【正文】 =2 10 10=100mm2 ⑼有效補(bǔ)強(qiáng)面積 Ae=A1+A2+A3=++100= mm2 因?yàn)樗枇硇醒a(bǔ)強(qiáng)面積 A4=A( A1+A2+A3) =＜ 0 所以人孔不需要補(bǔ)強(qiáng)。 A=dδ +2δ nδ et (1fr)= +0= ⑸有效補(bǔ)強(qiáng)范圍 有效寬度 : B=2d=2 = B=d+2δ n+2δ nt=+2 10+2 10= 取大值 B= 有效高度 外側(cè)有效高度 : 1 1 0 5 1 7 . 2 7 1 . 9 2nth d m m?? ? ? ? 1 200h mm? 取小值 B= 內(nèi)側(cè)有效高度 : 2 1 0 5 1 7 . 2 7 1 . 9 2nth d m m?? ? ? ? 2 0h mm? 取小值 B=0mm ⑹筒體多余金屬面積 筒體有效厚度δ e=δ nC== 內(nèi)蒙古工業(yè)大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 第 28 頁 A1=(B+d)(δ e+δ )2δ et(δ eδ )(1fr) = ()()0= ⑺接管多余金屬面積 接管計(jì)算厚度 ： ? ? 0 . 4 2 6 5 1 0 0 . 9 62 1 3 0 0 . 8 5 0 . 4 2 62 cit t Pd mmP? ?? ?? ? ?? ? ?? A2=2h1(δ etδ t)fr+2h2(δ etC2)fr =2 () 1+0= ⑻接管焊（腳）接面積 (焊腳取 10mm): A3=2 10 10=100mm2 ⑼有效補(bǔ)強(qiáng)面積 Ae=A1+A2+A3=++100= mm2 因?yàn)樗枇硇醒a(bǔ)強(qiáng)面積 A4=A( A1+A2+A3) =＜ 0 所以 人孔 不需要補(bǔ)強(qiáng) 。 ⑶在筒體上設(shè)置 Φ 108 4的接管 開孔直徑： d= di+2C=92+2 = 本筒體開孔直徑： d== 500=250mm≥ ,滿足等面積開孔補(bǔ)強(qiáng)的使用條件，故采用等面積法進(jìn)行開孔補(bǔ)強(qiáng)計(jì)算。 為了保險(xiǎn)起見，用最大允許工作壓力進(jìn)行校核。 查 GB1501998 圖 712 得 Q= ? ? 1 . 3 7 5 0 0 0 . 5 5 8 1 . 72 1 1 3 1 0 . 5 5 82 cir t cQ P D mmP? ?? ??? ? ?? ? ?? 錐殼小端 ? ?0 .5 5 8 0 .0 0 4 91 1 3 1ctP?? ??? 查 GB1501998 圖 713 得 此錐殼大端需要增加強(qiáng)厚度，應(yīng)在錐殼和筒體之間設(shè)置加強(qiáng)段，錐殼加強(qiáng)段和筒體加強(qiáng)段應(yīng)具有相同厚度。 ? ? 0 .4 2 6 0 .0 0 3 81 1 3 1ctP?? ??? 過渡段厚度（取折邊大端的過渡段轉(zhuǎn)角半徑為 80mm） 由于 80 D ?? 查 GB1501998 圖 74 得 K= ? ? 1 . 3 5 8 0 0 0 . 4 2 6 2 . 0 32 1 1 3 1 0 . 5 0 . 4 2 62 0 . 5it cK P D mmP? ? ??? ? ?? ? ? ?? 與過渡段相接處的錐殼厚度： 21 ( 1 c os 60 )1 2 ( 1 ) 2 c os 60 2 rDf ?? ? ? ?? ? ?? ? ? 0 . 9 0 . 4 2 6 8 0 0 2 . 7 21 1 3 1 1 . 5 0 . 4 2 60 . 5cit cfP D mmP? ?? ??? ? ?? ? ?? 綜上取大者，錐殼名義厚度為 2 . 7 2 3 . 6 6 . 3 2n C m m??? ? ? ? ? 由鋼材的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)格，錐殼名義厚度圓整后取 10mm 蒸發(fā)室下錐殼 此錐殼采用半頂角α =30176。 內(nèi)蒙古工業(yè)大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 第 6 頁 符號(hào)說明 ()s?? — 鋼板標(biāo)準(zhǔn)常溫屈服點(diǎn)（或 %屈服度）， aMP ()tts?? — 鋼材在設(shè)計(jì)溫度下的屈服點(diǎn)（或 %屈服度）， aMP ??t? — 設(shè)計(jì)溫度下圓筒或球殼材料的許用應(yīng)力， aMP b? — 鋼板標(biāo)準(zhǔn)抗拉強(qiáng)度下限值， aMP T? — 試驗(yàn)壓力下圓筒的應(yīng)力， aMP C — 厚度附加值， mm 1C — 鋼板厚度負(fù)偏差， mm 2C — 腐蝕裕量， mm T — 設(shè)計(jì)溫度，℃ P — 設(shè)計(jì)壓力， aMP TP — 試驗(yàn)壓力， aMP ??P — 許用外壓力， aMP CP — 計(jì)算壓力， aMP iD — 圓筒或球殼的內(nèi)直徑， mm OD — 圓筒或球殼的外直徑， mm ? — 圓筒或球殼的計(jì)算厚度， mm c? — 圓筒或球殼的有效厚度， mm n? — 圓筒或球殼的名義厚度， mm d? — 圓筒或球殼的設(shè)計(jì)厚度， mm ? — 焊接接頭系數(shù) A — 殼程圓筒內(nèi)直徑橫截面積， 2mm 內(nèi)蒙古工業(yè)大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 第 7 頁 dA — 隔板槽面積， 2mm 1A — 管板開孔后面積， 2mm SA — 圓筒殼壁金屬橫截面積， 2mm tA — 管板布管區(qū)面積， 2mm a — 一根換熱管管壁金屬的橫截面積， 2mm fb — 殼體法蘭或管箱法蘭的寬度 C? — 系數(shù) C?? — 系數(shù) fD — 殼體法蘭或管箱法蘭外直徑， mm tD — 管板布管區(qū)的當(dāng)量直徑， mm d — 換熱管外徑， mm （第二章） fE? — 殼體法蘭材料的彈性模量， aMP fE?? — 管箱法蘭材料的彈性模量， aMP hE — 管箱圓筒材料的彈性模量， aMP PE — 管板材料的彈性模量， aMP sE — 殼程圓筒材料的彈性模量， aMP tE — 換熱管的彈性模量， aMP lG — 系數(shù) leG — 系數(shù) liG — 系數(shù) 2G — 系數(shù) 3G — 系數(shù) 內(nèi)蒙古工業(yè)大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 第 8 頁 K — 換熱管加強(qiáng)系數(shù) exK — 波形膨脹節(jié)剛度， N /mm 39。通常將每 1kg 加熱蒸汽所能蒸發(fā)的水量稱為蒸汽的經(jīng)濟(jì)性，或用溶液中蒸發(fā)出 1kg 水 所需消耗的生蒸汽的量表示蒸汽的利用率，生蒸汽利用率是蒸發(fā)操作是經(jīng)濟(jì)的主要標(biāo)志。總傳熱系數(shù)取決于對(duì)流傳熱系數(shù)和污垢 熱阻。 在加熱室設(shè)置了 二次蒸汽 出口，用于提高蒸汽的利用率。由于溶劑的汽化速率取決于傳熱速率，故蒸發(fā)過程屬傳熱過程，蒸發(fā)設(shè)備為傳熱設(shè)備，但是，蒸發(fā)操作與一般傳熱過程比較，有以下特點(diǎn)： 溶液沸點(diǎn)升高 由于溶液含有 不揮發(fā)性溶質(zhì)，因此在相同溫度下，溶液的蒸汽壓比純?nèi)軇┑男。簿褪钦f，在相同壓力下，溶液的沸點(diǎn) 比純?nèi)軇┑母?，溶液濃度越高，這種影響越顯著。按溶液在蒸發(fā)器中的運(yùn)動(dòng)狀況分有：①循環(huán)型。 蒸發(fā)器也是一種間壁式熱交換設(shè)備。它們或無色或白色，具有玻璃光澤，入水即化。內(nèi)蒙古工業(yè)大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 第 1 頁 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 內(nèi)強(qiáng)制循環(huán)蒸發(fā)器的強(qiáng)度校核和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 內(nèi)蒙古工業(yè)大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 第 2 頁 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）原創(chuàng)性聲明和使用授權(quán)說明 原創(chuàng)性聲明 本人鄭重承諾：所呈交的畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文），是我個(gè)人在指導(dǎo)教師的指導(dǎo)下進(jìn)行的研究工作及取得的成果。 芒硝的晶體為短柱狀或針狀，一般這些晶體聚集在一起成塊狀、纖維團(tuán)簇狀。通常除沫器設(shè)在蒸發(fā)室的頂部。按操作壓力分常壓、加壓和減壓 3 種。 蒸發(fā)操作的特點(diǎn)： 工程上，蒸發(fā)過程只是從溶液中分離出部分溶劑，而溶質(zhì)仍留在液體中，因此，蒸發(fā)操作即為一個(gè)使溶液中的揮發(fā)性溶劑與不揮發(fā)性溶質(zhì)的分類過程。蒸汽生成的冷凝水在加熱室的冷凝水出口流出。 增大總傳熱系數(shù)是提高蒸發(fā) 器 生產(chǎn)強(qiáng)度的主要途徑。 蒸發(fā)裝置的操作費(fèi)用主要是汽大量水分所需消耗的能量。因?yàn)?，本蒸發(fā)器也采用 多效蒸發(fā)，并且效數(shù)適中，使 得蒸汽利用率比較高，而且它還能夠減少能源消耗，提高生產(chǎn)率，降低生 產(chǎn)成本；次蒸發(fā)器的循環(huán)管在加熱室內(nèi)部，因此它比外強(qiáng)制循環(huán)蒸發(fā)器占地面積小了許多；采用耳式支座支撐，使它的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，易于制造。折邊結(jié)構(gòu) 相關(guān)參數(shù)：設(shè)計(jì)壓力： P= Per= = MPa 液柱靜壓力： P 靜 =ρ gh=1000 = MPa 計(jì)算壓力： Pc=P+ P 靜 =+= MPa 焊接接頭系數(shù)： φ =1 ⑴上錐殼大端的設(shè)計(jì) ? ? 0 .4 2 6 0 .0 0 3 81 1 3 1ctP?? ??? 查 GB1501998 圖 711 大端需要采用折邊設(shè)計(jì) 過渡段厚度（取折邊大端的過渡段轉(zhuǎn)角半徑為 100mm） 內(nèi)蒙古工業(yè)大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 第 18 頁 由于 100 0 .0 520xxir D ?? 查 GB1501998 圖 74 得 K= ? ? 1 . 3 5 6 7 2 0 0 0 0 . 4 2 6 5 . 12 1 1 3 1 0 . 5 0 . 4 2 62 0 . 5it cK P D mmP? ? ??? ? ?? ? ? ?? 與過渡段相接處的錐殼厚度： 21 ( 1 c os 60 )1 2 ( 1 ) 2 c os 60 2 rDf ?? ? ? ?? ? ?? ? ? 0 . 9 5 0 . 4 2 6 2 0 0 0 7 . 11 1 3 1 1 . 5 0 . 4 2 60 . 5cit cfP D mmP? ?? ??? ? ?? ? ?? 綜上取大者，錐殼名義厚度為 1 0 .3n C mm??? ? ? 由鋼材的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)格，錐殼大端名義厚度圓整后取 12mm ⑵上錐殼小端的設(shè)計(jì) 根據(jù)條件，小端可采用帶折邊結(jié)構(gòu)。無折邊結(jié)構(gòu) 相關(guān)參數(shù)： 設(shè)計(jì)壓力： P= Per= = 計(jì)算壓力： Pc=P+ P 靜 =+= MPa 焊接接頭系數(shù)： φ =1 ②錐殼厚度 錐殼大端 轉(zhuǎn)角半徑： ri =Di 10％ =500 =50mm 錐殼大端計(jì)算內(nèi)徑： 2 ( 1 c os ) 50 0 2 50 ( 1 c os 23 ) 49 2ciD D r m m?? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 1 0 . 5 5 8 4 9 2 1 1 . 3 2c o s 2 1 1 3 1 0 . 5 5 8 c o s 2 32 cc tPD mm? ??? ?? ? ?? ? ? 名義厚度為 1 .3 2 1 .6 2 .9 2n C m m??? ? ? ? ? 由鋼材的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)格，名義厚度圓整后取 8mm 錐殼大端： ? ?0 .5 5 8 0 .0 0 4 91 1 3 1ctP?? ??? 查 GB1501998 圖 711 得 此 錐殼大端需要增加強(qiáng)厚度，應(yīng)在錐殼和筒體之間設(shè)置加強(qiáng)段，錐殼加強(qiáng)段和筒體加強(qiáng)段應(yīng)具有相同厚度。 內(nèi)蒙古工業(yè)大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 第 23 頁 ⑵集鹽室上端水壓試驗(yàn) ? ?? ?1. 25 1. 25 0. 48 4 0. 60 5T tP P M P a??? ? ? ? P 是設(shè)計(jì)壓力 ： [? ]=[? ]t=113 MPa 應(yīng)力校核： () 0 . 6 0 5 ( 2 0 0 0 8 . 4 ) 7 2 . 3 22 2 8 . 4T i eTePD M P a?? ?? ??? ? ??? 有效厚度 ： 10 1. 6 8. 4en C m m??? ? ? ? ? s= 1 235= ? T＜ s ∴水壓試驗(yàn)合格。 圓筒上開孔的限制：當(dāng)其直徑 Di≤ 1500mm 時(shí)，開孔最大直徑 d≤ 12 Di，且 d≤ 520mm，當(dāng)其直徑 D＞ 1500 時(shí)，開孔最大直徑 d≤ 13 Di，且 d≤ 1000mm. 轉(zhuǎn)料口補(bǔ)強(qiáng)計(jì)算（ａ接管） ⑴相關(guān)參數(shù) 計(jì)算壓力： Pc= 接管材料許用應(yīng)力： [? ]nt=130MPa 公稱直徑 ： DN=100mm 接管尺寸 ： Φ 108 4 鋼管材料 ： 20 鋼 焊接接頭系數(shù) ： φ = 內(nèi)蒙古工業(yè)大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 第 25 頁 內(nèi)徑： di=92mm 厚度附加量： C= ⑵開孔補(bǔ)強(qiáng)判斷 根據(jù) GB1501998 規(guī)定，允許不另行補(bǔ)強(qiáng)的最大接管外徑為 89mm，本開孔直徑為 108mm故需另行補(bǔ)強(qiáng)。 ⑷開孔補(bǔ)強(qiáng)所需面積 筒體計(jì)算厚度 ： ? ? 2 0 0 0 0 . 4 2 6 3 . 7 82 1 1 3 1 0 . 4 2 62 it cPD mmP? ? ? ?? ? ?? ? ?? 開孔所需補(bǔ)強(qiáng)面積δ et=δ nC==，強(qiáng)度削弱系數(shù) fr=1，接管材料為 20鋼，其許用應(yīng)力為 [? ]=130MPa。 ⑷開孔補(bǔ)強(qiáng)所需面積 筒體計(jì)算厚度 ： ? ? 0 . 5 5 8 5 0 0 1 . 2 42 1 1 3 1 0 . 5 5 82 cit cPD mmP? ?? ?? ? ?? ? ?? 開孔所需補(bǔ)強(qiáng)面積δ et=δ nC==，強(qiáng)度削弱系數(shù) fr=1，接管材料為20鋼，其許用應(yīng)力為 [? ]=130MPa。 ② 防沖板的直徑或邊長(zhǎng)應(yīng)大于接管外徑 50，防沖板 表面到圓筒內(nèi)