【文章內(nèi)容簡介】 算至此，已經(jīng)可以得出蒸汽出口開空不再需要 另行補(bǔ)強(qiáng)。 3) 水進(jìn)出口開孔補(bǔ)強(qiáng)設(shè)計（ DN300） 17 由前面水蒸汽開孔補(bǔ)強(qiáng)計算的計算得出，由于水進(jìn)出口的公稱直徑小于水蒸汽出口的公稱直徑，由此，也不需要另行補(bǔ)強(qiáng)。 3 標(biāo)準(zhǔn)零部件的選用及主要零部件的設(shè)計 ??????789 法蘭的選用 ??10 法蘭標(biāo)準(zhǔn)分為壓力容器法蘭標(biāo)準(zhǔn)和管法蘭標(biāo)準(zhǔn)，其尺寸和密封面的形式的確定是由法蘭的公稱直徑和公稱壓力來確定的。 容器法蘭的選用 由于長頸對焊凸凹密封面法蘭，安裝時易于對中，還能有效的防治墊片擠 出壓緊面，并且利于密封，適用于 MPa? 的壓力容器。小段的管箱與管板及筒體的連接選用如圖 3— 1所示的法蘭連接。材料選用 16MnR 。 圖 3— 1 容器法蘭 DN =1000 ㎜ ,D =1215 ㎜ , 235Q A F?? 2D =1110 ㎜ , 3D =1097 ㎜ , ? =100 ㎜ , H =175 ㎜ , h =42 ㎜ , 1? =28㎜ , 2? =32 ㎜ , R =15 ㎜ , d =33 ㎜ , 對接筒體的最小厚度 0? =14㎜， 螺栓選用 48 個 M 30 250，法蘭質(zhì)量為 m = ㎏ 對于浮動端的管板與封頭的連接選用了帶法蘭的球冠型封頭，因此其尺寸暫不與設(shè)計，它屬于非標(biāo)準(zhǔn)件。 管法蘭的選取 管法蘭的設(shè)計采用 1997 年由原化學(xué)工業(yè)部頒發(fā)的《鋼質(zhì)管法蘭、墊片、緊固件》標(biāo)準(zhǔn)來選取的。根據(jù)壓力不同，選用了不同的法蘭形式，具體數(shù)據(jù)見表 3— 1。如圖 3 18 — 2和圖 3— 3 所示，材料選用 20 號鋼。 表 3— 1 標(biāo)準(zhǔn) 形式 公稱直 徑 DN 鋼管外徑 1A 法蘭外徑 D 法蘭厚度 C 螺孔直徑 K 頸的直邊高度 1H MPa? 20595 97HG ? 帶頸對焊 300 325 515 28 450 18 MPa? 20593 97HG ? 板式平焊 300 325 440 24 395 0 20593 97HG ? 板式平焊 400 426 540 28 495 0 圖 3— 2管法蘭 圖 3— 3 管法蘭 封頭 19 對于封頭在前面計算時我已對此作了較粗略的說明，根據(jù) / 4737 95GB T ? 在小端和大端都選用了標(biāo)準(zhǔn)橢圓封頭。在這里給出具數(shù)據(jù)，以供下面的設(shè)計計算作 參考。見表 3— 2。材料選用 16MnR。 表 3— 2 公稱直徑 直邊高度 0h 曲面高度 1h 容積 V /㎡ 壁厚 ? 質(zhì)量 m /㎏ 1000 40 250 14 136 2021 40 500 14 511 對于浮動端得封頭選用了帶法蘭的球冠封頭，這樣既可以節(jié)約材料，也可以減少能量的耗損，它的體積小，法蘭的厚度又薄，在我翻閱大量的資料當(dāng)中可以看到，選用帶法蘭的球冠封頭是比較成熟的，但計算過程比較復(fù)雜，這里不再闡述，如圖 3—4 所示，材料選用 45 號鋼。 圖 3— 4 帶法蘭球冠封頭 其中 0fD=997 ㎜， bD = 950 ㎜， ifD=910 ㎜， 螺孔直徑為 26 ㎜，共用 32 個 24 150M ? 的螺栓來連接。 管板 管板是管殼式換熱器最重要的零部件之一。用來排布換熱管、將管程與殼程的流體分開，避免冷熱流體混合，并同時受管程壓力、殼程壓力和溫度的作用。管板的設(shè)計是否合理對確保換熱器的安全運(yùn)行、節(jié)約材料，降低制造成本是至關(guān)重要的。但是由于計算復(fù)雜，直接選用了和借鑒了有 關(guān)資料中給出的標(biāo)準(zhǔn)中給出的尺寸。 20 考慮到制造和維修的方便，對固定端的管板與浮動端的管板分別作了 如 下的設(shè)計尺寸，見 3— 5 和 3— 6。 圖 3— 5 固定管板 圖 3— 6 浮動端管板 堰板 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水中，因此取其直徑為 2021 ㎜，弦高為 1000 ㎜，厚度為 10 ㎜，材料用 235AQ? 。 4 鞍座的設(shè)計 ????72 鞍座的選取 鞍式支座分為輕型（代號 A）和重型（代號 B）兩種，同樣公稱直徑輕型鞍座比重型鞍座承載能力小，自身重量輕，根據(jù) GB/T4712— 92,選取了輕型（ A型） DN（ 1000～2021）， 120O 包角帶墊板的鞍式支座。材料選用 235Q A F?? （鞍座專用鋼材），墊板材料與筒體的材料相同。對于同一型號的鞍式支座又有固定鞍座（ F型）和滑動鞍座 （ S 21 型）兩種。但一般都是成對選用，即選一個 F型和一個 S 型，以適應(yīng)溫度變化引起的伸縮，以減少溫差應(yīng)力。 鞍座位置的設(shè)置 鞍座位置的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的要求 對于雙支座上受均布載荷的簡支梁，若梁的全長為 L，則當(dāng)外伸端長度 A=時，雙支座跨距中間截面的最大彎矩和制作截面處的彎矩和支座截面處的彎矩絕對值相等，從而使上述兩截面上保持等強(qiáng)度，考慮到支座處圓筒的截面處除彎矩以外的其他載荷，而且支座截面處應(yīng)力比較復(fù)雜，故常取支座處圓筒的彎矩略小于跨中間圓筒的彎矩，通常取尺寸 A不超過 值，為此中國現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn) JB《 鋼制臥式容器》規(guī)定去 A≤ ， A 值最大不超過 。否則由于容器外伸端的作用將使支座截面處的應(yīng)力過大。其中 A為封頭切線至支座中心線之距離， L為封頭切線之距離，此外，由于封頭的抗彎剛度具有局部加強(qiáng)的作用。若支座靠近封頭，則可充分利用罐體封頭對支座處圓筒截面的加強(qiáng)作用。因此 JB4731 還規(guī)定了當(dāng)滿足 A≤ mR （ mR 為圓筒的平均半徑， 2nmiRR???， n? 為圓筒的名義厚度，為了分析方便，設(shè)計中用圓筒的內(nèi)半徑 iR 代替 mR ） . 設(shè)備總長的確定 首先考慮換熱管的長為 1L =60000 ㎜，而大端封頭的長度為 2L =540 ㎜，水出口的直徑為 325 ㎜，并考慮到設(shè)置堰板的適當(dāng)距離，取從浮動端管板到封頭的距離 3L =650㎜，管箱封頭的總長考慮到再生器進(jìn)出口開孔的布強(qiáng)圈的直徑，以及容器法蘭的厚度取 4L =740 ㎜，與此取設(shè)備總長 1 2 3 4L L L L L? ? ? ?+△ =6000+540+650+740+△ =8720. A 值的確定 釜式換熱器的手里主要集中在管板與換熱管一側(cè)，封頭管箱內(nèi)只有氣體，其對殼體的作用力在計算時為方便暫時可以不計，故可以近似認(rèn)為鞍座是受均布載荷作用的，依據(jù) 的說明，取 A=1200 ㎜。 力的計算 重量產(chǎn)生 的反力 22 1) 設(shè)備本身的質(zhì)量 1m 39。1 m m m m mm ? ? ? ? ?封 頭 管 板 筒 體 換 熱 管 法 蘭 ? ?2 2 2511 136 2101 1 11097 2 25 614 2 26 32 4704 4 4595 6650 1 .39 6 614 2857+++ +? ? ?? ? ? ???? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?????? ? ? ? ? ? ? = ㎏ 其它附件的質(zhì)量就取為 39。1m 的 5%，即設(shè)備的總質(zhì)量為 ? ? 39。11m 1 5% m? ? ? =（ 1+） ㎏ =14455 ㎏ 2) 物料的質(zhì)量 2m 由于物料本身占到了設(shè)備截面弦高 1000 ㎜處，其余空間均被氣體充滿，故只要估算水的質(zhì)量就可以了。 232 1 1 1m D 6 6 5 0 1 .1 7 3 1 .0 1 04 2 2???? ? ? ? ? ? ????? =11027 ㎏ 3) 設(shè)備重量 G 設(shè)備操作時總質(zhì)量 m 12m m m?? =14455+11027 =25482 ㎏ G mg? =25482 = 4) 支座的支反力 23 F=12G = 1 2? = SFF F F?? 地震產(chǎn)生的力 1) 地震引起固定端鞍座橫向推力 2SF 2SFSF GC? G — 換熱器總質(zhì)量㎏， SC — 地震系數(shù)， ? 。 2 24 99 78 .4 2 0. 5SFF ?? = 2) 地震引起滑動鞍座橫向推力 2SSF 2 0SSF ? 3) 地震引起固定鞍座反力FS 2FSS FFHF L? H — 鞍座地班子換熱管中心線的距離，㎜， 1250H mm? ， L — 兩鞍座間的距離， 4250L? 。 12504250FSF?? = 4) 地震引起滑動鞍座的反力 SSF 2SS FS FHF L? = 24 5) 地震引起固定鞍座測向推力 1SF 1SF F SF FC? F — 重量引起固定鞍座反力， N； 1 12 49 89 .21 ?? = 6) 地震引起滑動鞍座測向推力 1SSF 1SS S SF FC? SF — 重量引起滑動鞍座反力， N； 1 1 2 4 9 8 9 .2 1 0 .5SSF ?? = 7) 地震引起固定鞍座處的彎矩 SFM SF F SM M C? FM — 重量引起固定鞍座處殼體軸向彎矩， N㎜ 221 21 41 3miFFiRhAL A LM F AhL???????? ? ???? 2 0 0 0 1 4 10072 2 2 2inm DR ?? ? ? ? ?㎜ 221 2 0 0 1 0 0 7 5 0 01 6 6 9 0 2 1 2 0 0 6 6 9 01 2 4 9 8 9 .2 1 1 2 0 0 1 4 5 0 01 3 6 6 9 0FM?? ???????? ? ? ? ?????? = 10 N mm?? 73 .1 5 1 0 0 .5SFM ? ? ? = 10? N㎜ 25 8) 地震引起滑動鞍座處的彎矩 SsM Ss S SM M C? SM — 質(zhì)量引起滑動鞍座處殼體軸向彎矩， N㎜， SFMM? 73 .1 5 1 0 0 .5SsM ? ? ?