【文章內(nèi)容簡介】 數(shù)公稱直徑DN（mm）總深度H（mm）直邊高度（mm）內(nèi)邊面積A（㎡）容積V（m3）100027525封頭厚度計算：名義厚度： 管箱最小長度的確定原則：管箱上各相鄰的焊縫之間的距離必須大于等于4S，且應(yīng)大于或等于50mm，其中S為管箱壁厚。使用公式： （35） （36）式中： Lgmin管箱最小長度，mm； L2接管位置尺寸，mm； L3接管至殼體與封頭連接焊縫間的距離，mm； L4—封頭高度，mm； B接管補強圈外徑，mm； C接管補強圈外邊緣至設(shè)備法蘭或管箱殼體連接焊縫間的距離，mm。 C≥4S，且≥50。則：，取C=50mm。 取 ：L3=L2=325mm，L4=275mm 則： 由于容器法蘭與筒體連接處厚度差異較大，故設(shè)置過渡圓筒以減小壁厚突變應(yīng)力。（1）容器法蘭與殼體連接處： 過渡圓筒長度： （2）容器法蘭與管箱連接處： 過渡圓筒長度： 由于筒體上兩焊縫間的距離最小為50mm,則取L5=50mm。4主要零部件結(jié)構(gòu)設(shè)計及計算 隔板材料采用與管箱相同的材料制造，最小厚度應(yīng)按照表41[1]的規(guī)定。表41分程隔板的最小厚度/mm公稱直徑DN（mm）隔板最小厚度碳素鋼及低合金鋼高合金鋼≤60086600≤120010812001410則，取隔板材料為Q345R，隔板的最小厚度為10mm。分程隔板槽深：（1）槽深不宜少于4mm；（2）分程隔板槽的深度為：碳鋼12mm，不銹鋼11mm；（3）分程隔板槽拐角的倒角一般為450，倒角寬度近似等于分程墊片的圓角半徑；（4）厚度大于10mm的分程隔板，密封面處應(yīng)削邊至10mm。綜上，分程隔板的參數(shù)如下：材料：Q345R；厚度：12mm；槽深：4mm；槽寬：12mm；倒角：450。 U型管彎管段得彎曲半徑R應(yīng)不小于兩倍的換熱管外徑。通過查表42[6]U型彎管段最小彎曲半徑。表42U型彎管段最小彎曲半徑R min/mm換熱管外徑1014192532384547Rmin20304050657590115設(shè)計選用的換熱管外徑為25mm，故最小彎曲半徑為50mm。U型管彎管段彎曲前得最小壁厚計算：使用公式： （41）式中： d換熱管外徑，mm； R彎管段的彎曲半徑，mm； δ0彎曲前換熱管的最小壁厚，mm； δ1直管段的計算壁厚，mm。直管段的計算壁厚： 。 U型管式換熱器和釜式再沸器管板與管箱、殼體的連接可拆，因管束經(jīng)常需要抽出清洗、維修，所以管板與殼體、可以與管箱之間不采用焊接結(jié)構(gòu)，做成可拆卸的結(jié)構(gòu)。其形式是用管箱法蘭、殼體法蘭將管板加持固定，而成為固定管板，另一端自由伸縮。使用公式： （42） （43）式中： μ鋼板開孔削弱系數(shù)，； a一根金屬管壁的橫截面積,； C管板上管孔所占的總截面積。材料選用Q345R，400℃下材料的許用應(yīng)力[σ]=110MPa。假設(shè)b=66mm（1）一根金屬管壁的橫截面積 兩管板間換熱管有效長度（除掉兩管板厚度）L估取6000mm（2）計算系數(shù)K K=根據(jù)規(guī)定，按管板簡支考慮，K值由查圖可得[3]。 代入數(shù)據(jù)得： |σr|[σ]，滿足條件。 ,滿足條件。管子拉脫力校核使用公式 （44）式中： 管子最大軸向應(yīng)力，MPa； 管子與管板的脹接長度，㎝； [q]許用拉脫力，MPa。 故滿足設(shè)計要求。則：管板的厚度為b=120mm管板上螺紋孔深度：使用公式： （45）式中： L2螺孔深度，mm； dn拉桿螺孔公稱直徑，mm。代入數(shù)據(jù)得： 堰板設(shè)置在液體出口前，為保證加熱管完全浸泡在沸騰的釜液中，液面的最低位置應(yīng)比加熱的最上表面高約50mm，因此取其直徑為1600mm，弦高為1030mm，厚度為10mm，材料為Q345R。 當(dāng)換熱管直徑大于800mm時，為了減少裝配或檢修時抽裝管束的困難避免損壞折流板或支撐板，需要設(shè)置滑道，滑道的結(jié)構(gòu)有滑板，滾輪和滑條等，對于釜式再沸器一般采用滑條結(jié)構(gòu)，殼體底部需要設(shè)置支撐導(dǎo)軌。滑道應(yīng)在折流板外側(cè)設(shè)置四條圓鋼，直徑6mm，對稱布置，間距500 到 600，焊接在支撐板外側(cè)，長度從第一塊折流板到浮頭法蘭，約6000mm。此外，殼體內(nèi)部應(yīng)用角鋼布置支撐導(dǎo)軌，與圓鋼滑道相配合，從直管段開始布置，長度約6000mm。根據(jù)[2]可以知道，~1,并要與管束成為一個整體。導(dǎo)軌滑道的結(jié)構(gòu)簡圖如圖41： 圖41導(dǎo)軌滑道5標(biāo)準(zhǔn)零部件的選型換熱器常采用的法蘭結(jié)構(gòu)形式為：平焊法蘭及對焊法蘭。法蘭密封面形式：平面、凹凸面和榫槽面。法蘭的結(jié)構(gòu)形式和密封面形式，應(yīng)根據(jù)使用介質(zhì)、設(shè)計壓力、公稱直徑等因素來決定。 標(biāo)準(zhǔn)法蘭的選用分設(shè)備法蘭和管法蘭兩類：表51[5]設(shè)備法蘭參數(shù)標(biāo)準(zhǔn)號名稱壓力范圍工作溫度JB/T 4701 甲型平焊法蘭～20～300℃JB/T 4702乙型平焊法蘭～4MPa20～350℃JB/T 4703長頸對焊法蘭～70～450℃ 螺栓法蘭連接設(shè)計關(guān)鍵要解決兩個問題：一是保證連接處緊密不漏；二是法蘭應(yīng)具有足夠強度，不致因受力而破壞。實際應(yīng)用中，螺栓法蘭連接很少因強度不足而破壞，大多應(yīng)密封性能不良而導(dǎo)致泄露。 由設(shè)計條件選用容器法蘭為凹凸面長頸對焊法蘭，尺寸參數(shù)如表52[5]所示，表52長頸對焊法蘭參數(shù)PN=公稱直徑DN/mm法蘭/mm螺柱對接筒體最小厚度δ0DD1D2D3D4δHhaa1δ1δ2Rd規(guī)格數(shù)量10001215115511101100109710017542262324361533M304818結(jié)構(gòu)尺寸如圖51所示： 圖51凹面長頸對焊法蘭 管法蘭的設(shè)計查附錄四根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)來選取。根據(jù)壓力不同，選用了不同的法蘭形式，工藝氣接管法蘭選用帶頸平焊鋼制管法蘭，殼體側(cè)接管法蘭均選用板式平焊鋼制接管法蘭。具體參數(shù)如表53[5]所示。表53管法蘭參數(shù)公稱直徑鋼管外徑連接尺寸法蘭厚度C法蘭內(nèi)徑法蘭頸法蘭高度H坡口寬度b法蘭理論重量/kgA法蘭外徑D螺栓孔中心圓直徑K螺栓孔直徑L螺栓孔數(shù)量n螺紋TBNR5057140110144M1216593003254403952212M20243284004265404952216M20284303003255154503016M302421380107112 設(shè)備墊片標(biāo)準(zhǔn)主要有： JB/T 4704 非金屬軟墊片 JB/T 4705 纏繞墊片 JB/T 4706 金屬包墊片 一般情況下非金屬軟墊片適用于甲型平焊法蘭、乙型平焊法蘭、長頸對焊法蘭，法蘭密封面形式為光滑密封面和凹凸密封面，纏繞墊片適用于乙型平焊法蘭、長頸對焊法蘭，法蘭密封面形式為光滑密封面、凹凸密封面、榫槽密封面。金屬包墊片適用于乙型平焊法蘭和長頸對焊法蘭，法蘭密封面形式為光滑密封面、凹凸密封面、榫槽密封面。 墊片的外徑D、內(nèi)徑d，按相應(yīng)墊片標(biāo)準(zhǔn)選取。也可按所選用的法蘭的密封面形式、尺寸定取，這時可由公稱直徑定墊片的內(nèi)徑d，在參考標(biāo)準(zhǔn)給出的法蘭墊片寬度求得墊片外徑D。 墊片的選擇要綜合考慮操作介質(zhì)的性質(zhì)、操作壓力、操作溫度以及需要密封程度，對墊片本身要考慮墊片性能，壓緊面形式，螺栓力大小以及拆裝后復(fù)用的次數(shù)，對高溫高壓的情況一般多采用金屬墊片，中溫中壓可采用金屬與非金屬組合式或非金屬墊片，中、低壓情況多采用非金屬墊片，高真空或探冷溫度下以采用金屬墊片為宜。根據(jù)設(shè)計條件選取如下表54[5]所示：表54墊片介質(zhì)法蘭公稱壓力/MPa工作溫度/℃密封面墊片形式材料油品、油氣、溶劑（丙烷、丙酮、苯、酚、糠醛、異丙醇），石油化工原料及產(chǎn)品≤≤200突（凹凸）耐油墊、四氟墊耐油橡膠、石棉板、聚四氟乙烯板400凹凸紫銅墊紫銅板所選墊片的參數(shù)如表55[5]所示。表55非金屬軟墊片參數(shù)公稱壓力 PN/MPa公稱直徑 DN/mmDd100010991039 當(dāng)換熱器殼程介質(zhì)有相變時，無需設(shè)置折流板，而換熱管無支撐跨距超過表4—6規(guī)定時，應(yīng)設(shè)置支撐板，用來支撐換熱管，以防止換熱管產(chǎn)生過大的撓度或誘導(dǎo)振動。其形狀尺寸均按折流板一樣來處理。具體參數(shù)如表56[1]所示。表56換熱管無支撐跨距/mm換熱管外徑d1014192532384547最大無支持跨距8001100150019002200250028003200、定距管 折流板與支撐板一般均采用拉桿與定距管等原件與管板固定。拉桿一端用螺紋擰入管板，每兩塊折流板之間的間距用定距管固定，每根拉桿上最后一塊折流板與拉桿用兩個螺母緊鎖固定，這種形式易于調(diào)節(jié)折流板之間的夾緊程度，在穿進換熱管后，各折流板處于相對自由狀態(tài)。拉桿的直徑按表57選?。罕?7換熱管外徑1014192532384557拉桿直徑1012121616161616拉桿的數(shù)量按表58選?。罕?8公稱直徑 DN/mm拉桿直徑/mm＜400≥400＜700≥700＜900≥900＜1300≥1300＜1500≥1500＜1800≥1800＜200010461012161824124481012141816446681012拉桿結(jié)構(gòu)可參見圖52 圖52拉桿詳圖 拉桿螺紋公稱直徑l6mm，管板上拉桿孔探20mm 。拉桿應(yīng)盡量均勻布置在管束的外邊緣。拉桿位置占據(jù)換熱管的位置。拉桿長度按需要確定。、螺栓和螺母 依據(jù)鋼材標(biāo)準(zhǔn)GB:T 699，所有的螺柱、螺柱均選用35號鋼，所有的螺母均選用20號鋼，正火（溫度范圍為20400。C）。 由于再沸器內(nèi)裝有MDEA貧液，為了便于觀察容器內(nèi)的液體位置，防止出現(xiàn)再沸器不合理工作，減少能源的浪費和延長設(shè)備的使用年限。故需要為設(shè)備配置液面計。根據(jù)殼體內(nèi)部的壓力和溫度，以及設(shè)備的直徑，選用雙面玻璃板液面計，具體參數(shù)如表59[5]。表59雙面玻璃板液面計尺寸液面計節(jié)數(shù) 公稱長度L透光尺寸L1B透光總長度L2液面計總質(zhì)量/kgPN/MPa31150 26014860 為了便于觀察和維修殼體內(nèi)部，故需要在筒體上設(shè)置一個人孔。根據(jù)設(shè)計壓力和溫度，選取回轉(zhuǎn)蓋板式平焊法蘭人孔。人孔參數(shù)如下表510[5]所示。表510轉(zhuǎn)蓋板式平焊法蘭人孔基本參數(shù)公稱壓力PN公稱直徑DNdwsDDtABLbb1450480659555033