【文章內(nèi)容簡介】 (25)=管板布管區(qū)面積為 At=+Ad （310）=352252+=管板布管區(qū)當(dāng)量直徑Dt=4Atπ （311）=4，ｂ0=，則墊片有效密封寬度b=b0=,DG等于墊片接觸的平均直徑，即DG=900+8402=870mm。b)計(jì)算ρt，以1/ρt查表22得Ｃc，或以1/ρt查圖19，由縱坐標(biāo)軸上直接查得Ｃc。R=DG2=8702=435mm ρt=Dt2R （312）=435=則1ρt=,利用插值法查GB1511999表22，得Cc=c)確定管板設(shè)計(jì)壓力 取下列兩者中的較大者： Pd=|Ps|或Pd=|Pt| 根據(jù)已知條件Ps= MPa，Pt= MPa,則Pd= MPad)管板計(jì)算厚度由GB1511999式（19），得δ=DGＣcPdμσrt （313） =870137=根據(jù)GB151一1999管板的名義厚度不小于下列三者之和：i、管板的計(jì)算厚度或最小厚度，取大者；ii、殼程腐蝕裕量或結(jié)構(gòu)開槽深度，取大者；iii、管程腐蝕裕量或分程隔板槽深度，取大者：所以，δn=[MAX(δ,δmin )+MAX(C2，h1)＋MAX(C2,h2）] =+4+4=圓整取δn=100mm整體管板的有效厚度指分程隔板槽底部的管板厚度減去下列二者之和i、管程腐蝕裕量超出管程隔板槽深度的部分；ii、殼程腐蝕裕度與管板在殼程側(cè)的結(jié)構(gòu)開槽深度二者中的較大值。e)換熱管軸向應(yīng)力一根換熱管管壁金屬的橫截面積a為ａ＝πδt(dδt) （314）= π2192=σt=psptπd24apt （315）按三種工況分別計(jì)算換熱管的軸向應(yīng)力：① 只有殼程設(shè)計(jì)壓力ps=，管程設(shè)計(jì)壓力pt=0，此時σt=1924=② 只有管程設(shè)計(jì)壓力pt=，殼程設(shè)計(jì)壓力為ps=0，此時σt=1924=③ 殼程設(shè)計(jì)壓力ps和管程設(shè)計(jì)壓力pt同時作用，此時σt=1924=以上三種工況下計(jì)算值的絕對值均小于換熱管設(shè)計(jì)溫度下的許用應(yīng)力[σ]tt=112MPa。f)換熱管與管板連接的拉脫力q=σtaπdl （316）其中σt取三種工況的絕對值最大者，即σt=，取l=3mm，由此得：q=193=q=滿足要求。管箱的作用是把從管道輸送來的流體均勻地分布到各換熱管內(nèi)，和把管內(nèi)流體匯集在一起送出換熱器，在多管程換熱器中，管箱還起到改變介質(zhì)的流向的作用，本設(shè)計(jì)選用封頭管箱。管箱短節(jié)計(jì)算按GB1501998第5章的有關(guān)規(guī)定。管箱直徑與筒體小端相同，為800mm。設(shè)計(jì)溫度為90℃，取設(shè)計(jì)壓力pc=pt=，查材料表，得S30408在20℃的許用應(yīng)力[σ]t=137MPa。焊接為雙面對焊，100%無損檢測，焊縫接頭系數(shù)?=1，腐蝕余量C2=0，鋼板負(fù)偏差C1=。 計(jì)算厚度： δ=PcDi2[σ]t?Pc=8002137= 設(shè)計(jì)厚度： δd=δ+C2=+0= 名義厚度： δn=δd+C1=+=，經(jīng)圓整取δn=12mm 有效厚度： δe=δnC1C2==水壓試驗(yàn)壓力由GB1501998式（33），得 pT= （317） =1=材料屈服應(yīng)力： σs=520MPa水壓試驗(yàn)應(yīng)力由GB1501998式（37），得σT=PTDi+δe2δe （318）=(800+)2=水壓試驗(yàn)校核：σT=?σs=1520=468MPa，故壁厚滿足強(qiáng)度要求。采用標(biāo)準(zhǔn)橢圓形封頭，其計(jì)算厚度按式（37）計(jì)算。將Pc=Pt=，Di=800mm，[σ]t=137MPa，?=(37)中，得 δ=8002137= 設(shè)計(jì)厚度： δd=δ+C2=+0= 名義厚度： δn=δd+C1=+=，為制造方便，取δn與管箱筒體設(shè)計(jì)厚度相等，即δn=12mm 有效厚度： δe=δnC1C2==%,但當(dāng)確定封頭厚度時已考慮了內(nèi)壓下的彈性失穩(wěn)問題，可不受此限制。δe%Di=%800=橢圓形封頭的最大允許工作力按GB1501998式（73）計(jì)算：Pw=2[σ]t?δeKDi+ （319）對于標(biāo)準(zhǔn)橢圓形封頭應(yīng)力增強(qiáng)系數(shù)K=1，則 Pw=21371800+= PwPwmax=該封頭滿足壓力要求，故取名義厚度δn=12mm合適。由JB/T 47462002《鋼制壓力容器用封頭》，封頭的標(biāo)記為EHA 80012 S30408 JB/T 4746符號：A——開孔削弱所需的補(bǔ)強(qiáng)面積，m；B——補(bǔ)強(qiáng)有效寬度，mm；C——厚度附加量，mm；D——?dú)んw內(nèi)直徑，mm；d——開孔直徑，圓形孔取接管內(nèi)直徑加兩倍厚度附加量，橢圓形或長圓形孔取所考慮平面上的尺寸（弦長，包括厚度附加量）,mm；fr——強(qiáng)度削弱系數(shù)，等于設(shè)計(jì)溫度下接管材料與殼體材料許用應(yīng)力之比，fr=[σ]nt[δ]t；h1——接管外側(cè)有效補(bǔ)強(qiáng)高度，mm；h2——接管內(nèi)側(cè)有效補(bǔ)強(qiáng)高度，mm；pc——計(jì)算壓力，MPa；δ——?dú)んw開孔處的計(jì)算厚度，mm；δe——?dú)んw開孔處的有效厚度，mm；δet——接管有效厚度，mm；δn——?dú)んw開孔處的名義厚度，mm；δnt——接管名義厚度，mm；δt——接管計(jì)算厚度，mm；[δ]t——設(shè)計(jì)溫度下殼體材料的許用應(yīng)力，MPa；σb——鋼材標(biāo)準(zhǔn)抗拉強(qiáng)度下限值，MPa；σs——鋼材標(biāo)準(zhǔn)屈服點(diǎn)，MPa；?——焊接接頭系數(shù)。本設(shè)計(jì)采用等面積補(bǔ)強(qiáng)法。由于管程走的是乙烯，根據(jù)GB/T 173952008以及HG/T 206152009，,壁厚為9mm,鋼管公稱直徑為150mm。材料為S30408，20℃以下許用應(yīng)力[σ]nt=137MPa，鋼管負(fù)偏差C1=,腐蝕余量C2=0。接管計(jì)算厚度按下列公式計(jì)算 δt=pcdi2[σ]nt?pc （41） 式中：di——接管內(nèi)徑，di=2=； pc——設(shè)計(jì)壓力，取pc=pt=； ?——焊接接頭系數(shù)，?=； [σ]nt——材料的許用應(yīng)力，MPa；則計(jì)算厚度 δt=137= 名義厚度: δnt=9mm有效厚度: δet=δntC1C2== 開孔直徑：d=di+2C=+2=強(qiáng)度削弱系數(shù):fr=[σ]nt[δ]t=137137=開孔所需補(bǔ)強(qiáng)面積按GB1501998式（81）計(jì)算：A=dδ+2δδet(1fr) (42) =+2() = 有效寬度B按GB1501998式（87）計(jì)算,取二者中較大值：B=2d=2= （43） B=d+2δn+2δnt=+212+29= （44）故B=接管外側(cè)有效補(bǔ)強(qiáng)高度: h1=dδnt=9= （45）接管內(nèi)側(cè)有效補(bǔ)強(qiáng)高度：h2=0管箱筒體多余金屬面積： A1=Bdδeδ2δet(δeδ)(1fr) （46） =（）()（） =接管多余金屬面積：A2=2h1δetδtfr+2h2(δetC2)fr （47） =2+0 = 接管區(qū)焊縫面積（）：A3=212= 有效補(bǔ)強(qiáng)面積：Ae=A1+A2+A3=++36=由于Ae≥A，則開孔后不需要另行補(bǔ)強(qiáng)。根據(jù)GB/T 173952008以及HG/T 206152009，,壁厚為4mm,鋼管公稱直徑為40mm。材料為S30408，20℃以下許用應(yīng)力[σ]nt=137MPa，鋼管負(fù)偏差C1=,腐蝕余量C2=0。接管計(jì)算厚度按式（41）計(jì)算，其中設(shè)計(jì)壓力pc=ps=, 接管內(nèi)徑di=2=，則 δt=137=名義厚度: δnt=4mm有效厚度: δet=δntC1C2==，可知不必補(bǔ)強(qiáng)。根據(jù)GB/T 173952008以及HG/T 206152009，,壁厚為7mm,鋼管公稱直徑為125mm。材料為S30408，20℃以下許用應(yīng)力[σ]nt=137MPa，鋼管負(fù)偏差C1=,腐蝕余量C2=0。接管計(jì)算厚度按式（41）計(jì)算，其中設(shè)計(jì)壓力pc=ps=, 接管內(nèi)徑di=2=，則 δt=137=名義厚度: δnt=7mm有效厚度: δet=δntC1C2==開孔直徑：d=di+2C=+2=強(qiáng)度削弱系數(shù):fr=[σ]nt[δ]t=137137=開孔所需補(bǔ)強(qiáng)面積按GB1501998式（81）計(jì)算：A=dδ+2δδet(1fr)