【正文】 90mm 符合要求。 封頭的校核 ? ?? ? ???t?? 淮海工學院二〇一三屆本科畢業(yè)設計（論文） 第 23 頁 共 32 頁 ? ?? ? MP aPMP aPP Ctct ?????????? ?? 液壓試驗產生的應力 ? ? ? ?? ? MP aDPeeitt ??? ?????? ? ?? ? ? M P aM P at ????? 因此所選封頭的強度足夠。 材料為35CrMoA。因此，取側法蘭的名義厚度為 85mm。 淮海工學院二〇一三屆本科畢業(yè)設計（論文） 第 28 頁 共 32 頁 圖 6 吊環(huán)螺釘管板連接圖 防沖板的設計 在殼程的進口處設置一個防沖板，材料用 Q235A，防沖板的邊長應大于接管外徑 50mm 以上，所以取防沖板的邊長為 200mm。 根據筒體內徑，按文獻 [4]，對于 mmDN 900? 選用重型鞍座，帶墊板，因為筒體內徑為 600mm，所以采用 BI 焊制， 120176。 基本密封寬度 ? ? ? ? mmDDb io DGo 104/7257654/ ????? （ 298） 墊片的有效密封寬度 mmbb o ???? （ 299） 墊片壓緊圓直徑 mmbDDoGG 749827652 ?????? （ 2100） 預緊狀態(tài)下需要的最小墊片壓緊力 NbyDFF GaG ???????? （ 2101） 操作狀態(tài)下需要的最小墊片壓緊力 Nb m PDFF cGpG 3 0 1 0 3 4 ???????? （ 2102） 確定螺栓 材料規(guī)格和數量 由外頭蓋法蘭的設計可知，應采用 M24 210B，數量為 28 個，材料采用35CrMoA，假設法蘭名義厚度 mmn 85?? 。 長度為 217mm。吊耳的尺寸如下：內圓直接為 25mm，下方長寬都為 60mm，厚度為 20mm。 （ 2） 外壓 球殼所需的有效厚度 假設封頭的名義厚度為 20mm mmCC tsne ??????? ?? （公式 257） 封頭的外徑 mmR o ???? （公式 258） 系數 ??? eORA ? （公式 259） 查 文獻 [2]— 1998 圖 6— 4 得系數 B=157MPa 淮海工學院二〇一三屆本科畢業(yè)設計（論文） 第 16 頁 共 32 頁 封頭的許用外壓 ? ? MP aR BP eo ???? ? （公式 660） 滿足要求，所以可根據內外壓的計算取封頭的厚度為 20mm。換熱管根數 n=286，管熱管長度 tL =3000mm。材料為 ?MnR16 ，法蘭為 FM 6004，質量 G=85kg。 補強圈厚度 mmdD A 1634 ??????? （公式 227） 考慮到厚度負偏差以及圓整以及表 文獻 [4]361。這里筒體直徑 600mm，開孔的最大直徑 d=300mm。 ? ?? ? ???t?? ? ?? ? MP aPMP aPP ctct ?????????? ?? 液壓試驗產生的應力 ? ? ? ?? ? MP aDPeeitt ??? ?????? ? ?? ? ? M P aM P at ????? 因此所選封頭的強度足夠。 右端管箱的設計 分程 隔板 的設計 根據 文獻 [1]表 31，隔板的最小厚度為 8mm，取隔板厚度 10mm。 根據 參考 文獻 [1]選取 219?? 的定距管，材料采用 10號鋼，長度按實際情況而定。 mmD i 5511922)120(25 ??????? 按標準圓整取筒體內徑 mmDi 600? 筒體的壁厚 根據設計要求筒體材料選擇 Q345R，取設計壓力 。 節(jié)能減排 是國家 “十一五 ”規(guī)劃綱要轉變經濟發(fā)展方式的關鍵和保證，是落實科學發(fā)展觀和保證經濟又好又快發(fā)展的重要標志，特種設備作為耗能大戶，同時也是環(huán)境污染的重要源頭、加強特種設備節(jié)能減排的任務任重道遠。 冷凝器的類型和特點 冷凝器有蒸汽冷凝器和鍋爐用冷凝器 。盡管我國在部分重要換熱器產品領域獲得了突破，但我國換熱器技術基礎研究仍然薄弱。 關鍵詞： 換熱器 ； 強度設計 ； 結構設計 畢業(yè)設計（論文）外文摘要 The Design of Steam Condenser Abstract: Condenser is a kind of chemical equipment which has wide range of application and it is also a kind of heat main task of this thesis is to design a floating heat exchanger based on some known information. It is important to determine the type of construction of the equipment and the material of its shell pass and tube pass first. Then, the material, size and number of the exchange tube are decided by material property and its heat transfer area. The exchange tubes need to be arranged on the basis of its number. What’s more, the diameter and the choice of baffle board are influenced by the arrangement and length of exchange tubes. Furthermore, the thickness of the shell and shell cover is determined by the inner diameter and the calculation of inner and outer pressure of the container. Meanwhile, its intensity also needed to be checked. Next, it is also vital to design the intensity of ponents of heat exchanger, including the choice, calculation and checking of flange, floating flange and backing device, also the calculation of pullingout force of the tubes. In addition, there are other things to be designed carefully, including tube plate, impingement baffle, slide and support. During the design of structure, standard ponents can be referred to national standards according to the design conditions of the direct selection。 本 科 畢 業(yè) 設 計 (論 文 ) 蒸汽冷凝器 設計 Design of Steam Condenser 學 院 ： 機械工程學院 專業(yè)班級 ： 過程裝備與控制工程 裝備 092 學生姓名 ： 戴曉偉 學 號： 050916105 指導教師 ： 張志文（副教授 ） 2022 年 6 月 畢業(yè)設計 （論文）中文摘要 蒸汽冷凝器的設計 摘 要： 冷凝器是使用范圍很廣 的一種化工設備，屬于換熱器的一種。結構設計中的標準件可以參照國家標準根據設計條件直接選??；非標準件，設計完結構后必須進行相應的應力校核。接著英國用釬焊法制造出一種由銅及其合金材料制成的板翅式換熱器，用于飛機發(fā)動機的散熱； 30 年代末，瑞典又制造出第一臺板殼式換熱器 ，用于紙漿工廠； 60 年代左右，為了適應高溫和高壓條件下的換熱和節(jié)能的需要，典型的管殼式換熱器也得到了進一步的發(fā)展； 70 年代中期，在研究和發(fā)展熱管的基礎上又創(chuàng)制出熱管式換熱器。國內經濟發(fā)展帶來的良好機遇，以及進口產品巨大的可轉化性共同預 示著我國換熱器行業(yè)良好的發(fā)展前景。使鍋爐運行符合國家節(jié)能減排標準。 由換熱面積 )(00 ??? LdnA ? 得： 283)( 49)(0 0 ???????? Ld An ? （公式 21） 取管子數 n 為 286 根 換熱管一般不小于 倍的換熱管外徑，參照 文獻 [1]取中心距 a 為 25mm. 管子采用正方形排列具體方式如下圖 正方 形排列 圖 1 管子的排列 淮海工學院二〇一三屆本科畢業(yè)設計（論文） 第 4 頁 共 32 頁 殼體的內徑和厚度 筒體的內徑 參考文獻 ［ 3］ 筒體的內徑可由下列公式計算 lbaDi 2)1( ??? （公式 22） 式中 a 為換熱管間距， b 位于管束中心線上的管束管子按正方形排列時nb ? ， l 為最外層管子的中心到殼壁的距離一般取 2 倍的管子外徑。 2?b 。 根據 文獻 [1]表 35 管空直徑取 。 封頭的壓力試驗 設備用于非極度危害的介質，所以不需要進行氣壓試驗，但需要做液壓試驗。對應的墊片采用纏繞墊片 . 接管與管法蘭的設計 接管的設計 對于內徑 mmDi 1500? 的圓筒，開孔的最大直徑 2/iDd? ，且 mmd 520? 。因 B=D，補強圈在有效補強范圍內。密封面形式選用凹面。換熱管中心距 S=25mm，隔板槽兩側相鄰管中心距 nS =38mm。 球罐型封頭的設計 查 文獻 [1]表 326，殼體內直接 600mm 得 ,球冠形封頭的內半徑 iR =500mm. 球冠形封頭材料在 150℃下的許用應力 ??t? =170MPa 應封頭采用 全焊透對接接頭（局部無損檢測） 焊接接頭系數 ? = 不能保證在任何情況下封頭兩端的壓力都同時進行，根據 文獻 [2]1998 封頭的計算厚度計算如下： （ 1）由于殼程壓力 ，管程壓力 ，封頭受外壓（凸面受壓） 封頭的計算厚度 ? ?ctic PDQP ?? ??? 2 （公式 253） 系數 Q 要在 文獻 [2]1998 圖 77 查得 ??iiDR （公式 254） ? ? ????? tcP （公式 255） 查得 Q= ? ? mmPDQP ct ic ???? ????? ??? （公式 256） 為保險起見，取公稱名義厚度 20mm。 淮海工學院二〇一三屆本科畢業(yè)設計（論文） 第 22 頁 共 32 頁 吊耳的設計 根據 文獻 [1]的規(guī)定，重量大于 30kg 的管箱或管箱蓋須設置 吊耳。 筒節(jié)的設計 筒節(jié)材料采用和殼體一樣的 Q345R。 側法蘭的設計 該法蘭與浮頭蓋法蘭相連接由于內徑不相等，該法蘭屬于非標準法蘭，按照文獻 [2]，確定該法蘭的步驟如下： 確定墊片壓緊力 墊片選用纏繞墊片 ，墊片外徑 mmDoG 765?，墊片內徑mmDGi 725? ,厚度為 ， m=， y=69。 支座的設計與 選擇 支座的選擇 根據設計溫度和設計載荷以及臥式容器的特點選用鞍式支座，材料為Q235B，墊板的材料選用與筒體相同的 Q345R。 防沖板的最小厚度，對于碳鋼，不得小于 ，因此取 ?