【正文】 取，計(jì)算出再進(jìn)行校核。 由于考慮到了裝拆、清洗要方便，查GB1511999, ,管板與殼體、管箱的連接選用a型連接方式（可拆式管板夾持型），即管板通過(guò)墊片與殼程法蘭和管箱法蘭連接；其管板與殼體、管箱的連接具體下圖所示。局部補(bǔ)強(qiáng)結(jié)構(gòu)，主要有補(bǔ)強(qiáng)圈補(bǔ)強(qiáng)、厚壁接管補(bǔ)強(qiáng)和整鍛件補(bǔ)強(qiáng)三種形式。圖310 開(kāi)孔補(bǔ)強(qiáng)面積分布 因封頭上接管的公稱直徑和材料與筒體上接管一樣，且封頭的計(jì)算厚度與筒體計(jì)算厚度相差甚微，故其補(bǔ)強(qiáng)計(jì)算與筒體補(bǔ)強(qiáng)結(jié)果相同1 拉桿設(shè)計(jì)因換熱管徑為Φ25mm，宜采用拉桿定距管結(jié)構(gòu)形式，拉桿應(yīng)盡量均勻布置在管束的外邊緣。圖312（2）折流板的厚度計(jì)算 因?yàn)檎哿靼宓暮穸扰c換熱管無(wú)支撐跨距及殼體直徑有關(guān)，查GB1511999表34得：取換熱管無(wú)支撐跨距l(xiāng)=400mm，則。這就鍛煉了我們查閱資料，選用公式和搜集數(shù)據(jù)的能力；設(shè)計(jì)時(shí)還要從技術(shù)上可行、經(jīng)濟(jì)上合理以及操作上的安全性三方面進(jìn)行考慮，綜合全面的分析操作條件的改變和參數(shù)的變化對(duì)設(shè)計(jì)的影響，正確選擇設(shè)計(jì)參數(shù)，同時(shí)，還要考慮操作維護(hù)和環(huán)境保護(hù)等方面問(wèn)題。參考文獻(xiàn)[1]GB1501998 鋼制壓力容器[2]GB1511999管殼式換熱器[3] [4][5] JB47211992 外頭蓋側(cè)法蘭[6] JB/T47032000 長(zhǎng)頸對(duì)焊法蘭[7] JB/T471492 浮頭式換熱器和冷凝器型式與基本參數(shù)[8] JB/T47462002 鋼制壓力容器用封頭[9] JB/T4700～47072000 壓力容器法蘭[10] JB/T4719管殼式換熱器用纏繞墊片[11] JB/T472192 外頭蓋側(cè)法蘭[12] JB/T472092管殼式換熱器用非金屬墊片[13] JB/T471292 鞍式支座[14] HG205811998 鋼制化工容器材料選用規(guī)定[15] HG205831998 鋼制化工容器結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)定[16] HG205841998 鋼制化工容器制造技術(shù)規(guī)定[17] HG205801998 鋼制化工容器設(shè)計(jì)基礎(chǔ)規(guī)定[18] TCED410022000 化工設(shè)備圖樣技術(shù)要求[19] HG20592～2063597 鋼制管法蘭、墊片、緊固件[20] 潘紅良， 華北理工大學(xué)出版社[21] 王建安 內(nèi)蒙古大學(xué)出版社[22] 巨勇智 國(guó)防工業(yè)出版社[23] 秦叔經(jīng)、[24] 王昆、何小柏、[25] 致謝經(jīng)過(guò)兩個(gè)多月時(shí)間努力，我們終于完成了設(shè)計(jì)。取弓形流板材料為Q235A，而弓形流板切去圓缺的高度為殼體內(nèi)徑的20℅則切去的圓缺高度為根據(jù)《換熱器設(shè)計(jì)手冊(cè)》當(dāng)L=6000mm時(shí)可選取折流板間距，則折流板數(shù)數(shù)量為N=24塊，這樣可以同時(shí)兼具折流板和支撐作用。內(nèi)側(cè)有效高度 取其中的小值，故。查JB/T47462002，附錄B，得DN=900mm，總深度H=225mm，內(nèi)表面積A=，容積V=；由及已知條件可計(jì)算出 h=25mm標(biāo)記： EHA90011216MnR JB/T47462002由于各種工藝和結(jié)構(gòu)上的要求，不可避免地要在容器上開(kāi)孔并安裝接管，例如在此浮頭式換熱器管箱處開(kāi)管程進(jìn)出口接管孔，在筒體上開(kāi)進(jìn)出口接管孔。它或者與筒體直接相焊（固定管板式換熱器），或者被夾持在兩法蘭之間，起著管、殼程之間隔板和固定管板式換熱器的雙重作用。（1）管程壓力Pt作用下(內(nèi)壓)浮頭蓋的計(jì)算參看GB1511999，查JB/T47672002鋼制壓力容器用封頭要100%射線探傷取=.A球冠形封頭計(jì)算厚度（材料16MnR） = （?。? 根據(jù)GB6654《壓力容器用鋼板》規(guī)定：對(duì)于16MnR鋼板可取厚度負(fù)偏差，取腐蝕裕量，厚度附加量。 對(duì)于受拉螺栓，其主要的破壞形式是螺栓桿螺紋部分發(fā)生斷裂，因而其設(shè)計(jì)準(zhǔn)則是保證螺栓的精力或疲勞拉伸強(qiáng)度；對(duì)于受剪螺栓，其主要的破壞形式是螺栓桿和孔壁的貼和面上出現(xiàn)壓潰或螺栓桿被剪斷，其設(shè)計(jì)準(zhǔn)則是保證連接的擠壓強(qiáng)度和螺栓的剪切強(qiáng)度，其中連接的擠壓強(qiáng)度對(duì)連接的可靠性起決定作用。為了增大墊片的彈性和回彈性，金屬帶與非金屬填充帶均軋制成波形，有四種結(jié)構(gòu)形式： A型又稱基本型，不帶加強(qiáng)環(huán)，用于槽密封面； B型帶內(nèi)加強(qiáng)環(huán)，用于凹凸密封面； C型帶外加強(qiáng)環(huán)，用于平面密封面； D型內(nèi)外均有加強(qiáng)環(huán)，用于平面密封面。 多程管箱中，管箱上各相鄰的焊縫間距離必須大于或等于4s且大于或等于50mm。?P0的檢驗(yàn) 參考[4]《換熱器設(shè)計(jì)手冊(cè)》P81頁(yè)運(yùn)用埃索法計(jì)算殼程壓強(qiáng)降：?Ps=（?P1+?P2）FsNs其中：?P1——流體橫過(guò)官束的壓強(qiáng)降，Pa?P2 ——流體通過(guò)折流板缺口的壓強(qiáng)降，PaFs ——?dú)こ虊毫档慕Y(jié)垢修正系數(shù)，對(duì)液體=F——管子排列方式對(duì)壓強(qiáng)降的修正系數(shù)，轉(zhuǎn)置正方形排列，F(xiàn)=f0——?dú)こ塘黧w摩擦系數(shù)，當(dāng)Re500 時(shí)，f0==Nb ——折流板數(shù)目nc ——因?yàn)榘凑叫闻帕校詎c=15h——折流板間距，殼程流體面積:A0=hDncd0==殼程流速:u0=VsA0=250003600825=雷諾數(shù):Reo=douoρμ0=103=4625Reo=4625＞4000,所以為湍流所以：?P1=Ff0ncNb+1ρu022=24+1825=?P2==24825=1159Pa∑?P0=+11591=10kPa所以殼程壓強(qiáng)降滿足設(shè)計(jì)要求。浮頭式換熱器不但其本身可以補(bǔ)償熱膨脹，而且由于固定端的管板是以法蘭與殼體相連接的，因此管束可以從殼體中抽出，便于清洗和檢修，因此其應(yīng)用較廣泛。第二章 工藝計(jì)算根據(jù)工藝計(jì)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(jìn)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(duì)其結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)包括筒體、管箱、法蘭、浮頭蓋、管板、開(kāi)口補(bǔ)強(qiáng)、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(jì)，強(qiáng)度計(jì)算與校核。在本設(shè)計(jì)中我細(xì)心的分析了其危險(xiǎn)截面的應(yīng)力并進(jìn)行了計(jì)算與校核，保證其在實(shí)際生產(chǎn)中的安全。我本次設(shè)計(jì)的題目是雜醇油冷卻器，所謂的冷卻器也就是一種換熱器。s導(dǎo)熱系數(shù)（W/(m由于水的粘性大，對(duì)流傳熱系數(shù)一般較大，容易結(jié)垢，為了以后方便清理?yè)Q熱器和處理循環(huán)水，所以走管程。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。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。顯然，拆卸這種連接時(shí)，不用拆下螺柱。螺栓設(shè)計(jì)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(duì)于40Cr，鋼材標(biāo)準(zhǔn)GB3077，使用狀態(tài)調(diào)質(zhì)，=212Mpa； 設(shè)計(jì)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(shí)際的螺栓面積： 故滿足設(shè)計(jì)要求。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(jì)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(jì)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(jì)算厚度 選用材料16MnR，則設(shè)計(jì)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(jì)算根據(jù)GB6654《壓力容器用鋼板》規(guī)定：對(duì)于16MnR鋼板可取厚度負(fù)偏差，取腐蝕裕量，厚度附加量。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(shì)的管板。補(bǔ)強(qiáng)的方法主要采用等面積補(bǔ)強(qiáng)法，即認(rèn)為客體因開(kāi)孔被削弱的承載面積，須有補(bǔ)強(qiáng)材料在離孔邊一定距離范圍內(nèi)予以等面積補(bǔ)償。對(duì)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(gè)支承點(diǎn)；拉桿材料用20鋼。（3）折流板的管孔 查GB1511999表36，對(duì)于Ⅱ；管孔加工時(shí)，折流板上管孔加工后，45176。這就培養(yǎng)了我們?nèi)娣治鰡?wèn)題和解決問(wèn)題的能力。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(jìn)、出口的流動(dòng)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(shí)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)。 弓形流板的排列采用水平裝配,這樣可造成流體的強(qiáng)烈擾動(dòng),傳熱效果好。 外側(cè)有效高度 （實(shí)際外伸高度）取其中的小值，故=。根據(jù)JB/T472192選取外頭蓋側(cè)法蘭，代號(hào)：側(cè)法蘭；密封面形式：凸密封面 ，代號(hào)：T；結(jié)構(gòu)型式見(jiàn)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(duì)應(yīng)的螺柱規(guī)格M24，數(shù)量28，對(duì)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(duì)，按JB/T47032000選用凹面法蘭（長(zhǎng)頸對(duì)焊法蘭），其結(jié)構(gòu)尺寸見(jiàn)下表： 表36 外頭蓋法蘭數(shù)據(jù)（單位：mm） DH1060101597696696352115hRda35181626122721對(duì)應(yīng)的螺柱規(guī)格M24，數(shù)量28，對(duì)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(zhǎng)頸對(duì)焊聚四氟乙烯板鍛件16Mn4045選擇標(biāo)準(zhǔn)橢圓封頭，材料16MnR，其尺寸同管箱封頭=12mm，且短接長(zhǎng)度為104mm。管板除了與管子和殼體連接