覽
【正文】 寸DN法蘭螺柱對接筒體最小厚度DD1D2D3D4 Hhaa1 Rd規(guī)格數(shù)量6007407006656566524410025171412221223M20286（2）此時查JB47002000壓力容器法蘭，根據(jù)設(shè)計溫度可選擇墊片型式為金屬包墊片，材料為0Cr18Ni9，其尺寸為： 表36 管箱墊片尺寸PN(Mpa)DN(mm)外徑D(mm)內(nèi)徑d(mm)墊片厚度反包厚度Ｌ16006546223外頭蓋法蘭與外頭蓋墊片、浮頭墊片（1）外頭蓋法蘭的型式與尺寸、材料均同上殼體法蘭，凹密封面，查JB47002000壓力容器法蘭可知其具體尺寸如下所示：（單位為mm）。②開孔直徑，滿足等面積法開孔補強計算的適用條件，故可用等面積法進行開孔補強計算。根據(jù)外壓圓筒穩(wěn)定性計算方法試算得到接管計算厚度； 接管多余金屬面積：；③接管區(qū)焊縫面積（焊腳取為6mm）：；④有效補強面積：； 另需補強面積； 擬采用補強圈補強根據(jù)接管公稱直徑DN150，參照JB/T47362002補強圈標準選取補強圈的外徑，內(nèi)徑（選用E型坡口）。 殼體上開孔補強計算 1補強及補強方法判別①補強判別：根據(jù)GB150表81，允許不另行補強的最大接管外徑是，本開孔外徑為273mm，因此需要另行考慮其補強。表42 DN700標準橢圓形封頭參數(shù)DN(mm)總深度H(mm)內(nèi)表面積A(㎡)容積(m3) 封頭質(zhì)量（㎏）700200 開孔補強計算由于回收塔有流體的進出，需要在殼體和管箱上開孔接管。殼體的設(shè)計壓力Pc==。后端管箱短節(jié)按外壓圓筒設(shè)計，假設(shè)殼體的名義厚度，則殼體的有效厚度。外頭蓋的內(nèi)直徑為D=Di+100=700mm，這可在“浮頭蓋計算”部分看到。 前端管箱厚度計算與強度校核①前端管箱短節(jié)受管程壓力作用，屬于內(nèi)壓圓筒，設(shè)計壓力Pc===,端節(jié)的厚度δ等于δ────前端管箱短節(jié)的計算厚度； Di────前端管箱短節(jié)的內(nèi)徑；────設(shè)計溫度下材料的許用應力；名義厚度根據(jù)GB15189表32圓筒的最小名義厚度是8mm，取10mm。有圓筒殼體的長度L和外徑得：查GB150圖62得A=，則 E────是殼體材料在設(shè)計溫度下的彈性模量。 圓筒殼體厚度計算和強度校核 圓筒殼體厚度的計算采用Q345R材料，根據(jù)GB151－89規(guī)定，尺寸DN≤400mm的圓筒可用鋼管制作。4 換熱器的強度設(shè)計與校核 圓筒殼體和管箱材料的選擇℃，℃，所以換熱器屬于常規(guī)容器，故在此綜合成本、使用條件等的考慮，選擇Q345R為殼體與管箱的材料。墊片則包括了管箱墊片和外頭蓋墊片。 換熱管的軸向應力 換熱管的軸向應力在一般情況下，應按下列三種工況分別計算：①殼程設(shè)計壓力，管程設(shè)計壓力： ；明顯地，；②管程設(shè)計壓力，殼程設(shè)計壓力： ；；明顯地，；③殼程設(shè)計壓力與管程設(shè)計壓力同時作用：；；明顯地。────根換熱管管壁金屬的橫截面積，────固定端管板墊片壓緊力作用中心圓直徑，；根據(jù)所選的墊片的尺寸，且選擇其壓緊面型式為GB150表91的1a，可知密封面寬度────管板布管區(qū)當量直徑，；────換熱管外徑，────設(shè)計溫度時，管板材料的彈性模量，；────設(shè)計溫度時，換熱管材料的彈性模量，；────系數(shù)，按和查GB151圖24；────管束模數(shù)，； ────管束無量綱剛度，Mpa；；────換熱管有效長度（兩管板內(nèi)側(cè)間距），；────換熱管與管板脹接長度或焊腳高度，；────換熱管根數(shù)；────無量綱壓力；────當量壓力組合,；────管板設(shè)計壓力，；────殼程設(shè)計壓力，；────管程設(shè)計壓力，；────換熱管與管板連接拉脫力,；────許用拉脫力，查GB151，；────系數(shù)，；────管板計算厚度，；────換熱管管壁厚度，；────管板剛度削弱系數(shù)，一般可取值；────管板強度削弱系數(shù)，一般??；────系數(shù)；────換熱管軸向應力，；────換熱管穩(wěn)定許用壓應力，；────設(shè)計溫度時，管板材料的許用應力，；────設(shè)計溫度時，換熱管材料的許用應力；管板名義厚度計算：； ； ； ； ； ； ； ；； 查GB150可知， 則 ；式中L應為換熱管的有效長度，但由于管板厚度尚未計算出，暫估算管板厚度為40mm進行試算，待管板厚度算出再用有效長度核算。 分程隔板根據(jù)GB15189表31規(guī)定，PN≤600時，碳素鋼和低合金鋼材料的隔板厚度不小于8mm，高合金鋼材料的隔板厚度不小于6mm，本裝置采用Q235B，厚度取8mm。 接管與筒體、管箱殼體的連接（1）結(jié)構(gòu)型式：接管與殼體、管箱殼體（包括封頭）連接的形式，可采用插入式焊接結(jié)構(gòu)，一般接管不能凸出與殼體內(nèi)表面。 導流筒導流筒作用是增加換熱管的有效換熱長度，提高換熱效率，在換熱器殼程進出料口距管板較遠時，流體在管板附近易產(chǎn)生死區(qū)，影響傳熱，為減少流體的停滯區(qū)可設(shè)置導流筒來實現(xiàn)。 拉桿孔拉桿孔深度等于拉桿孔直徑，拉桿孔直徑按下式確定： =16+1=17mm式中：────拉桿直徑，mm； ────拉桿孔直徑，mm。②拉桿尺寸：拉桿的鏈接尺寸按GB15189圖330和表323確定。 折流板管孔根據(jù)GB1511989表320（a）。 折流板的布置本回收塔冷卻器殼程介質(zhì)為烴，含有少量液體，則在缺口朝上的折流板最低處開設(shè)通液口，結(jié)構(gòu)如圖32a所示。由于回收塔冷卻器殼程介質(zhì)易爆要求密封性能較高所以采用脹焊并用的連接方法。=600＜1000，b＞3,取b=4，取b1=3, b2=bn+=且=,∴bn≥10, ∴b2==6002（3++4）=559mm 管程數(shù)和殼程數(shù)及形式管程數(shù)有1～8程幾種，常用的為2或4管程。本換熱器殼程流體的性質(zhì)屬于易結(jié)垢，因此采用轉(zhuǎn)角正方形排列。3. 換熱器的零部件結(jié)構(gòu)設(shè)計 換熱管的材料、形式及尺寸回收塔冷卻器采用光管，因為光管加工方便、價格便宜。浮頭部分是由浮頭管板，鉤圈與浮頭端蓋組成的可拆聯(lián)接，因此可以容易抽出管束，故管內(nèi)管外都能進行清洗，也便于檢修。1. 緒
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