【正文】 列管板布管區(qū)內(nèi)開孔的后面積管板布管區(qū)當(dāng)量直徑墊片基本密封寬度則有效密封寬度那么墊片壓緊力作用中心圓直徑 則B．系數(shù)計算系數(shù)管束模數(shù) 式中L應(yīng)為換熱管的有效長度，但由于管板厚度尚未計算出，暫時用管子總廠代替進行試算，待管板厚度計算出后再用有效長度核算。根據(jù)JB/T472192選取外頭蓋側(cè)法蘭，代號：側(cè)法蘭；密封面形式：凸密封面 ，代號：T；結(jié)構(gòu)型式見下圖：圖39 外頭蓋側(cè)法蘭外頭蓋側(cè)法蘭具體結(jié)構(gòu)參數(shù)如下：表35 外頭蓋側(cè)法蘭數(shù)據(jù)（單位：mm）DH1060101597696696358120hRd421816261227對應(yīng)的螺柱規(guī)格M24，數(shù)量28，對接筒體最小厚度=10mm標(biāo)記：法蘭—T 800—外頭蓋內(nèi)徑為與外頭蓋側(cè)法蘭配對，按JB/T47032000選用凹面法蘭（長頸對焊法蘭），其結(jié)構(gòu)尺寸見下表： 表36 外頭蓋法蘭數(shù)據(jù)（單位：mm） DH1060101597696696352115hRda35181626122721對應(yīng)的螺柱規(guī)格M24，數(shù)量28，對接筒體最小厚度=10mm標(biāo)記：法蘭—FM800——115 JB/T47032000法蘭、墊片、螺母材料匹配如下：表37 法蘭、墊片、螺母材料匹配表法蘭類型非金屬軟墊片法蘭材料螺柱螺母長頸對焊聚四氟乙烯板鍛件16Mn4045選擇標(biāo)準橢圓封頭，材料16MnR，其尺寸同管箱封頭=12mm，且短接長度為104mm。A)殼程流體進出口接管，取殼程油品的流速為u=,則接管內(nèi)徑為 =146mm去標(biāo)準管內(nèi)徑為150mm。 外側(cè)有效高度 （實際外伸高度）取其中的小值，故=。溝槽以安放墊片，保證密封要求。 弓形流板的排列采用水平裝配,這樣可造成流體的強烈擾動,傳熱效果好。7 內(nèi)導(dǎo)流筒的選用內(nèi)導(dǎo)流筒外表面距圓筒內(nèi)表面的距離應(yīng)大于，取為60mm；導(dǎo)流筒厚度為3mm，長度為400mm。因此，從這些方面出發(fā)有以下幾種防振措施：1. 降低殼程流速；2. 增加管子的固有頻率；3. 變更折流板的型式或改變管束的結(jié)構(gòu)；4. 改善進、出口的流動狀況；5. 減少管子與折流板之間的間隙或采用不規(guī)則的管間距；6. 其它措施如設(shè)法堵塞換熱管與殼體之間以及其它狹窄地帶，設(shè)置實心防振擋板；7. 拆除一些換熱管或改變換熱管表面的結(jié)構(gòu)狀態(tài)。正是有了他們的悉心幫助和支持，才使我的畢業(yè)論文工作順利完成，在此向內(nèi)蒙古科技大學(xué)，機械工程學(xué)院，過程裝備與控制工程的全體老師表示由衷的謝意。這就培養(yǎng)了我們?nèi)娣治鰡栴}和解決問題的能力。支座材料為Q235—A.，墊板材料為16MnR；左端固定，右端為移動式，其結(jié)構(gòu)和結(jié)構(gòu)尺寸如下：圖315 鞍式支座表39鞍式支座結(jié)構(gòu)尺寸公稱直徑DN允許載荷鞍座高度底板800mm220kN200mm72015010腹板筋板mm墊板螺栓間距mm鞍座質(zhì)量弧長e104001201094020063653035kg10 排凈口，排氣口考慮到排凈口所排的流體性質(zhì)，選擇公稱直徑為20mm的接管即可滿足要求，公稱直徑為20查閱HG 205921997 鋼制管法蘭型式，找不到相應(yīng)的法蘭，所以考慮整體鋼制管法蘭，查GB/T ，得相關(guān)的尺寸如下：40X10（不需另行補強），外伸長度取150mm。（3）折流板的管孔 查GB1511999表36，對于Ⅱ；管孔加工時，折流板上管孔加工后，45176。3 定距管設(shè)計 定距管的作用是將折流板之間的距離固定下來，并保持它與換熱管垂直。對于大直徑的換熱器，在布管區(qū)或靠近折流板缺口處應(yīng)布置適當(dāng)數(shù)量的拉桿，任何折流板應(yīng)不少于3個支承點；拉桿材料用20鋼。 接管尺寸為Φ159，筒體上開孔外徑為159mm，需另行考慮其補強。補強的方法主要采用等面積補強法，即認為客體因開孔被削弱的承載面積，須有補強材料在離孔邊一定距離范圍內(nèi)予以等面積補償。則換熱管的有效長度按；根據(jù)《換熱器設(shè)計手冊》，查圖1824得C=查圖1825得=管板計算厚度及名義厚度 根據(jù)GB151規(guī)定，用于易燃易爆介質(zhì)場合，管板的最小厚度應(yīng)不小于換熱管的外徑25mm；同時管板的名義厚度應(yīng)不小于下列三部分之和。圖38管板與殼體、管箱的連接形式管板材料選用鍛件16Mn，采用整體形勢的管板。即采用普通級冷拔鋼管。查GB1501998圖91，取焊角底高l=10mm，則 那么作用于法蘭內(nèi)徑截面上的流體壓力引起的軸向力 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之差 則 =（++） =②法蘭厚度計算 預(yù)緊狀態(tài) 操作狀態(tài) 預(yù)緊狀態(tài)下法蘭厚度 操作狀態(tài)下法蘭厚度 法蘭厚度取與之大者，且不小于球冠形封頭厚度的兩倍，則===90mm（2）殼程壓力Ps作用下(外壓)浮頭蓋的計算 參看GB1511999，查JB/T47672002鋼制壓力容器用封頭要100%射線探傷取=.①球冠形封頭厚度確定A球冠形封頭計算厚度 選用材料16MnR，則設(shè)計溫度下的許用應(yīng)力為 參數(shù) 查GB1501998，圖75得Q= （取=）B外壓球殼所需的有效厚度的計算根據(jù)GB6654《壓力容器用鋼板》規(guī)定：對于16MnR鋼板可取厚度負偏差，取腐蝕裕量，厚度附加量。c=80mm浮頭法蘭和鉤圈的內(nèi)直徑 Dfi=Di2(b1+bn)=8002（5+13）=764mm 浮頭法蘭和鉤圈的外直徑, Df0=Di+80=800+80=880 mm 布管限定圓直徑, 按GB1511998 ，對于浮頭式有：Dl=Di2(b1+b2+b)=8002（5++4）=753mm外頭蓋內(nèi)直徑D=Di+100=800+100=900mm浮動管板外直徑 D0=Di2=80025=790mm各符號及取值 查GB1501998表93 Db=法蘭外直徑,為880mm 墊片壓緊力作用中心圓直徑法蘭內(nèi)直徑,為764mm作用在法蘭環(huán)側(cè)封頭壓力載荷引起的軸向分力作用在法蘭環(huán)內(nèi)側(cè)封頭載荷引起的徑向分力 分別取管程壓力Pt(內(nèi)壓)和殼程壓力Ps(外壓)封頭球面內(nèi)半徑，查，表46，=600mm LD螺栓中心至法蘭環(huán)內(nèi)側(cè)的徑向距離Lr Fr對法蘭環(huán)截面形心的力臂封頭邊緣處球殼中面切線與法蘭環(huán)的夾角176。螺栓設(shè)計如下：① 螺栓載荷：Wa==849869=105Nb．操作狀態(tài)需要的最小螺栓載荷：Wp=+ =8492+84983 =105N② 螺栓面積： ——常溫下螺栓材料的許用應(yīng)力，查GB1501998表47，對于40Cr，鋼材標(biāo)準GB3077，使用狀態(tài)調(diào)質(zhì)，=212Mpa； 設(shè)計溫度150℃下螺栓材料的許用應(yīng)力=183Mpa，則預(yù)緊狀態(tài)下需要的最小面積 Aa=Waσb=Aa=105212= b．操作狀態(tài)下需要的最小面積：Ap=Wpσbt=105183=c．需要的螺栓面積： max{ ，}= d．實際的螺栓面積： 故滿足設(shè)計要求。由JB/T47072000，表1，選用B型螺柱M24，d=24，=24，=60，C=3，r=6，見下圖：圖24 等長雙頭螺柱設(shè)計條件：設(shè)計壓力P=，設(shè)計溫度t=150℃1. 墊片計算（參見GB1501998，） A 墊片有效寬度： 由GB1501998，表91，得：墊片的接觸寬度:N=Dd2=8658252=20mm墊片的基本密封寬度：b0=N2=10墊片的有效密封寬度: b== B 墊片壓緊力作用中心圓直徑： 由GB1501998，圖91所示活套法蘭，墊片壓緊力作用中心圓直徑 即是法蘭與翻邊面的平均直徑。顯然，拆卸這種連接時，不用拆下螺柱。根據(jù)GB1511999規(guī)定：水壓試驗壓力按下式計算Pt==170170=2MPa壓力試驗時橢圓封頭的應(yīng)力為σT=PTDi+=2800+10210=81MPa而；相比較因此滿足水壓試驗的強度要求。直邊段的作用是避免封頭和圓筒的連接焊縫處出現(xiàn)徑向曲率半徑突變，以改善焊縫的受力狀況。則：δe=δnC1C2=1202=10mm設(shè)計溫度下圓筒的計算應(yīng)力：σt=Pc（Di+δe）2δe代入數(shù)據(jù)有：σt=（800+10）210=σt 170=，該圓筒滿足設(shè)計要求。②、平蓋、凸形封頭、管箱和圓筒的內(nèi)表面應(yīng)考慮腐蝕余量。℃/W又由碳鋼的導(dǎo)熱系數(shù)經(jīng)查表為：λ=則傳熱系數(shù)為：K=11α0+Rso+bd0λdm+Rsid0di+d0αidi=11587+++2520+25341920=354W/(m℃)由上則有KK選=354300=，符合要求。由于水的粘性大，對流傳熱系數(shù)一般較大，容易結(jié)垢，為了以后方便清理換熱器和處理循環(huán)水，所以走管程。②U形管換熱器：這種換熱器內(nèi)部管子彎成U形管子兩端固定在同一管板上，因此每根管子可以自由伸縮，因此與其他管子與殼體無關(guān)。s導(dǎo)熱系數(shù)（W/(m我此次設(shè)計的冷卻器就是管殼式換熱器眾多種類中的一種，浮頭式換熱器，浮頭式換熱器的設(shè)計不僅包括化工原理中的工藝計算，還包括機械設(shè)計零部件設(shè)計計算，以及機械制造中制造工藝，公差與配合等方面的內(nèi)容，特別是工藝計算部分，多次應(yīng)用到試差法，既要滿足傳熱系數(shù)，傳熱面積方面要求，又要滿足允許阻力降要求，應(yīng)該說對我們的計算能力是非常好的鍛煉。我本次設(shè)計的題目是雜醇油冷卻器，所謂的冷卻器也就是一種換熱器。換熱器是化工、石油、動力、食品及其它許多工業(yè)部門的通用設(shè)備，在生產(chǎn)中占有非常重要的地位。在本設(shè)計中我細心的分析了其危險截面的應(yīng)力并進行了計算與校核，保證其在實際生產(chǎn)中的安全。換熱器的種類繁多，若按其形狀和結(jié)構(gòu)進行分類可分為管式，板式和其他型式換熱器。第二章 工藝計算根據(jù)工藝計算，合理確定介質(zhì)流向與和換熱管的結(jié)構(gòu)尺寸，如管殼程數(shù)、殼體及進出口接管直徑，換熱管規(guī)格尺寸及數(shù)量，折流板排列形式及間距，管板直徑及管子排列方式等；并對其結(jié)構(gòu)進行設(shè)計包括筒體、管箱、法蘭、浮頭蓋、管板、開口補強、支座等主要受壓部件與原件的選材，結(jié)構(gòu)選型與設(shè)計，強度計算與校核。①固定管板式換熱器：固定管板式即兩端管板與殼體連成一體，因此其具有結(jié)構(gòu)簡單造價低廉的優(yōu)點。浮頭式換熱器不但其本身可以補償熱膨脹，