【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 5 1 02 ( ) 2 1 0 . 3 6 ( 5 . 2 2 4 . 0 )mM K Q G? ? ? ?? ? ? ? 由 K， Q 查 GB15199圖 30 得 43=9 10G ? ，計(jì)算 ? 、 M? 、 fM? 。 ? —— 法蘭力矩折減系數(shù)； 30 . 0 2 8 0 . 9 70 . 0 2 8 0 . 0 0 0 9ffKKG? ? ? ??? M? —— 管板邊緣力矩變化系數(shù)； 管箱法蘭厚度 30f mm? ? ??inD? 南華大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 20 頁 共 62 頁 02 0030 ??ifD? 查 GB15199圖 26，得 5 ???w 管箱圓筒與 法蘭夫人旋轉(zhuǎn)剛度參數(shù)： 33445221121 2 2 .0 6 1 0 7 5 2 3 0 2 .0 6 1 0 6 .7 1 0 1 1 .4 61 2 1 4 0 0 7 5 1 4 0 0ff f fhi f iEbK w ED b DM P a?????????? ??? ??????? ? ? ???? ? ? ? ? ?????? ???? 39。11 0 .2 63 3 .3 70 .9 71 1 .4 6ffM KK?? ? ? ??? fM? —— 法蘭力矩變化系數(shù)； 39。 3 3 . 3 7 0 . 2 6 0 . 7 61 1 . 4 6ff fKMMK? ? ? ? ? ? 由圖 28（ a）按 K和 Q查管板第二彎矩系數(shù) 2 ? 設(shè)計(jì)條件下危險(xiǎn)組合工況的應(yīng)力計(jì)算 初始數(shù)據(jù)及 參數(shù) 按 GB1511999 進(jìn)行 h 至 k 各步驟的計(jì)算與校核 ： 殼程設(shè)計(jì)壓力： P M pa?? 管程壓力 Mpa? ? —— 線膨脹系數(shù)（ 1/℃）； t? —— 列管材料的線膨脹系數(shù)（℃） 1? ； s? —— 殼程圓筒材料線膨脹系數(shù)（℃） 1? ； 南華大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 21 頁 共 62 頁 0t —— 制造環(huán)境溫度； st —— 沿長(zhǎng)度平均殼程圓筒金屬溫度℃； t —— 沿長(zhǎng)度平均的列管金屬溫度℃； Y—— 列管與殼程圓筒的熱膨脹的變 形差； M~ —— 管板邊緣力矩系數(shù)，對(duì)于延長(zhǎng)部分兼作法蘭的管板 M~ 即是法蘭力矩系數(shù)； r?~ —— 管板徑向應(yīng)力系數(shù)； 39。~r? —— 管板布管區(qū)周邊外徑向應(yīng)力系數(shù)； P?~ —— 管板布管區(qū)周邊剪切應(yīng)力系數(shù)； wsM~ —— 在殼程壓力作用工況下的殼體法蘭力矩系數(shù)； 39。r? —— 殼體法蘭的應(yīng)力 MPa ； P? —— 管板布管區(qū)周邊剪切應(yīng)力 MPa ； 39。f? —— 殼體法蘭應(yīng)力 MPa ； t? —— 管子應(yīng)力 MPa ； c? —— 殼程圓筒軸向應(yīng)力 MPa ； Q—— 拉脫應(yīng)力 MPa ； 殼程：只有殼程設(shè)計(jì)壓力 sP ，而管程設(shè)計(jì)壓力 0tP? aP —— 有效壓力組合， MPa ； ? ?0 .60 .4 1 5 .9 9 5s Q?? ? ? ? ? 0 . 4 2 5 . 9 9 5 2 . 5 2a s s t t tP p p E M P a??? ? ? ? ? ? ? ? mM —— 基本法蘭力矩系數(shù)； 南華大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 22 頁 共 62 頁 8334 4 6 . 8 9 1 0 0 . 1 90 . 6 6 7 3 . 1 4 1 4 0 0 2 . 5 2mm iaMM DP?? ??? ? ?? ? ? pM —— 管程壓力操作工況下的法蘭力矩系數(shù)； 7334 4 2 . 8 0 1 0 0 . 0 0 80 . 6 6 7 3 . 1 4 1 4 0 0 2 . 5 2ppiaMM DP?? ??? ? ?? ? ? 殼程壓力作用工況下的管板邊緣力矩系數(shù)： 1( ) 0 .1 9 0 .2 6 0 .0 0 3 5 0 .1 9 1mM M M M? ? ? ? ? ? ? ? —— 管板邊緣剪切系數(shù)； ??? ? ? ? m —— 管板總彎矩系數(shù)； 12 0 . 6 7 0 . 4 4 2 . 4 2 1 . 21 1 0 . 4 4mmm ??? ??? ? ??? 有 1 3 3 mG K? ??? ? ? 由圖 31（ a）實(shí)線 因?yàn)?m1,K 則有 1 223 2 . 1 3 1 . 2 2 . 1 0 . 3 6 71 0 . 3 6 1 0 . 3 6i mG KK ?? ? ? ? ? 故 1 1 1m a x( , ) G G?? 根據(jù) GB1511999 固定管板式換熱器管板，其延長(zhǎng)部分兼做法蘭的應(yīng)力計(jì)算公式及管板計(jì)算表 30，有 21 1 1 1 0 . 4 4 0 . 0 44 4 5 . 2 2 4 . 0p QG ?? ??? ? ? ? 1 0 .3 6 7 0 .0 4 0 .0 1 5pG???? ? ? ? ? 39。 3 3 1 . 2 0 . 0 4 0 . 0 1 41 0 . 3 6rpmK?? ?? ? ? ? ? 30 . 0 2 8 0 . 9 70 . 0 2 8 0 . 0 0 0 9ffKKG? ? ? ??? 1( ) 0 .9 7 0 .1 9 0 .7 6 0 .0 0 3 5 0 .1 8 3ws m fM M M M?? ? ? ? ? ? ? ? 南華大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 23 頁 共 62 頁 管 板應(yīng)力計(jì)算及校核： 管板應(yīng)力： 2 20 . 6 6 7 1 4 0 02 . 5 2 0 . 0 1 5 9 5 . 2 80 . 4 3 6ia DP M P a??????? ?? ??? ? ? ? ? ? ? ????? ????[]ts? =2 2239。39。221 ( 2 )20 .5 6 0 .5 6 1 4 0 04 .2 0 .0 1 4 1 ( 2 1 .2 )1 .2 2 1 .2 3 64 9 .9 2 1 .5 [ ] 2 0 5 .5airtsPDkk mmmMPa MPa??????? ??? ? ? ? ? ? ?????????? ??? ? ? ? ? ? ? ????? ????? ? ? 1 3 2 3 . 8 44 . 2 0 . 0 4 6 . 1 8 0 . 5 [ ] 6 8 . 536 tatp p sPD M P a M P a?? ? ???? ? ? ? ? ? ? 殼體法蘭的應(yīng)力： ? ?2 239。3 .1 4 1 4 0 02 7 4 .1 1 0 .1 8 3 0 .6 6 7 2 .5 24 4 3 66 6 .1 5 1 .5 2 0 5 .5if ws aftsDY M PM p a??????? ??? ? ? ? ? ? ? ?????????? ? ? 管子應(yīng)力： 221 1 4 . 0 0 . 4 4 5 . 2 20 . 4 2 2 . 5 2 0 . 2 50 . 1 8 5 . 2 2 4 . 0t c aG v Qp P M p aQG? ? ?? ? ????? ? ? ? ? ? ??? ???? ???? ? ?0. 2 5 5. 3tcrM P a M P a??? ? ? 殼程圓筒的軸向應(yīng)力： ? ? ? ?21 1 5 3 8 6 0 0 0 . 6 6 7 ( 1 0 . 4 4 ) 2 . 5 2 1 1 . 4 23 5 3 6 8 . 9 6 5 . 2 2 4 . 0 tcassA P M P aA Q G??? ? ?? ??? ? ? ? ? ??? 拉脫應(yīng)力： ? ?0 . 2 5 1 7 6 . 6 0 . 0 1 4 1 . 5 [ ]3 . 1 4 2 5 3 9 ttsaq M P a qdl? ?? ?? ? ? ? ??? 管程： 只有管程設(shè)計(jì)壓 力 tP ，而殼程設(shè)計(jì)壓力 s 0P? 管程設(shè)計(jì)壓力 MPa? 南華大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 24 頁 共 62 頁 (1 ) 4ctP P M Pa?? ? ? ? ? 0?? β ? Et=0 2 98 8a t t tP P E M P a??? ? ? ? ? ? ? ? ? 34 0 .4 8ppiaMM DP???? ?? 1 8 ??? ? ? ? 12 0 . 6 7 1 . 1 2 . 4 2 1 . 5 91 1 1 . 1mmm ??? ??? ? ??? 1 3 3 0 .4 1 .5 9 0 .1 8 41 0 .3 6e mG K? ??? ? ? 因?yàn)?m1,K 則有 1 23 2 . 1 3 1 . 5 9 2 . 1 0 . 4 81 0 . 3 6 1 0 . 3 6 1 0 . 3 6i mG KK ?? ? ? ? ?? 故 1 1 1m ax{ , }eiG G G? = 21 1 1 . 10 . 2 5 0 . 2 5 0 . 0 5 75 . 2 2 4 . 0p QG ?? ??? ? ? ? 1 0 .4 8 0 .0 5 7 0 .0 2 7pG???? ? ? ? ? 39。 3 3 1 . 5 9 0 . 0 5 7 0 . 0 2 61 0 . 3 6rpmK?? ?? ? ? ? ? 1 0 .9 7 0 .4 8 0 .0 0 3 5 0 .4 6 2ws pM M M?? ? ? ? ? ? 管板應(yīng)力： 令 0 . 6 6 7 0 . 1 8 0 . 30 . 4AaP P M P a??? ? ? ? ? ? ?2 4 . 2 4 1 . 5 2 0 5 . 5tiA sDP M P a M p a??? ? ????? ? ? ? ????? 2239。39。 1 ( 2 )2 1 [ ] 20 ir A rtsDkkPmmmM Pa M Pa?? ???? ??? ? ? ? ? ? ????????? ? ? 南華大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 25 頁 共 62 頁 0 . 4 6 0 . 5 [ ] 6 8 . 5tip A p sDP M P a M P a? ? ??? ? ? ? 殼體法蘭的應(yīng)力： ? ?2 205 .54 tiwsfa sfDY M p M pa M pa?? ? ????? ??? ? ? ???? 管子應(yīng)力： 221 0 . 0 2t c aGQp P M p aQG ?? ? ???? ? ?????? ? ? M P aM P a crt ??? ?? 殼程圓筒的軸向應(yīng)力： ? ? ? ?21 0 . 9 2 tc t assvA P P M p aA Q G?? ? ????? ? ? ?????? 拉脫應(yīng)力： ? ?0 . 0 2 1 7 6 . 6 0 . 0 0 2 1 . 5 [ ]3 . 1 4 2 5 3 9 tt saq M P a qdl? ?? ?? ? ? ? ??? 上述計(jì)算結(jié)果表明，各個(gè)危險(xiǎn)工況下，各結(jié)構(gòu)單元的應(yīng)力和連接結(jié)構(gòu)中的載荷均小于該元件材料的許用應(yīng)力或許用承載能力，因此，本氧化器管板是安全可靠的 南華大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 26 頁 共 62 頁 5 接管法蘭的選擇 圖 ① 三元汽進(jìn)口和反應(yīng)汽出口接管φ 377 接管管法蘭： DN=350 D =490 K=445 L=22 f=4 C=26 d=412 B=380 螺栓：M20 數(shù)量： 12 個(gè) 重量： ② 蒸汽出口接管φ 219 接管管法蘭： DN=200 D =320 K=280 L=18 f=3 C=22 d=255 B=222 螺栓： M16 數(shù)量： 8 個(gè) 重量： ③ 裝配總圖上軟水入口 41?c 接管φ 133 4mm 接管管法蘭： DN=125 D =240 K=200 L=18 f=3 C=18 d=175 B=135 螺栓： M16 數(shù)量： 8 個(gè) 重量： 南華大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 27 頁 共 62 頁 圖 a．裝配總圖上 軟水入口 21?d 、放凈口 f、 g、軟水出口、排污口 接管均選用φ 57 3mm 接管管法蘭： DN=50 D =165 K=125 L=18 f=3 C=20 d=90 B=74 H=48 螺栓： M12 數(shù)量： 4 個(gè) 重量： b．放凈口 l 接管 φ 32