【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 黏度修正系數(shù)為：殼程換熱系數(shù)為： 查GB151—1999書第138頁(yè)可知：殼程選用煤油、管程選用冷卻水污垢熱阻為： 由于管壁比較薄，103N/m3所以管壁的熱阻可以忽略不計(jì)。所以可以計(jì)算出總傳熱系數(shù)為：則傳熱系數(shù)比為：(合理)所以假設(shè)合理。 管外壁熱流溫度計(jì)算為：管外壁溫度為：誤差校核：因?yàn)檎`差不大，所以合適。壁溫下油的黏度為：黏度修正系數(shù)：查得管程摩擦系數(shù)為：管程數(shù) 管內(nèi)沿程壓為：回彎壓降為：取進(jìn)出口處質(zhì)量流速為：進(jìn)出口管處壓降為：管程污垢校正系數(shù)為：管程壓降：殼程當(dāng)量直徑為：m殼程雷諾數(shù)為：經(jīng)查殼程的摩擦系數(shù)為：管束壓降為：取進(jìn)口管處質(zhì)量流速為：取進(jìn)口管壓降為：取導(dǎo)流板阻力系數(shù)為：5導(dǎo)流板壓降為：殼程結(jié)垢修正系數(shù) 殼程壓降為：管程、殼程允許壓降為： 符合壓降條件沈陽(yáng)化工大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 第三章 強(qiáng)度計(jì)算第三章 強(qiáng)度計(jì)算序號(hào)項(xiàng)目符號(hào)單位數(shù)據(jù)來(lái)源及計(jì)算公式數(shù)值1換熱管外徑GB1511999《管殼式換熱器》252管長(zhǎng)GB1511999《管殼式換熱器》30003傳熱面積《管殼式換熱器設(shè)計(jì)原理》4換熱管根數(shù)個(gè)4005拉桿個(gè)GB1511999《管殼式換熱器》16/86材料GB1501998《鋼制壓力容器》201正三角形排列GB1511999《管殼式換熱器》圖112換熱管中心距GB1511999《管殼式換熱器》323隔板板槽兩側(cè)相鄰中心距GB1511999《管殼式換熱器》441換熱管中心距GB1511999《管殼式換熱器》表12322換熱管根數(shù)根4003分程隔板厚同上104管束中心排管的管數(shù)根同上225筒體直徑同上7726實(shí)取筒體直徑考慮防沖板向上取800 序號(hào)項(xiàng)目符號(hào)單位數(shù)據(jù)來(lái)源及計(jì)算公式結(jié)果1工作壓力給定2材料GB1501998《鋼制壓力容器》Q235R3材料許用應(yīng)力GB1501998《鋼制壓力容器》2354焊接接頭系數(shù)《過程裝備設(shè)計(jì)》5殼程設(shè)計(jì)壓力6筒體計(jì)算厚度0．537設(shè)計(jì)厚度8名義厚度9實(shí)取名義厚度GB1511999《管殼式換熱器》表8610負(fù)偏差《過程裝備設(shè)計(jì)》111腐蝕余量《過程裝備設(shè)計(jì)》212計(jì)算厚度313設(shè)計(jì)厚度下圓筒的計(jì)算應(yīng)力 14校核合格15設(shè)計(jì)溫度下圓筒的最大許用工作壓力序號(hào)項(xiàng)目符號(hào)單位根據(jù)來(lái)源及計(jì)算公式數(shù)值1試驗(yàn)壓力2圓筒薄膜應(yīng)力 3校核 合格序號(hào)項(xiàng)目符號(hào)單位根據(jù)來(lái)源及計(jì)算公式數(shù)值1設(shè)計(jì)壓力2材料GB1501998《鋼制壓力容器》Q235R3材料許用應(yīng)力GB1501998《鋼制壓力容器》2354焊接接頭系數(shù)《過程裝備設(shè)計(jì)》5封頭計(jì)算厚度6設(shè)計(jì)厚度2．537名義厚度8實(shí)取名義厚度GB1511999《管殼式換熱器》表869有效厚度510設(shè)計(jì)厚度下封頭的計(jì)算應(yīng)力 11校核12設(shè)計(jì)溫度下封頭的最大許用工作壓力13 合格 設(shè)備法蘭的選擇按其條件 設(shè)計(jì)溫度 設(shè)計(jì)壓力 由《壓力容器法蘭》選擇甲型平焊法蘭，相關(guān)參數(shù)如下： 單位（）螺柱規(guī)格螺柱數(shù)量81578075074073736M1628由《壓力容器法蘭》選擇相應(yīng)墊片：非金屬軟墊片 JB/T4704—2000其相應(yīng)尺寸為：D=739mm d=703mm 接管法蘭的選擇1〉管程接管的公稱直徑相同設(shè)為，設(shè)進(jìn)出口質(zhì)量流量為 則同理 故取a =b=100mm故取公稱直徑 公稱壓力為 2〉殼程接管的公稱直徑相同設(shè)為，設(shè)進(jìn)出口質(zhì)量流量為 則同理故取公稱直徑 公稱壓力為 由《鋼制管法蘭，墊片，緊固件》選擇板式平焊法蘭 DNA/ 法蘭理論重量100210170418M1618由《鋼制管法蘭，墊片，緊固件》選擇板式平焊法蘭 DNA/ 法蘭理論重量80190150418M161管板的設(shè)計(jì)管板尺寸的確定及強(qiáng)度計(jì)算:本設(shè)計(jì)為管板延長(zhǎng)部分兼作法蘭的形式，圖18所示e型連接方式的管板。A、確定殼程圓筒、管箱圓筒、管箱法蘭、換熱管等元件結(jié)構(gòu)尺寸及管板的布管方式；以上項(xiàng)目的確定見項(xiàng)目一至七。B、計(jì)算、Kt、、Q；序號(hào)項(xiàng)目符號(hào)單位數(shù)據(jù)來(lái)源和計(jì)算公式數(shù)值1筒體內(nèi)徑Di8002筒體內(nèi)徑橫截面積AA=π/45026553筒體厚度64圓筒內(nèi)殼壁金屬截面積（+）151925管子金屬總截面積=706866換熱管根數(shù)4007換熱管外徑258換熱管壁厚9換熱管材料的彈性模量GB1501998表F518500010換熱管有效長(zhǎng)度L292011沿一側(cè)的排管數(shù)20012布管區(qū)內(nèi)未能被管支撐的面積13管板布管區(qū)面積14管板布管區(qū)當(dāng)量直徑=15換熱管中心距SGB15119993216隔板槽兩側(cè)相鄰管中心距GB15119994417管板布管內(nèi)開孔后的面積=18系數(shù)=/19殼體不帶膨脹節(jié)時(shí)換熱管束與圓筒剛度比=/As20殼程圓筒材料的彈性模量GB1501998表F519000021系數(shù)=/22系數(shù)=23系數(shù)=24管板布管區(qū)當(dāng)量直徑與殼程圓筒內(nèi)徑比PtPt=/25管子受壓失穩(wěn)當(dāng)量長(zhǎng)度GB1511999圖32200826設(shè)計(jì)溫度下管子受屈服強(qiáng)度GB1501998表F227管子回轉(zhuǎn)半徑8，計(jì)算和序號(hào)項(xiàng)目符號(hào)單位數(shù)據(jù)來(lái)源和計(jì)算公式數(shù)值1墊片接觸寬度NGB1501998表91252墊片基本密度寬度=N/23墊片比壓力yGB1501998表92114墊片系數(shù)m5墊片有效密封寬度bB=96墊片壓緊力作用中心圓直徑DGDG =D2b6267預(yù)緊狀態(tài)下需要的最小螺栓載荷N= DG8操作狀態(tài)下需要的最小螺栓載荷N=( DGby)9常溫下螺栓材料的許用應(yīng)力GB1501998表F410預(yù)緊狀態(tài)下需要的最小螺栓面積=/11操作狀態(tài)下需要的最小螺栓面積= /12需要螺栓總截面積mm2=max{，}13法蘭螺栓的中心圓直徑Db68014法蘭中心至作用處的徑向距離=(Db DG)/22715基本法蘭力矩N．=16筒體厚度617法蘭頸部大端有效厚度=18螺栓中心至法蘭頸部與法蘭背面交的徑向距離19螺栓中心處至FT作用位置處的徑向距離= (++)/220作用于法蘭內(nèi)徑截面上的流體壓力引起的軸向力N=Pc21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差N=22操作狀態(tài)下需要的最小墊片壓力N=bmPc23法蘭操作力矩N．=++10624螺栓中心距FD作用處的徑向距離=（Db）40D、假定管板的計(jì)算厚度為δ，然后按結(jié)構(gòu)要求確定殼體法蘭厚度，計(jì)算K，k、和Kf。序號(hào)項(xiàng)目符號(hào)單位數(shù)據(jù)來(lái)源和計(jì)算公式數(shù)值1假定管板計(jì)算厚度402殼體法蘭厚度323管板材料彈性模量GB1501998表F51901034換熱管材料的彈性模量GB1501998表F51911035管板剛度削弱系數(shù)ηGB15119996換熱管有效程度29207管板強(qiáng)度削弱系數(shù)μGb15119998管子金屬總截面積9換熱管加強(qiáng)系數(shù)KK=() 10管板布管區(qū)的當(dāng)量直徑與殼程圓筒內(nèi)徑之比=11管板周邊布管區(qū)的無(wú)量綱參數(shù)kk=K（1）12管束模數(shù)=/（L13殼體法蘭材料彈性模量GB1501998表F519010314殼體圓筒材料彈性模量GB1501998表F519010315殼體法蘭寬度=/216系數(shù)GB1511999圖2617殼體法蘭與圓筒的選裝剛度=18旋轉(zhuǎn)剛度無(wú)量綱參數(shù)=π/（4）E、由GB1511999 P51圖27按照K和查，并計(jì)算值，由圖29按照K和查G2值 序號(hào)項(xiàng)目符號(hào)單位數(shù)據(jù)來(lái)源和計(jì)算公式數(shù)值1管板第一矩系數(shù)GB1511999圖272系數(shù)=/（K）3系數(shù)GB1511999圖29F、計(jì)算M1，由GB1511999圖30按照K和Q查，計(jì)算，、。序號(hào)項(xiàng)目符號(hào)單位數(shù)據(jù)來(lái)源和計(jì)算公式數(shù)值1管箱法蘭材料的彈性模量GB1501998表F51911032管箱法蘭厚度JB/T47022000323系數(shù)GB1511999圖264管箱圓筒與法蘭的旋轉(zhuǎn)剛度參數(shù)=5管板邊緣力矩的變化系數(shù)=1/（/ +）6法蘭力矩變化系數(shù)=/ 7管板第二彎矩系數(shù)GB1511999圖28（a）G、按殼程設(shè)計(jì)壓力，而管程設(shè)計(jì)壓力=0，膨脹變形差r，法蘭力矩的的危險(xiǎn)組合（）a、 只有殼程設(shè)計(jì)壓力，而管程設(shè)計(jì)壓力=0，不計(jì)膨脹節(jié)變形差（即r=0）。序號(hào)項(xiàng)目符號(hào)單位數(shù)據(jù)來(lái)源和計(jì)算公式數(shù)值1當(dāng)量壓力組合2有效壓力組合3基本法蘭力矩系數(shù)4管程壓力下的法蘭力矩系數(shù)5管板邊緣力矩系數(shù)6管板邊緣剪切系數(shù)7管板總彎矩系數(shù)8系數(shù)9殼體法蘭力矩系數(shù)10310管板徑向應(yīng)力系數(shù)=11管板的徑向應(yīng)力11．8312管板布管區(qū)周邊外徑向的應(yīng)力系數(shù)13管板布管區(qū)周邊外徑向的應(yīng)力14管板布管區(qū)周邊剪切應(yīng)力系數(shù)15法蘭的外徑與內(nèi)徑之比16系數(shù)YGB1501998表9517殼體法蘭應(yīng)力18換熱管的軸向應(yīng)力=