【正文】 在 JB/T47002020〈〈壓力容器法蘭分類與技術(shù)條件〉〉中規(guī)定了法蘭，墊片，螺柱材料匹配表及其三個(gè)附表。顯然，拆卸這種連接時(shí)，不用拆下螺柱。1232mm???? ） 3254DALL ???? ? ?? ? ?? ?mmDDLG21 21?????? ? ?? ?mmLLL GAT 1???????? ? 而 DF 作 用于法蘭內(nèi)徑截面上的流體壓力引起的軸向力： NPDF ciD6223 6 0 0 07 8 7 8 ?????? ? ? NAAFbBmG ???? ? TF 流體壓力引起的總軸向力與作用于法蘭截面上的流體壓力引起的軸向力之差， NFPDFFFDGDT5622 0 6 ??????????? 故： Nm mM P 8656 ?? ????????? ② 法蘭設(shè)計(jì)力矩 24 76?????? GGa LFM N mmM P ?? ? ?? ?N m mMMMMpftfapo,m a x?????????????? ③ 法蘭應(yīng)力（整體法蘭） a．軸向應(yīng)力 021H ifMD? ??? 0120mm???? 形狀參數(shù)： 001000 20ihDmm????? 042hh ?? 法蘭內(nèi)外徑比值 K： 011951000iDKD??? 103220?? ?? 由 GB15098 圖 93 得， 1 ? 由 GB15098 圖 94 得， 25 1 ? ? 由 GB15098 圖 97 得， ? 由 K=，在 GB15098 查表 95，得： T Z Y U 101( )Fehmm ???? 168 062 1 216fe????? ? ?? 68f mm???? 4 134 68 0. 00 62 13f e????? ? ? ?? 21 0 01261 4 .4 5 1 4 1 .4 2 2 00 .3 82 .1 5 1 0dhmm? ???? ? ??? 313668 10fd?????? 26 r T???? 311 ffeTd? ? ??????????? 綜上所得： ? ?02182 10 0 32 100 0193 .8 HitffMDM Pa???????????? 滿足要求。孔為 H12，軸為 h12。 ，但要進(jìn)行消除應(yīng)力熱處理。 3 壓力容器法蘭的最大允許工作壓力 利用法蘭尺寸表確定法蘭尺寸時(shí)，必須首 先確定所要選用法蘭的公稱壓力，即需將容器設(shè)計(jì)條件中所給的設(shè)計(jì)壓力轉(zhuǎn)換成所選法蘭的公稱壓力，而要實(shí)現(xiàn)這種轉(zhuǎn)換，則必須知道法蘭的公稱壓力與法蘭的最大允許工作壓力之間的關(guān)系，以下將介紹這一關(guān)系。 查表可得到 3 種不同類型法蘭所適用的 DN 與 PN 范圍，也就是制定有標(biāo)準(zhǔn)尺寸的法蘭范圍。密封面的凸型部分容易碰壞，運(yùn)輸與裝拆時(shí)都應(yīng)注意。而且這種法蘭可以軋制成專門供彎制法蘭用的型鋼，在大批量使用時(shí)，比單件鍛制成本要低。 （ 1）甲型平焊 法蘭 甲型平焊法蘭就是一個(gè)截面基本為矩形的圓環(huán)，這個(gè)圓環(huán)通常稱為法蘭盤，它直接與容器的筒體或封頭焊接。 可見水壓試驗(yàn)時(shí)筒體壁內(nèi)應(yīng)力都小于 ，故水壓試驗(yàn)檢驗(yàn)合適。因此應(yīng)適當(dāng)增加壁厚。選其材料為 Q235B。因此焊接接頭處的強(qiáng)度是高于，等于還是小于鋼板自身的強(qiáng)度同樣是影響整個(gè)容器強(qiáng)度高低的重要因素之一。譬如夾套容器的內(nèi)筒，其設(shè)計(jì)壓力根據(jù)化工生產(chǎn)工藝要求可能出現(xiàn)正壓，也可能是負(fù)壓，然而 當(dāng)夾套中用蒸汽加熱時(shí)，內(nèi)筒的計(jì)算壓力應(yīng)該按生產(chǎn)中可能出現(xiàn)的最大壓差來確定，而且往往是要進(jìn)行穩(wěn)定計(jì)算，這樣一來內(nèi)筒的計(jì)算壓力就不同于其設(shè)計(jì)壓力了。 設(shè)計(jì)溫度視不同情況按下法設(shè)定： 1. 若容器內(nèi)的介質(zhì)是用蒸汽直接加熱，或用電熱元件插入介質(zhì)加熱，或進(jìn)入容器的介質(zhì)已被加熱，這時(shí)可取介質(zhì)的最高溫度為設(shè)計(jì)溫度。 表 液化氣體壓力容器的設(shè)計(jì)壓力 液化氣化臨界溫度 設(shè)計(jì)壓力 無保冷設(shè)施 有可靠保冷設(shè)施 無試驗(yàn)實(shí)測(cè)溫度 有試驗(yàn)實(shí)測(cè)最高工作溫度且能保證低于臨界溫度 50 50 飽和蒸汽壓力 可能達(dá)到的最高工作溫度下的飽和蒸汽壓力 50 設(shè)計(jì)所規(guī)定的最大充裝量時(shí)，溫度為50 的氣體壓力 試驗(yàn)實(shí)測(cè)最高溫度下的飽和蒸汽壓力 4. 固定式液化石油氣貯罐的設(shè)計(jì)壓力應(yīng)按不低于 50 時(shí)的混合液化石油氣組分的實(shí)際飽和蒸汽壓來確定，設(shè)計(jì)單位應(yīng)在單位應(yīng)在圖樣上注明限定的組分和對(duì)應(yīng)的壓力。工作壓力是由工藝過程決定的，在工作過程中工作中工作壓力可能是變動(dòng)的，同時(shí)在容器的頂部和底部壓力也可能是不同的。在工程設(shè)計(jì)中，除盡量選用定型系列產(chǎn)品外，也按其特定的條件進(jìn)行設(shè)計(jì)，以滿足工藝上的需要。隨著稀有金屬價(jià)格的下降，鈦等稀有金屬使用量將擴(kuò)大， CrMo 鋼材料將實(shí)現(xiàn)不預(yù)熱和后熱的方向發(fā)展。將會(huì)逐步取代強(qiáng)度試驗(yàn)，擺脫實(shí)驗(yàn)室繁重的勞動(dòng)強(qiáng)度。實(shí)驗(yàn)室模擬實(shí)際工況很復(fù)雜，準(zhǔn)確性主要體現(xiàn)與實(shí)際工況的差別。在此期間，為了解決強(qiáng)腐蝕性介質(zhì)的換熱問題，人們對(duì)新型材料制成的換熱器開始注意。 國(guó)內(nèi)各研究機(jī)構(gòu)和高等院校研究成果不斷推陳出新，在強(qiáng)化傳熱元件方面華南理工大學(xué)相繼開發(fā)出多孔管、螺旋槽管、波紋管、縱橫管等；天津大學(xué)在流路分析法、振動(dòng)等方面研究成果顯著 ；清華大學(xué)在板片傳熱方面有深入的研究；西安交大在板翅式換熱器研究方面已取得初步成果；重慶建工學(xué)院開發(fā)出翅管換熱器；在強(qiáng)度軟件方面化工設(shè)備設(shè)計(jì)技術(shù)中心站開發(fā)出 SW6；在液壓脹管方面江蘇化工學(xué)院開發(fā)出液壓脹管器；以換熱器起家的蘭州石油機(jī)械研究所率先開發(fā)出板式換熱器、板式冷凝器、板式蒸發(fā)器、螺旋板換熱器、外導(dǎo)流筒換熱器等一批實(shí)用價(jià)值的系列高效換熱器，近年來又在強(qiáng)度軟件上開發(fā)出 Lansys PV、在 CAD 軟件上開發(fā)出浮頭式換熱器 Lansys HF 、 U形管式換熱器，含標(biāo)準(zhǔn)圖 2020 余套；中國(guó)石化工程建設(shè)公司與蘭州石 油化工機(jī)器廠聯(lián)合開發(fā)出螺紋鎖緊環(huán)換熱器，這些技術(shù)成果為國(guó)民經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，為中國(guó)煉油、化工工業(yè)的發(fā)展起到了決定作用，也使中國(guó)的傳熱技術(shù)水平步入國(guó)際先進(jìn)水平。在地?zé)?、太?yáng)能、核能、余熱回收、風(fēng)能的利用上，各國(guó)政府、民間研究 機(jī)構(gòu)和企業(yè)都加大了投入資金力度，主要表現(xiàn)在下列幾個(gè)方面。用若干熱管作為換熱元件而組裝的換熱器稱為熱管式換熱器。另外 ,由于傳熱面之間的間隙小 ,傳熱面上有凹凸 ,因此比傳統(tǒng)的光滑的壓力損失大 ,另外 ,板式換熱器所承受的工作壓 力較低。 帶膨脹節(jié)式換熱器可解決膨脹問題 ,用膨脹接頭的結(jié)構(gòu) ,故適用溫差大的流體 和高壓流體 ,因?yàn)榭蓪⒔宇^拆下來進(jìn)行清洗 ,所以可處理易結(jié)垢流體 ,而對(duì)低壓氣體則不適宜 ,但其缺點(diǎn)就是制造復(fù)雜。 七、非金屬材料換熱器分類 分為石墨換熱器、陶瓷纖維復(fù)合材料換熱器、玻璃鋼換熱器。 間壁式換熱器根據(jù)傳熱面的結(jié)構(gòu)不同可分為管式、板面式和其他型式。 一、 換熱器按傳熱方式的不同可分為混合式、蓄熱式和間壁式三類。 隨著環(huán)境保護(hù)要求的提高，近年來加氫裝置的需求越來越多，所需的高溫、高壓換熱器數(shù)量隨之增大。因此換熱設(shè)備的研究備受世界各國(guó)政府及研究機(jī)構(gòu)的高度重視，在世界第一次能源危機(jī)爆發(fā)以來，各國(guó)都在下大力量尋找新的能源及在節(jié)約能源上研究新的途徑。 在石油、化工、輕工、制藥、能源等工業(yè)生產(chǎn)中，常常需要把低溫流體加熱或者把高溫流體冷卻，把液體汽化成蒸汽或者把蒸汽冷凝成液體。同時(shí)用 BS 法對(duì)管板厚度進(jìn)行了計(jì)算和校核。在整個(gè)設(shè)計(jì)過程中，還包括一些其他零部件的設(shè)計(jì)和選型，也對(duì)整體制造和安裝進(jìn)行了分析。這些過程均和熱量傳遞有著密切聯(lián)系，因而均可以通過換熱器來完成。在研究投入大、人力資源配備足的情況下，一些具有代表性的高效換熱器和強(qiáng)化傳熱元件誕生。螺紋鎖緊環(huán)換熱器、金屬墊圈式換熱器、密封蓋板式換熱器技術(shù)發(fā)展 越來越快，不僅在承溫、承壓上滿足裝置運(yùn)行要求，而且在傳熱與動(dòng)力消耗上發(fā)展較快，同時(shí)亦適用于乙烯裂解、化肥中合成氨、聚合和天然氣等場(chǎng)合，可滿足承壓高達(dá)35Mpa，承溫達(dá) 700 度的使用要求。 （ 1） 混合式換熱器是通過冷、熱流體的直接接觸、混合進(jìn)行熱量交換的換熱器，又稱接觸式換熱器。管式換熱器以管子表面作為傳熱面，包括蛇管式換熱器、套管式換熱器和管殼式換熱器等；板面式換熱器以板面作為傳熱面，包括板式換熱器、螺旋板換熱器、板翅式換熱器、板殼式換熱器和傘板換熱器等；其他型式換熱器是為滿足某些特殊要求而設(shè)計(jì)的換熱器，如刮面式換熱器、轉(zhuǎn)盤式換熱器和空氣冷卻器等。 八、空冷式換熱器分類 分為干式空冷器、濕式空冷器、干濕聯(lián)合空冷器、電站空冷器、表面蒸發(fā)式空冷器、板式空冷器、能量回收空冷器、自然對(duì)流空冷器、高壓空冷器。 浮頭式管殼換熱器 ,其浮頭不與外殼相連 ,可自由伸縮 ,這樣既解決了熱膨脹的問題 , 5 也方便清洗 ,檢修時(shí)可將管芯抽出即可 對(duì)于固定管板、列管、套管式換熱器每一外殼容積為 1 3m 時(shí) ,其傳熱面積約為 30～40 m3 。 板翅式換熱器 由于翅片的特殊結(jié)構(gòu) ,使流體在通道中形成強(qiáng)烈的紊動(dòng) ,就使熱阻邊界層不斷破壞 ,從而有效地降低了熱阻 ,提高了傳熱效率。熱管式換熱器多用于氣 — 氣熱交換 ,這時(shí) ,熱管兩端的受熱段和放熱段裝有翅片 ,以提高傳熱效果。 一、研究機(jī)構(gòu)及研究現(xiàn)狀 美國(guó)傳熱研究公司是 1962 年發(fā)起組建的一個(gè)國(guó)際性、非贏利的合作研究機(jī)構(gòu)，會(huì)員數(shù)百家，遍及全球，取得了大量的研究成果，積累了換熱器設(shè)計(jì)的豐富經(jīng)驗(yàn)，在傳熱機(jī)理、兩相流、振動(dòng)、污垢、模擬及測(cè)試技術(shù)方面作出了巨大貢獻(xiàn)。 二、 換熱器的發(fā)展過程 由于制造工藝和科學(xué)水平的限制，早期的換熱器只能采用簡(jiǎn)單的結(jié)構(gòu)，而且傳熱面積小、體積大和笨重，如蛇管式換熱器等。 60 年代左右，由于空間技術(shù)和尖端科學(xué)的迅速發(fā)展，迫切需要各種高效能緊湊型的換熱器，再加上沖壓、釬焊和密封等技術(shù)的發(fā)展，換熱器制造工藝得到進(jìn)一步完善， 8 從而推動(dòng)了緊湊型板面式換熱器的蓬勃發(fā)展和 廣泛應(yīng)用。純組分介質(zhì)的物性數(shù)據(jù)基本上準(zhǔn)確，但油氣組成物的數(shù)據(jù)就與實(shí)際工況相差較大，特別是帶有固定顆粒的流體模擬更復(fù)雜。 換熱器將隨裝置的大型化而大型化，直徑將超過 5m，傳熱面積將達(dá)到單位 10000平方米，緊湊型換熱器將越來越受歡迎。 國(guó)內(nèi)污垢數(shù)據(jù)基本上是 20 世紀(jì) 60~70 年代從 國(guó)外照般而來。 設(shè)計(jì)條件： 管程介質(zhì)： 尿液 ； 殼程介質(zhì)： 蒸汽 ； 換熱面積： 305 2m 管程操作溫度： 155158℃； 管程操作壓力： ； 殼程操作溫度： 193℃； 殼程操作壓力： ； 公稱直徑： 1000mm；管程數(shù)： 1； 殼程圓筒設(shè)計(jì) 圓柱型筒體 （ 1）筒體直徑 容器和封頭的直徑 GB/T90192020《壓力容器公稱直徑》規(guī)定如下。 容器的工作壓力既然可能是變動(dòng)的，所以將容器在正常操作條件下容器頂部可能出現(xiàn)的最高工作壓力稱為容器的最大工作壓力。若無實(shí)際組分?jǐn)?shù)據(jù)或不做組分分析，其設(shè)計(jì)壓力側(cè)應(yīng)不低于表 12 14 規(guī)定的壓力。 2. 若容器內(nèi)的介質(zhì)是被熱載體從外邊間接加熱，取熱載體的最高工作溫度或冷載體最低工作溫度為設(shè)計(jì)溫度。所以，當(dāng)需要利用公式計(jì)算容器的殼體 或封頭厚度時(shí)，引入和采用計(jì)算壓力更為貼切。一般來說，由于焊接加熱 ，冷卻過程中金屬組織的變化在焊接接頭處金屬的強(qiáng)度指標(biāo)，很有可能低于沒有參與焊接的鋼板自身的強(qiáng)度指標(biāo)。 筒體厚度計(jì)算 由 GB15098 得， 圓筒厚度計(jì)算公式 : ? ?2 cit cPD P? ??? ? 根據(jù)工藝條件，殼程操作壓力為 。圓整取 15 名義厚度 .mm14?n? 則， 有效厚度 mm