換熱器及零部件結構設計-免費閱讀
【正文】 鉤圈鉤圈的型式查GB151可知選為B型鉤圈，其圖示如下：而其設計厚度可按下式計算： 其中：——鉤圈設計厚度，mm； ——浮動管板厚度，mm；則。y=。 鉤圈式浮頭 本浮頭式換熱器浮頭端采用B型鉤圈式浮頭，其詳細結構如下圖所示，而浮頭蓋采用了球冠形封頭。────法蘭有效厚度；────法蘭頸部小端有效厚度；────法蘭頸部大端有效厚度；────系數；；────系數；；────法蘭頸部軸向應力；────法蘭頸部徑向應力；────法蘭頸部切向應力；────常溫下螺栓材料的許用應力；────設計溫度下螺栓材料的許用應力；────常溫下法蘭材料的許用應力；────設計溫度下法蘭材料的許用應力；────常溫下圓筒材料的許用應力；────設計溫度下圓筒材料的許用應力；（1）墊片采用D＝654mm，d=622mm,δ=3mm的金屬包墊片。 前端管箱開孔補強計算 補強及補強方法判別：①補強判別：根據GB150表81，允許不另行補強的最大接管外徑是，本開孔外徑為159mm，因此需要另行考慮其補強。 由于管程與殼程出入口公稱直徑分別250mm為150mm，按照厚度系列，可選接管的規(guī)格分別為和，接管的材料選為20號無縫鋼管。②外頭蓋厚度計算和水壓試驗由于殼體的最高工作壓力是Pm=，所以殼體屬于外壓封頭，按外壓封頭設計。表41 DN600標準橢圓形封頭參數DN(mm)總深度H(mm)內表面積A(㎡)容積(m3) 封頭質量（㎏）600175 前端管箱封頭水壓試驗時，為保證耐壓試驗時容器材料處于彈性狀態(tài)，前端管箱封頭的最大許用工作壓力Pw有下式計算：Pc=所以，封頭的名義厚度合格， 后端管箱厚度計算與強度校核由于是浮頭式換熱器設計，因此其后端管箱是浮頭管箱，又可稱外頭蓋。殼體按外壓圓筒設計，假設殼體的名義厚度，則殼體的有效厚度。前端管箱法蘭與殼體連接處的管板上設置兩個吊耳。重復以上步驟的管板的名義厚度是。本換熱器由于壓力不高，所以采用B型管箱。根據GB15189規(guī)定，防沖板在殼體內的位置，應使防沖板周邊與殼體內壁所形成的流通面積為殼程進口接管截面積的1～。 拉桿、定距桿、拉桿孔 拉桿的結構形式折流板與支持板一般均采用拉桿與定距管等元件與管板固定，其固定形式有如下幾種：①采用全焊接方式；②采用拉桿定距管結構；③螺紋與焊接相結合；④定距螺栓拉桿圖33 拉桿的結構形式拉桿的參數表拉桿的直徑d拉桿螺紋公稱直徑dn LaLbb拉桿的數量161620≥6024 拉桿直徑、數量和尺寸①拉桿直徑和數量：根據GB151－89表323和表324規(guī)定，拉桿直徑d＝16mm，拉桿數量最少為4根取5根。 折流板的材料的選取殼程設計溫度80℃設計壓力Pc＝,根據GB1501998選取Q235B鋼板為折流板材料。 換熱管布管限定圓布管限定圓根據GB151表38確定。2. 換熱器的工藝條件與選型 換熱器的工藝條件設計條件 殼程 管程工作介質設計壓力工作壓力設計溫度介質特性換熱面積 烴 循環(huán)水 80℃ 60℃易爆 /78㎡ 換熱器的選型根據換熱器流體的性質和各種管殼式換熱器的特點，本回收塔冷卻器選用浮頭式換熱器。1. 緒論換熱設備是化工、煉油、食品、輕工、能源、制藥機械及其他許多工業(yè)部門廣泛使用的通用設備。3. 換熱器的零部件結構設計 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。=600＜1000，b＞3,取b=4，取b1=3, b2=bn+=且=,∴bn≥10, ∴b2==6002（3++4）=559mm 管程數和殼程數及形式管程數有1～8程幾種，常用的為2或4管程。 折流板的布置本回收塔冷卻器殼程介質為烴，含有少量液體，則在缺口朝上的折流板最低處開設通液口，結構如圖32a所示。②拉桿尺寸：拉桿的鏈接尺寸按GB15189圖330和表323確定。 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生死區(qū)，影響傳熱，為減少流體的停滯區(qū)可設置導流筒來實現。 分程隔板根據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。 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殼程設計壓力，管程設計壓力： ；明顯地，；②管程設計壓力，殼程設計壓力： ；；明顯地，；③殼程設計壓力與管程設計壓力同時作用：；；明顯地。4 換熱器的強度設計與校核 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。有圓筒殼體的長度L和外徑得：查GB150圖62得A=，則 E────是殼體材料在設計溫度下的彈性模量。外頭蓋的內直徑為D=Di+100=700mm，這可在“浮頭蓋計算”部分看到。殼體的設計壓力Pc==。 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。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。由GB150－1998 表9－2查得：墊片系數m=,比壓力y=①墊片的有效密封寬度基本密封寬度b0＝N/2==16mm 根據GB150－1998，當bO，②墊片壓緊力作用中心圓直徑當bO，墊片壓緊力作用中心圓直徑DG＝D2b==③墊片壓緊力預緊狀態(tài)下需要的最小墊片壓緊力FG=Fa===1250000N④操作狀態(tài)下需要的最小墊片壓緊力FG=FP===74800N（2）螺栓①螺栓的布置根據GB1501998的表93，選取法蘭徑向尺寸，螺栓最小間距。1外頭蓋側法蘭；2外頭蓋側
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