【正文】 。 ②腐蝕性流體宜走管，使管束與殼體而腐蝕 。 過熱器 過熱器用于把流體（工藝氣或蒸汽）加熱到過熱狀態(tài)。陶瓷材料因其優(yōu)異的耐腐蝕性、耐高溫性能而引起工業(yè)界的高度重視 ,已經在換熱產品的制造中得到應用。 。為了評估 翅片管 換熱器元件進行了試驗研究。可以預計，氣動噴涂法在緊湊高效換熱器的生產中，將會得到廣泛應用。雖然引進了密封條沈陽化工大學科亞學院學士學位論文 第一章 綜述 6 和附加諸如偏轉折流板及采取其他措施來改進換熱器的性能，但普通 折流 板設計的主要缺點依然存在。此種設計具有很大的靈活性，可針對不同操作條件，選取最佳的螺旋角；可分別情況選用重疊折流板或是雙螺旋折流板結構。該換熱器嚴格按照 asme 標準制造。 沈陽化工大學科亞學院學士學位論文 第一章 綜述 7 板式換熱器 是一種高效換熱器設備，適用汽－汽、汽－液、液－液，對液傳熱?；旌辖M合：一個通道并聯(lián)，一個通道串聯(lián)。 ℃） 管程水導熱系數查物性表 λ 1= 管程水粘度 μ 1= 103Pa K） 則初選傳熱面積為： ）t△ 4． 1筒的計算 序號 項目 符號 單位 數據來源和計算公式 數值 備注 1 筒體內徑 di mm 1200 2 筒體內徑橫截面積 A mm2 /4πD=A 2i 1130400 3 筒體厚度 δ s mm 14 4 圓筒內殼壁金屬 截面積 As mm2 ）δ+D（πδ=A siss 5 管子金屬總截面積 na mm2 ）δd（nππ=na tt 156315 6 換熱管根數 N 988 7 換熱管外徑 D mm 25 8 換熱管壁厚 δ t mm 9 換熱管材料的彈性模量 Et MPa GB1501998 表 F5 182021 10 換熱管有效長度 L mm 5980 11 沿一側的排管數 n ′ 30 12 布管區(qū)內未能被管支撐的面積 Ad mm2 ） 66SSn（S′n =Ad 17200 13 管板布管區(qū)面積 At mm2 Ad+ S=At 2 802021 14 管板布管區(qū)當量直徑 Dt mm Dt=π/At4 15 換熱管中心距 S mm GB1511999 32 沈陽化工大學科亞學院學士學位論文 第四章 管板尺寸的確定及強度計算 18 16 隔板槽兩側相鄰管中心距 Sn mm GB1511999 44 17 管板布管內開孔后的面積 A1 mm2 A1= At nπ d2/4 802021 18 系數 λ λ =A1/A 19 殼體不帶膨脹節(jié)時換熱管束與圓筒剛度比 Q Q=Et na/EsAs 20 殼程圓筒材料的彈性模量 Es GB1501998 表 F5 196000 21 系數 β β =na/A1 22 系數 ε s ε s=+（ 1+Q）/λ 23 系數 ε t ε t=（ 1+β） +（ +Q） /λ 24 管板布管區(qū)當量直徑與殼程圓筒內徑比 Pt Pt=Dt/Di 25 管子受壓失穩(wěn)當量長度 Lcr mm GB1511999 圖 32 26 設計溫度下管子受屈服強度 δ st MPa GB1501998 表 F2 196 4． 2對于延長部分兼作法蘭的管板的計算 序號 項目 符號 單位 數據來源和計算公式 數值 1 墊片接觸寬度 N Mm GB1501998 表 91 25 2 墊片基本密度寬度 Bo Mm Bo=N/2 3 墊片比壓力 y MPa GB1501998 表 92 11 4 墊片系數 m 5 墊片有效密封寬度 b Mm B=0B 9 6 墊片壓緊力 dG Mm dG= d02b 1260 沈陽化工大學科亞學院學士學位論文 第四章 管板尺寸的確定及強度計算 19 7 預緊狀態(tài)下需要的最小螺栓載荷 Wa N Wa= b y 8 操作狀態(tài)下需要的最小螺栓載荷 Wp N Wp= Pc+ b m Pc 9 常溫下螺栓材料的許用應力 [? ]b MPa GB1501998 表 F4 10 預緊狀態(tài)下需要的最小螺栓面積 Aa mm2 Aa=Wa/[? ]b 11 操作狀態(tài)下需要的最小螺栓面積 Ap mm2 Ap= Wp/[? ]b 12 需要螺栓總截面積 Am mm2 Am=max{Aa， Ap} 13 法蘭螺栓的中心圓直徑 db Mm 1340 14 法蘭中心至 Fc作用處的徑向距離 LG Mm LG=（ dbdG） /2 15 基本法蘭力矩 Mm N． mm Mm=Am LG [? ]b 108 16 筒體厚度 δ 0 Mm 14 沈陽化工大學科亞學院學士學位論文 第四章 管板尺寸的確定及強度計算 20 17 法蘭頸部大端有效厚度 δ 1 Mm δ 1= 0 18 螺栓中心至法蘭頸部與法蘭背面交的徑向距離 LA Mm LA=（ dbdi） /2δ 1 19 螺栓中心處至 FT作用位置處的徑向距離 LT Mm LT= (LA+ LG+δ 1)/2 20 螺栓中心距 FD作用處的徑向距離 LD Mm LD=（ dbdi） /2 70 21 作用于法蘭 內徑截面上的流體壓力引起的軸向力 FD N FD= Pc 2113848 沈陽化工大學科亞學院 學士學位論文 第四章 管板尺寸的確定及強度計算 21 22 流體壓力引起的總軸向力與作用于法蘭內徑截面上的流體壓力引起的軸向力差 FT N FT=FFD F= 2G ? =2719998.996 23 操作狀態(tài)下需要的最小墊片壓力 FG N FG= b m Pc 23 法蘭操作力矩 Mp N． mm Mp=FD LD+FT LT+FG LG 108 4． 3假定管板的厚度計算 序號 項目 符號 單位 數據來源和計算公式 數值 沈陽化工大學科亞學院學士學位論文 第四章 管板尺寸的確定及強度計算 22 1 布管區(qū)當量直徑與殼程圓筒內徑之比 ρ t ρ t=Dt/Di 2 系數 Cc GB1511999 (P31)表 22 3 管板材料 16MnR 4 設計溫度下管板材料許用應力 [? ]rt MPa GB1501998（ P15） 138 5 管板剛度削弱系數 η GB1511999 6 殼程設計壓力 Ps MPa 7 管程設計壓力 Pt MPa 8 管板設計壓力 Pd MPa Max{︱ Pt Pt︱，︱ Pt︱， ︱ Ps︱ } 9 管板厚度 δ δ =g ? ?)/(* ??PdCc 10 換熱管加強系數 K K=沈陽化工大學科亞學院學士學位論文 第四章 管板尺寸的確定及強度計算 23 11 管板周邊不布管區(qū)的無量綱參數 k k=K（ 1ρ t） 12 換熱管材料彈性模量 Et MPa GB1501998 表 F5 186 103 13 管束模數 Kt MPa Kt=Et na/（ L Di） 14 殼體法蘭材料彈性模量 Ef′ MPa GB1501998 表 F5 196 103 15 殼體圓筒材料彈性模量 Es GB1501998 表 F5 196 103 16 殼體法蘭寬度 bf mm Bf=（ DfDi） /2 17 系數 ω′ GB1511999 圖 26 18 殼體法蘭與圓筒的選裝剛度 Kf′ MPa ?121 ? ‘）（ ?? s3 EDi f2bfDi bfEf2 ??? 19 旋轉剛度無量綱參數 Kf Kf =π Kf′ /（ 4 Kt） 沈陽化工大學科亞學院學士學位論文 第四章 管板尺寸的確定及強度計算 24 4． 4 G2值的取得 序號 項目 符號 單位 數據來源和計算公式 數值 1 管板第一矩系數 m1 GB1511999 圖27 2 系數 Φ Φ =m1/（ K Kf） 3 系數 G2 GB1511999 圖31 4． 5法蘭厚度的計算 序號 項目 符號 單位 數據來源和計算公式 數值 1 管箱法蘭材料的彈性模量 Ef″ MPa GB1501998 表 F5 186 103 2 管箱法蘭厚度 δ f″ mm JB/T47022021 3 系數 ω″ GB1511999 圖 26 4 管箱圓筒與法蘭的旋轉剛度參數 Kf″ MPa ? ?????? ??? ”）”（’ ?? h3 EDif2bfDi bfEf2121 5 系數 G3 GB1511999 圖 30 104 6 系數 167。 序號 項目 符號 單位 數據來源和計算公式 數值 備注 1 殼程圓筒材料線膨脹系數 as 1/℃ GB1501998 106 2 換熱管材料線膨脹系數 at 1/℃ GB1501998 106 3 換熱管與殼程圓筒的膨脹變形差 R r=at（ ttt0） as（ tst0） 106 4 沿長度平均的殼程圓筒金屬溫度 ts ℃ 工藝給定 90 5 沿長度平均的換熱管金屬溫度 tt ℃ 工藝給定 180 6 制造環(huán)境溫度 t0 20 沈陽化工大學科亞學院學士學位論文 第四章 管板尺寸的確定及強度計算 27 7 當量壓力組合 Pc MPa Pc=PsPt(1+β ) 8 有效壓力組合 Pa MPa Pa=ε s Psε t+β rEt 9 基本法蘭力矩系數 Mm Mm=4Mm/（λπ Di3 Pa） 10 管程壓力下的法蘭力矩系數 Mp Mp=4Mp/（λπ Di3 Pa） 11 管板邊緣力矩系數 M M= Mm+△ M M1 12 管板邊緣剪切系數 V v= MΦ 13 管程總彎矩系數 M m=（ m1+v m2） /（ 1+v） 14 系數 G1 G1=max{GLe， GLe} 15 殼體法蘭力矩系數 Mws Mws=ξ Mm△ Mf M1 16 管板徑向應力系數 ? r （? r） =（ 1+v） G1/4（ Q+G2） 17 管板的徑向應力 ? r MPa ? r=（? r） Pa（λ /μ）（ Di/δ） 2 ≤ 3[? ]tr 18 管板布管區(qū)周邊外徑向的應力系數 ? r’ （? r’ ） =3（ 1+v） m/4K（ Q+G2） 19 管板布管區(qū)周邊外徑向的應力 ? r’ MPa ? r’ =（? r’ ） Pa（λ/μ）（ Di/δ） 2[1K/m+K2（ ）/2m] 245 ≤ 3[? ]tr 20 管板布管區(qū)周邊的剪切應力系數