【正文】 ???? ?? （公式 252） 滿足要求 結(jié)論：在三種工況下，換熱管的軸向應(yīng)力以及換熱管與管板連接的拉脫力均滿足要求，所以取管板厚度 62mm。 淮海工學(xué)院二〇一三屆本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 第 17 頁 共 32 頁 根據(jù) 文獻(xiàn) [2]1998 中得 螺栓最大間距 mmmdL fb 226)( 906232)( 62~ m a x ????????? ? （公式 268） 其中 bd 為螺 栓孔直徑 其中 bD =635mm 為法蘭螺栓圓直徑 螺栓最小數(shù)量 9226 ~ m a xm in ???? LDn b? （公式 269） 查 文獻(xiàn) [2]表 9— 3 得螺栓的最小間距 min~L =46mm 螺栓最大數(shù)量 4446 ~m a x ???? m ixbLDn ? （公式 270） 因此可以取螺栓的數(shù)量為 20 個(gè)，型號 M20，由文獻(xiàn) [5]表 10— 1，查得相應(yīng)螺栓的螺紋小徑 1d = 每個(gè) M20 螺柱的有效面積 2221 mmd ????? ? （公式 271） 實(shí)際螺栓總面積 24 6 9 3 4 mmA b ??? （公式 272） ③ 螺栓設(shè)計(jì)載荷 預(yù)緊狀態(tài)下的螺栓設(shè)計(jì)載荷 ? ? NAAW bbm 1012 2022102 469649442 ?????? ? （公式 273） 操作狀態(tài)下的螺栓設(shè)計(jì)載荷 NWW p 891335?? （公式 274） ④ 法蘭力矩 浮頭法蘭內(nèi)徑 根據(jù) 文獻(xiàn) [1]，表 15 和圖 13 可知，可以取 mmb 31? ， mmbn ? 圖 4 淮海工學(xué)院二〇一三屆本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 第 18 頁 共 32 頁 法蘭內(nèi)徑 ? ? ? ? mmbbDD nifi 1 ???????? （公式 275） 法蘭外徑 mmDD ifo 6 8 0806 0 080 ????? （公式 276） ???? ???? rc s i rc s i n1 ni fiR D ?? （公式 277） 作用在 法蘭環(huán)內(nèi)側(cè)封頭壓力載荷引起的軸向分力 NPDF tfiD 6 3 9 8 5 7 17 8 8 22 ????? （公式 278） 流體壓力引起的總軸向力與作用于法蘭內(nèi)徑截面上的流體壓力引起的軸向力差 ? ? ? ? NPDDF tfiGT 6 4 2 9 7 15 9 97 8 8 2222 ??????? （公式 279） 窄面法蘭墊片壓緊力 Nb m PDF tGG 1 8 8 0 8 9 ??????? （公式 280） 作用在法蘭環(huán)內(nèi)側(cè)封頭壓力載荷引起的徑向分力 Nc tgc tgFF Dr ???? ? （公式 281） 螺栓中心至法蘭環(huán)內(nèi)側(cè)的徑向距離 ? ? ? ? 322/5716352/ ????? fibD DDS mm （公式 282） 螺栓中心至 GF 作用位置處的徑向距離 ? ? mmDDS GbG 182/5 9 96 3 52/)( ????? （公式 283） 螺栓中心至 TF 作用位置處的徑向距離 ? ? ? ? mmSSS GDT 252/18322/ ????? （ 公式 284） rF 對法蘭環(huán)截面形心的力臂 mmlS nfr os2 14290c os22 1 ???????? ??? （公式 285） 管程壓力操作工況下的法蘭力矩 mmNSFSFSFSFM rrGGTTDDp??????????????????3 9 5 3 8 1 5 0229 3 7 9 9 4181 8 8 0 8 62564292326 3 9 8 5 6 （公式 286） 預(yù)緊法蘭力矩 Ga WSM ? =1012200 18=18219600 N﹒ mm （公式 287） 系數(shù) ? ? ? ? ? ? 5716801448 4 2222 ???? ????????fifotffiifit DD DRDPL ? （公式 288） 系 數(shù) J 操作工況下的 淮海工學(xué)院二〇一三屆本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 第 19 頁 共 32 頁 ? ? ? ?? ? ? ?? ? 5419571680 57168057114439538150 ?????????? fifo fifofitf pp DD DDDMJ ? （公式 289） 預(yù)緊工況 ? ? ? ?? ? ? ?? ? 2442571680 57168057115018219600 ?????????? fifo fifofif aa DD DDDMJ ? （公式 290） ⑤ 法蘭厚度 操作工況下厚度 mmLJL pfp 22 ???????? （公式 291） 預(yù)緊工況下的厚度 mmJ afa 502 4 4 2 ???? （公式 292） 浮頭法蘭的公稱厚度取兩種工況下的大者 mmCC tsfpf ??????? ?? （公式 293） 所以假設(shè)的 90mm 符合要求。容積 179。即 。螺栓中心至法蘭頸部與法蘭背面交點(diǎn)的徑向距離 mmL A 402/)280600840( ????? （ 2110） 螺栓中心至 DF 的作用位置處的徑向距離 mmL D ???? （ 2111） 螺栓中心至 GF 的作用位置處的徑向距離 mmDDL GbG 7498402 ????? （ 2112） 淮海工學(xué)院二〇一三屆本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 第 25 頁 共 32 頁 螺栓中心至 TF 作用位置處的徑向距離 mmLLL GAT 1 ??????? ? （ 2113） 預(yù)緊狀態(tài)的法蘭力矩 mmNLFM GGa ????? （ 2114） 操作狀態(tài)的法蘭力矩 GGTTDDp LFLFLFM ??? NPDF ciD 9 0 4 3 2 0 07 8 8 22 ????? （ 2115） NDDP PDPDFFF iGc cicGDT 5049 1 5)600749()( 222222??????? ???? （ 2116） mmNLFLFLFM GGTTDDp ???????? ??? 1270671 （ 2117） 設(shè) 計(jì)溫度下法蘭材料的許用應(yīng)力 ? ? MPatf 144?? 常溫下法蘭材料的許用應(yīng)力 ? ? MPaf 150?? 法蘭設(shè)計(jì)力矩 oM 取 ? ?? ? mmNMftfa ???? 5672 655 61501445906 932 9?? （ 2118） 和 NM p 127067173? 的大值 所以 oM 取 127067173N 支座的布置 根據(jù) 文獻(xiàn) [1]中的 對于 mmL 3000? ，兩支座的間距 LLB )~(? 所以選用 mmLL B 1 5 0 03 0 0 ???? ，支座到筒體兩端的距離盡量等距。 h=300mm，質(zhì)量為 29KG，允許載荷為 165kN。 查文獻(xiàn) [5]得 M24 螺栓的小徑 1d =（ mm） 實(shí)際螺栓面積 mb AA ????? 2? （ 2107） 預(yù)緊狀態(tài)螺栓的設(shè)計(jì)載荷 ? ? NAAFW bbmG 21143852102 1240077372 ??????? ? （ 2108） 操作狀態(tài)下螺栓設(shè)計(jì)載荷 NWW p 1 44 68 72?? （ 2109） 確定法蘭材料，密封面型式及結(jié)構(gòu)尺寸 法蘭材料選用 16MnⅡ，密封面型式采用凸面密封，與外頭蓋法蘭相匹配。 法蘭的選擇 因?yàn)楣芟涞闹睆綖?700，壓力為 。 鉤圈的設(shè)計(jì)厚度 mm781662161 ????? ?? （公式 295） 式中： ? — 鉤圈設(shè)計(jì)厚度， mm 1? — 浮頭管板厚度， mm 根據(jù)國標(biāo)中關(guān)于 B 型鉤圈的尺寸規(guī)定以及計(jì)算結(jié)果，確 定鉤圈的其它尺寸 圖 5 鉤圈示意圖 右端管箱的設(shè)計(jì) 封頭的設(shè)計(jì) 由于壓力較大，選用應(yīng)力較好的標(biāo)準(zhǔn)橢圓形封頭，材料采用 Q345R 封頭內(nèi)直徑 mmDD i 7 0 01 0 06 0 01 0 0 ????? （公式 296） 封頭計(jì)算厚度 ? ? mmPDP ct c i ????? ???? ??? 封 （公式297） 設(shè)計(jì)厚度 ????? Cd 封封 ?? 取名義厚度和筒體等厚為 14mm。 采用校核計(jì)算的方法，我們假設(shè)法蘭的厚度為 90mm。所以名義厚度為 ，前面假設(shè)不合理。螺母采用 M24，數(shù)量為 采用纏繞墊片 . 固定管板兼做凸面法蘭，材料為 Q345R。為了便于制造是準(zhǔn)備材料，補(bǔ)強(qiáng)圈的名義厚度可以取和殼體一致即 14mm。 計(jì)算開孔補(bǔ)強(qiáng) 根據(jù) 文獻(xiàn) [2]規(guī)定，當(dāng)在設(shè)計(jì)壓力小于或者等于 的殼體上開孔，兩相鄰開孔中心距大于兩孔直徑和的兩倍，且接管公稱直徑小于或等于 89mm 時(shí)，就可以不另行 補(bǔ)強(qiáng)。 淮海工學(xué)院二〇一三屆本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 第 7 頁 共 32 頁 管箱法蘭的設(shè)計(jì)與選取 由于設(shè)備重量較大，應(yīng)該采用剛度較大的法蘭連接。 封頭的設(shè)計(jì) 封頭采用橢圓形封頭，材料為 Q345R。弓形折流板的圓缺高為殼體直徑的 30%。 。其是有著工業(yè)生產(chǎn) “心臟 ”之稱的鍋爐是我國能源消耗的大戶。 噴淋式冷凝器，冷水從上部噴嘴噴入，蒸汽從側(cè)面入口進(jìn)入，蒸汽與冷水充分接觸后被冷凝為水，同時(shí)沿管下流，部分不凝汽體也可能被帶出。近年來，隨著我國石化、鋼鐵等行業(yè)的快速發(fā)展，換熱器的需求水平大幅上漲，但國內(nèi)企業(yè)的供給能力有限，導(dǎo)致?lián)Q熱 器行業(yè)呈現(xiàn)供不應(yīng)求的市場狀態(tài)，巨大的供給缺口需要進(jìn)口來彌補(bǔ)。把壓縮機(jī)排出的高溫高壓制冷劑蒸汽，通過 散熱冷凝為液體制冷劑，制冷劑從蒸發(fā)器中吸收的熱量，被冷凝器周圍的介質(zhì)所吸收。首先根據(jù)給出的設(shè)計(jì)溫度和設(shè)計(jì)壓力來確定設(shè)備的結(jié)構(gòu)形式以及殼程和管程的材料，然后根據(jù)物料性質(zhì)和傳熱面積來確定換熱管的材料，尺寸，根數(shù)。然后是對換熱器各部件的零部件的強(qiáng)度設(shè)計(jì)，有法蘭的選擇和設(shè)計(jì)計(jì)算 與校核，鉤圈及浮頭法蘭的設(shè)計(jì)計(jì)算與校核和管子拉脫力的計(jì)算。 早期的換熱器 只能采用簡單的結(jié)構(gòu)，而且傳熱面積小、體積大和笨重，如蛇管式換熱器等。而石化及鋼鐵作為支柱型產(chǎn)業(yè)，將繼續(xù)保持快速發(fā)展的勢頭，預(yù)計(jì) 2022 年鋼鐵工業(yè)總產(chǎn)值將超過 5000 億元，化工行業(yè)總產(chǎn)值將突破 4000 億元?；旌鲜嚼淠骶哂薪Y(jié)構(gòu)簡單，傳熱效率高等優(yōu)點(diǎn)，腐蝕性問題也比較容易解決。 兩流體的溫差為 110 C? ＞ 50 C? .所以需要熱補(bǔ)償，可采用浮頭式換熱器。 ? ?? ? ???t?? ? ?? ? MP aPMP aPP Ctct ?????????? ?? （公式 25） 液壓試驗(yàn)產(chǎn)生的應(yīng)力 ? ? ? ?? ? MP aDPeeitt 41460042 ??? ?????? ? ?? （公式 26） ? ? M P aM P at ????? （公式 27） 因此所選封頭的強(qiáng)度足夠。 在左側(cè)第一塊折流板與左側(cè)管板之間設(shè)置一塊環(huán)形折流板。容積 179。密封面形式選用凹面。 強(qiáng)度削弱系數(shù) 170104][ ][ ??? tptrf ??