【文章內(nèi)容簡介】 mmn 12?? 封頭的總重 . 受外壓封頭計(jì)算： 選取標(biāo)準(zhǔn)橢圓形封頭， DN=800mm 材料 16MnR ? ? MpaC 17060 ??? 假設(shè)名義厚度 mmn 12?? 負(fù)偏差 c1 = 腐蝕余量 c2 =3mm 有效厚度 e? =1203=9mm 當(dāng)量球殼外半徑 mmDKR io ???? 809720 ??eiR? 則 0 0 1 2 2 ???eiRA? 查 GB1501998 圖 6— 3 E= 10 Mpa5 [P]= M p aPM p aREce 1020 8 3 8 3 2 520???????????? ? 故 n? =12mm 合適。 橢圓封頭簡圖： （ 1） 橢圓封頭 吉林化工學(xué)院 課程 設(shè)計(jì)（說明書） 5 管板設(shè)計(jì) 材料：選用 16MnR,其許用應(yīng)力 ? ? MpaC 17070 ??? （ 1）管板和換熱器的連接型式：要求管板和換熱器的連接接頭嚴(yán)密不漏，管殼程介質(zhì)不能接觸，且有很高的腐蝕危險 ，同時由于脹接是不連續(xù)的，管子和管孔間的間隙會成為腐蝕的起點(diǎn)，則管板和換熱器采用焊接形式。 （ 2）管板最小厚度 a 布管： 管子的材料：選用材料 16MnR作為換熱器。 本設(shè)計(jì)選取 464 根換熱管，由 GB1511999 中知管子的排列形式分為四種：三角形、轉(zhuǎn)角三角形 、正方形、轉(zhuǎn)角正方形排列。設(shè)計(jì)的 U型管 換熱器的換熱管外徑為 25mm ， 殼程需用機(jī)械清洗時不采用三角形排列，所以選擇正方形旋轉(zhuǎn) 形 排列形式。 由換熱器手冊表 1616 得外徑為 25mm 的換熱管，當(dāng)用轉(zhuǎn)置正方形排列時 ，其換熱管分程板槽兩側(cè)相鄰的管中心距應(yīng)為 32mmx32mm 正方形的對角線長，即 Sn=. b 管孔：由 GB1511999表 17得換熱管和管孔直徑允許偏差為：換熱管： 25? 管孔 ?? 。 c 換熱器中心距及分程隔板槽兩側(cè)相鄰管中心距 ①由于分程隔板厚度為 14，為此我們?nèi)」馨迳系姆殖谈舭宀凵顬?4，寬為 12mm 。 管板分程隔板槽示意圖： （ 2）管板分程隔板槽 d 布管限定圓 根據(jù)表 1617 布管限定圓 32bDD il ?? 有 db ? 且不小于 10 mm 得 ????b 所以取 mmb 103 ? 即 mmD l 7 8 01028 0 0 ???? 其中 ： d—— 管板的計(jì)算厚度 mm 3b —— U型管 換熱器管束 最外層換熱管外表面至殼體內(nèi) 壁的最短距離 吉林化工學(xué)院 課程 設(shè)計(jì)（說明書） 6 Di—— 換熱器筒體內(nèi)直徑。 布管限定圓示意 圖： （ 3）布管限定圓 示意圖 ①管板的計(jì)算厚度： ? ?tdGpD ??? ? 其中： d—— 管板的計(jì)算厚度 mm GD —— 墊片壓緊力作用中心圓直徑 mm dp —— 管板設(shè)計(jì)壓力 根據(jù)《鍋爐壓力容器法規(guī)》取兩值中較 大值 atd Mppp ?? ? —— 管板強(qiáng)度消弱系數(shù) ?? ??t? —— 設(shè)計(jì)溫度下管板材料的許用應(yīng)力 aMp 即 ?????? ②據(jù)（ 7556）：管板厚度應(yīng)小于下列三者之和 吉林化工學(xué)院 課程 設(shè)計(jì)（說明書） 7 1） 管板的計(jì)算厚度 2） 殼程腐蝕余量或結(jié)構(gòu) 開槽深度取大者 3） 管程腐蝕余量或分程隔板開槽深度取大者 由前面知： 1） 管板的計(jì)算厚度 ?? 2） 殼程腐蝕余量 mmC 22 ? ，開槽深度 mmh 41 ? mmh 62 ? ， 所以管板厚度：mmb ???? 取 mmb 70? 拉桿和定距管的確定 a 拉桿 ①拉桿的結(jié)構(gòu)形式：拉桿定距管結(jié)構(gòu)，適用于換熱管外徑大于 或等于 19mm 的管束。 下圖為 拉桿定距管結(jié)構(gòu) ： （ 4）拉桿定距管結(jié)構(gòu) ②拉桿的直徑和數(shù)量 由 GB1511999 表 43 選取拉桿直徑 d=16mm，筒體內(nèi)徑為 800 時，拉桿數(shù)目 n=6。 尺寸如下圖： （ 5）拉桿尺寸圖 ③拉桿的布置 拉桿應(yīng)盡量均勻的布置在管束的邊緣外側(cè)，這樣可減少輕流體沖擊帶來的振動，防止管束損壞。 b 定距管 定距管采用換熱器切向間距和折流板間距相同的管段套在拉桿上，一端固定在管板上，吉林化工學(xué)院 課程 設(shè)計(jì)（說明書） 8 另一端用螺母擰緊國定，用來固定折流板，防止移動。 尺寸：同換熱器尺寸相同，長度如組件圖 ZB06042 材料選用 20。 折流板設(shè)計(jì) 折流板的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)主要根據(jù)工藝過程和要求來確定，其設(shè)置的主要目的是為了增加管間流速，提高傳熱效果。 折流板主要形式：弓形、圓盤 圓環(huán)形、圓缺形等，本設(shè)計(jì)采用圓缺形單缺邊折流板。 材料：為保持物料清潔，選用 Q235A 板材 制作折流板，許用應(yīng)力： ? ? MpaC 17060 ??? 。 折流板尺寸： 折流板缺邊位置尺寸：切去部分的高度一般取 ? ? mmDh i ~ ???? 折流板的間距： ①最小板間距：取殼體內(nèi)徑的 51 或 50mm 中的較大值。本設(shè)計(jì)取 50mm 。 ②最大板間距：折流板最大間距應(yīng)保持換熱管的無支承長度。用作折流時，其值應(yīng)大于殼體內(nèi)徑。本設(shè)計(jì)取 1900mm 。 折流板的厚度：折流板厚度與殼體直徑換熱管 無支承長度有關(guān)。本設(shè)計(jì)取 16mm 。 旁路擋板設(shè)計(jì) a 旁路擋板的數(shù)目： 由 [7]— P600 知：當(dāng)公稱直徑 DN=700～ 1000mm 時，采用兩對擋板。 b 材料：選用 Q235A板材 c 尺寸及安裝形式： 查文獻(xiàn) [7]— P600 知：旁路擋板的厚度一般取與折流板相同的厚度， mm16?? 旁路擋板嵌入折流板槽，并與折流板焊死。 容器法蘭的設(shè)計(jì) a 法蘭的形式：根據(jù)本設(shè)計(jì)使用的介質(zhì) 、設(shè)計(jì)壓力、設(shè)計(jì)溫度、公稱直徑確定。法蘭的結(jié)構(gòu)形式為對焊法蘭，法蘭的密封面形式為凹凸面，材料選取 16MnR。許用壓力? ? MpaC 17070 ??? 。 b 法蘭的選?。? 管法蘭： HG5001～ 502858 設(shè)備法蘭： JB1157～ 116482 拉管法蘭： HG5001～ 502858 管箱上的設(shè)備法蘭：本設(shè)計(jì)選取 JB115882 甲型平焊法蘭 選取支座 臥式換熱器采用固定型和滑動型鞍式支座各一個，鞍式支座是固定臥式容器中的支座形式，按照 19 9247 12 ?TJB 鞍式支座標(biāo)準(zhǔn)。我們選取 BI1300S和 BI1300F的支座，材料為 ,墊板材料為 16MnR 板材，各部分尺寸如下所示： 吉林化工學(xué)院 課程 設(shè)計(jì)（說明書） 9 圖為 B型鞍式支座： （ 6）鞍式支座 吉林化工學(xué)院 課程 設(shè)計(jì)（說明書） 10 第四章 強(qiáng)度校核 管箱筒體計(jì)算 計(jì)算條件： 計(jì)算壓力： ac Mpp ? 設(shè)計(jì)溫度： t=℃ 內(nèi)徑： mmDi ? 材料： 16MnR 板材 試驗(yàn)溫度許用應(yīng)力 ? ? ?? 設(shè)計(jì)溫度許用應(yīng)力 ? ? at ?? 試驗(yàn)溫度下屈服點(diǎn) as ?? 鋼板負(fù)偏差 mmC ? 腐蝕裕量 mmC ? 焊接接頭系數(shù) ?? 厚度及重量計(jì)算 計(jì)算厚度： ? ? mmPDP ct ic ???? ???? ??? 有效厚度： mmce 10202021 ??????? ?? 名義厚度： mmn ?? 重量為 壓力試驗(yàn)時應(yīng)力校核 壓力試驗(yàn)類型：液壓試驗(yàn) 試驗(yàn)壓力值： ? ?? ?atT MppP ????? ?? 壓力試驗(yàn)允許通過的應(yīng)力水平 ??T? ： ? ? asT 1 03 4 ???? ?? 試驗(yàn)壓力下圓筒的應(yīng)力： ? ? ? ?ae eiTT MpDP ??? ????? ?? ?? 因?yàn)?? ?TT ?? ? 所以校核結(jié)果合格 壓力及應(yīng)力計(jì)算 最大允許工作壓力： ? ? ? ?? ? ? ?aeitew MpDP ?? ?????? ? ??? 吉林化工學(xué)院 課程 設(shè)計(jì)（說明書） 11 設(shè)計(jì)溫度下計(jì)算應(yīng)力： ? ? ? ?ae eict MpDP ?? ???? ? ?? ? ? at ????? 因?yàn)?? ? tt ??? ? 所以結(jié)論：筒體名義厚度大于或等于 GB151 中規(guī)定的最小厚度 合格。 殼程圓筒計(jì)算 計(jì)算條件 計(jì)算壓力 ac MpP ? 設(shè)計(jì)溫度 t=℃ 內(nèi)徑： mmDi ? 材料： 16MnR 板材 試驗(yàn)溫度許用應(yīng)力： ? ? ?? 設(shè)計(jì)溫度許用應(yīng)力： ? ? at ??