【正文】 向角下的“ A”類支撐結(jié)構(gòu)的風(fēng)壓分布具有良好比例分部，“ A”類支撐結(jié)構(gòu)的每個(gè)截面形狀系數(shù)幾乎是完全相同的。根據(jù)分析的結(jié)果，在所有情況下防風(fēng)墻迎風(fēng)面的壓力系數(shù)是正的，數(shù)值是非常大的。 Z是隨機(jī)的高度， Uz 是平均風(fēng)速。最小網(wǎng)格尺寸是 1． 5米。由于其結(jié)構(gòu)復(fù)雜，它被模擬成一個(gè)有孔的長(zhǎng)方體，它的X， Y， Z 尺寸分別為 116． 1 米， 95． 8 米， 1米。由于結(jié)構(gòu)對(duì)稱，在逆時(shí)針?lè)较蛏巷L(fēng)方向角分別為 0176。 2 風(fēng)動(dòng)數(shù)值模擬 結(jié)構(gòu)原型 1000MW 空氣冷凝支撐設(shè)備是一種典型的鋼筋混凝土垂直混合設(shè)備（見(jiàn)圖2）。在中國(guó)結(jié)構(gòu)載荷規(guī)范中沒(méi)有關(guān)于空氣冷卻支撐結(jié)構(gòu)風(fēng)參數(shù)的數(shù)據(jù)。 1 介紹 在設(shè)計(jì)中結(jié)構(gòu)抗風(fēng)設(shè)計(jì)是非常重要的。這是一種典型的鋼混泥土垂直混合設(shè)備。 折流板尺寸的確定： .............. 錯(cuò)誤 !未定義書簽。 筒體水壓試驗(yàn) ..................... 錯(cuò)誤 !未定義書簽。 總傳熱系數(shù)計(jì)算 ................... 錯(cuò)誤 !未定義書簽。 二、傳熱工藝計(jì)算 ........................ 錯(cuò)誤 !未定義書簽。本設(shè)計(jì)是按照 GB151《管殼式換熱器》和 GB150《鋼制壓力容器》設(shè)計(jì)的。 本次設(shè)計(jì)為固定管板式換熱器，固定管板式換熱器主要由管箱、管板、殼體、換熱管、折流板、拉桿、定距管、封頭等組成。當(dāng)殼體和管束熱膨脹 不同時(shí)，補(bǔ)償圈發(fā)生緩慢的彈性變形來(lái)補(bǔ)償因溫差應(yīng)力引起的熱膨脹。 design。 管程換熱系數(shù)計(jì)算 ................. 錯(cuò)誤 !未定義書簽。 布管方式的選擇 ................... 錯(cuò)誤 !未定義書簽。 管板尺寸的確定及強(qiáng)度計(jì)算 ......... 錯(cuò)誤 !未定義書簽。 耳座的應(yīng)力校核 ............. 錯(cuò)誤 !未定義書簽。通過(guò)對(duì)結(jié)果的分析，獲得了防風(fēng)墻和最合理的防風(fēng)墻形式下“ A”類形狀設(shè)備的形狀系數(shù)。由于生產(chǎn)的需要，它的體型很特別，它的表面風(fēng)壓分布很復(fù)雜，在其垂直方向上它的質(zhì)量和硬度是不均勻分布的，這是一種典型的鋼筋混凝土垂直結(jié)構(gòu)﹙如圖 1﹚。盡管在國(guó)內(nèi)外有很多關(guān)于其它建筑物風(fēng)載荷的詳細(xì)數(shù)據(jù)，但是關(guān)于 空氣冷卻設(shè)備風(fēng)載荷的數(shù)據(jù)卻很少。 要對(duì)垂直防風(fēng)墻，彎曲其高度三分之一的防風(fēng)墻，彎曲其高度二分之一的防風(fēng)墻分別進(jìn)行研究。根據(jù)三種不同的防風(fēng)墻形式和和三種不同的風(fēng)方向角得到九種模擬條件﹙見(jiàn)表 1﹚。 ． 2計(jì)算字段和網(wǎng)格 根據(jù)幾何模型，其計(jì)算字段被模擬成一個(gè)長(zhǎng)方形平行六面體，它在 X， Y， Z軸的數(shù)值分別為 1300 米， 1800 米和 420 米 。 2． 3． 3邊界條件 入口邊界條件就是計(jì)算字段。按“ B”型風(fēng)場(chǎng)，它的梯度風(fēng)高為 350 米。通過(guò)圖 8，垂直防風(fēng)墻和彎曲其高度三分之一的防風(fēng)墻的迎風(fēng)面壓力系數(shù)分別是 和 ，結(jié)果表明，彎曲防風(fēng)墻的形狀系數(shù)比垂直防風(fēng)墻的形狀系數(shù)稍微小一點(diǎn)。風(fēng)方向角下靠近風(fēng)一側(cè)的結(jié)構(gòu)末端的負(fù)壓是比較大的，這是因?yàn)閹缀跛械臍饬魇潜环里L(fēng)墻和“ A”類支撐結(jié)構(gòu)阻擋，在靠近 風(fēng)的一側(cè)隨著距離越來(lái)越遠(yuǎn)負(fù)壓下降的也越來(lái)越快。 繪圖人員通過(guò)“ A”類支撐結(jié)構(gòu)支撐彎曲防風(fēng)墻，由于防風(fēng)墻位置較高因此內(nèi)里很大。 由于防風(fēng)墻和吹風(fēng)器產(chǎn)生的空氣動(dòng)力的影響，冷凝空氣的利用率通常是通過(guò)負(fù)壓直接影響的，這使得“ A”類支撐結(jié)構(gòu)的表面負(fù)壓為負(fù)。 ,90176。風(fēng)方向角下靠近風(fēng)一側(cè)的負(fù)壓式很大的，遠(yuǎn)離風(fēng)一側(cè)的負(fù)壓呈逐漸下降趨勢(shì)。℃ ) 管程水粘度 μ 1= 104 Pa s 殼程水蒸汽普朗特?cái)?shù)查物性表得： 冷卻段 :Pr2 = 冷凝段 : 2Pr = 傳熱量與水蒸汽流量計(jì)算 取定換熱效率η = 則設(shè)計(jì)傳熱量 : Q0=G1 Cp1（ t1”－ t1’） 1000／ 3600 =195000 （ 9321） 1000/3600 = 107W 沈陽(yáng)化工大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 中文摘要 13 由 Q0=G2［ r+Cp2（ t2’ － t2” ） ］? ? ? ? ? ? ? ?? 合 格 245s MPa?? 封頭厚度的確定 序號(hào) 項(xiàng)目 符號(hào) 單位 數(shù)據(jù)來(lái)源和計(jì)算公式 數(shù)值 1 封頭內(nèi)徑 iD mm 900 2 計(jì)算壓力 cP MPa c PP ?? 沈陽(yáng)化工大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 致謝 26 3 焊接接頭系數(shù) ? 4 封頭材料 Q345 5 設(shè)計(jì)溫度下許用應(yīng)力 t??? MPa GB151 — 1999 項(xiàng)目 表 4— 1 170 6 標(biāo)準(zhǔn)橢圓封頭計(jì)算厚度 ? mm 2 cit cPD P???? ? ? ? ? ?????? 7 腐蝕裕量 2C mm 2 8 負(fù)偏差 1C mm 0 9 設(shè)計(jì)厚度 d? mm d2=C? ?? 10 名義厚度 n? mm GB151— 1999 項(xiàng)目 9 11 實(shí)取名義厚度 n? mm 10 12 有效厚度 e? mm e n 1 2= C C? ? ? ? 8 13 曲面高度 1h mm JB T 4 7 3 7 9 5 1?? 續(xù) 表 250 14 直邊高度 2h mm JB T 4 7 3 7 9 5 1?? 續(xù) 表 25 15 內(nèi)表面積 A 2m JB T 4 7 3 7 9 5 1?? 續(xù) 表 16 容積 V 3m JB T 4 7 3 7 9 5 1?? 續(xù) 表 17 質(zhì)量 m kg JB T 4 7 3 7 9 5 1?? 續(xù) 表 管箱短節(jié)壁厚計(jì)算 序號(hào) 項(xiàng)目 符號(hào) 單位 數(shù)據(jù)來(lái)源和計(jì)算公式 數(shù)值 1 計(jì)算壓力 cP MPa c PP ?? 2 管箱內(nèi)徑 iD mm 900 沈陽(yáng)化工大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 致謝 27 3 管箱材料 Q345 4 設(shè)計(jì)溫度下許用應(yīng)力 t??? MPa GB150????? 168 5 焊接接頭系數(shù) 6 管箱計(jì)算厚度 ? mm 2 cit cPD P????? ?? ??? 7 腐蝕裕量 2C mm 2 8 負(fù)偏 差 1C mm 0 9 設(shè)計(jì)厚度 d? mm d2=C? ?? 10 名義厚度 n? mm GB151— 1999 項(xiàng)目 9 11 實(shí)取名義厚度 n? mm 10 12 有效厚度 e? mm e n 1 2= C C? ? ? ? 8 13 設(shè)計(jì)溫度下圓筒應(yīng)力 t? MPa t c i eePD= 2?? ?? ???? 14 校核 tt = 1 6 8 0 . 8 5 = 1 4 2 . 8 M Pa? ? ?? ? ? ? ? 合格 15 設(shè)計(jì)溫度下圓筒的最大許用工作壓力 wP?? MPa tew ie2= DP ? ? ???? ? ?? ? ? ? ?? 管箱水壓試驗(yàn) 序號(hào) 項(xiàng)目 符號(hào) 單位 根據(jù)來(lái)源及計(jì)算公式 數(shù)值 1 實(shí)驗(yàn)壓力 TP MPa T 5 P=P ? ??????? wP=P?? 室溫下材料的許用應(yīng)力 =170MPa??? 2 圓筒薄膜應(yīng)力 ?? MPa T i eePD= 2? ?? ?? ???? 181 沈陽(yáng)化工大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 致謝 28 3 校核 s0 .9 = 0 .9 0 .8 5 3 4 5 = 2 6 3 .9 M Pa 。 序號(hào) 項(xiàng)目 符號(hào) 單位 數(shù)據(jù)來(lái)源和計(jì)算公式 數(shù)值 1 管箱法蘭的彈性模量 fE? MPa GB150— 1998 表 F5 196000 2 管箱圓筒材料的彈性模量 hE MPa GB150— 1998 表 F5 196000 3 管箱法蘭厚度 f?? mm JB/T470220xx 68 4 系數(shù) w? GB1511999 圖 26 沈陽(yáng)化工大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 致謝 35 5 管箱圓筒與法蘭的旋 轉(zhuǎn)剛度參數(shù) fK? MPa 3f ffh2 21K 12 fi f iEb EwD b D? ?????? ?????????? ???? 6 換熱管束與圓筒剛度比 Q ssQ=EAtaEn?? 7 系數(shù) 3G GB1511999 圖 30 8 法蘭力矩折減系數(shù) ? ff3K=KG? ? 9 管板邊緣力矩的變化系數(shù) M? ff1M=KK????? 10 法蘭力矩變化系數(shù) fM? ff fMM =K K? ???? 11 管板第二彎矩系數(shù) 2m GB1511999 圖 28(a) G、按課程設(shè)計(jì)壓力 Ps ，而管程設(shè)計(jì)壓力 Pt=0，膨脹變形差 ? ，法蘭力矩的危險(xiǎn)組合（ GB1511999 項(xiàng)目 分別討論） a、只有殼程設(shè)計(jì)壓力 Ps= Pc= MPa ，而管程設(shè)計(jì)壓力 Pt=0，不計(jì)膨脹節(jié)變形差（ ? =0）?！妫? 冷凝段管外壁溫度 : 5w m 2 2 5211t = t q r = 1 4 0 . 2 8 . 8 1 0 = 1 1 9 . 7 43 . 1 2 1 0? ? ??? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?? ? ? ? ? ???℃ 誤差校核 : wwt = t t = 1 1 0 =??? ? ?????? ? ???℃誤差不大 管程壓力降計(jì)算 沈陽(yáng)化工大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 中文摘要 19 管程水的流速 : 1111G 195000w = = =0 . 3 6 73 6 0 0 a 3 6 0 0 9 8 4 . 6 7 0 . 1 5? ? ? ? ?m∕ s 管程雷諾準(zhǔn)數(shù)： 1 1 i11wd 9 8 4 . 6 7 0 . 3 6 7 0 . 0 2R e = = = 1 4 6 3 7 . 94 9 3 7 5 1 0 ??? ? ? ???? 管 程摩擦系數(shù) : 0 .2 5 0 .2 510 .3 1 6 4 0 .3 1 6 4= = = 0 .0 2 9R e 1 4 6 3 7 .9? 壓降結(jié)垢校正系數(shù) : di=? 沿程壓降 : 2 21 1 d i1 iwL 0 . 0 2 9 9 8 4 . 6 7 0 . 3 6 7 4 . 5 1 . 5P = = = 6 4 9 . 0 3 P a2 d 2 0 . 0 2? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?? ? 管程數(shù) : tn=1 管程回彎次數(shù) : n=0 回彎壓降 : 2P=0? 取管程出入口接管內(nèi)徑 : 1d =250mm? 管程出入口流速 : 11 22114G 4 1 9 5 0 0 0w = = = 1 . 1 2 m s3 6 0 0 d 3 6 0 0 3 . 1 4 0 . 2 5 9 8 4 . 6 7? ? ? ?? ? ? ? ? ? ? ? 局部壓降 : 2 2113 w 1 0. 5 98 4. 67 1. 12P = = = 92 6. 4 P a22?? ? ? ? ? ? ? ? ?? ? ?? ??? 沈陽(yáng)化工大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 中文摘要 20 管程總壓降 : 1 2 3P= P P P = 6 4 9 .0 3 0 = Pa? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?? ? ? ? ? ?? ? 管程允許壓降 : P = Pa?? ? ???