【文章內容簡介】 ，在該級發(fā)生喘振。 處理方法有：檢查上水溫度及水壓，并進行調整；如上水溫度及壓力正常，就停車解體檢查，用物理、化學方法清洗 空冷器 或更換 空冷器 [7]。 9 2 工藝計算 原始數(shù)據 操作條件 管程：設計壓力 ，入口溫度： 31℃，出口溫度： 42℃ 殼程：設計壓力 ，入口溫度： 270℃， 出口溫度： 42℃ 操作介質：管程：冷卻水 殼程：空氣 保溫材料 ： 巖棉 保溫厚度 ： 100mm 結構尺寸及開孔方位見圖 工藝設計計算 有效平均溫差 Δt 平均 Δt 管 = 42℃ 31℃ =11℃ Δt 殼 =270℃ 42℃ =228℃ Δt 平均 = 1/2（ Δt 管 + Δt 殼 ） = 1/2（ 11℃ + 228℃ ） = ℃ 計算換熱量 Q 已知 傳熱系數(shù) K=400W/（ ㎡ ℃ ） ， 換熱面積 F=520 ㎡ ，則可求得： 換熱量 Q = F178。K178。Δt 平均 =520179。 400179。 =24856000 W 10 該換熱器的基本機構參數(shù) 選擇 殼體內徑 ： D=1200mm 總管數(shù) ： n=878 根 管子規(guī)格尺寸： ? 25179。 179。 6000mm，鋼管 管子排列方式：正三角形排列 管心距 ： t=32mm 換熱面積 ： F=520㎡ 管程數(shù) : m=4 殼程數(shù) : ms=1 每管程的流通面積： Ft=878179。 179。 179。 1/2 = 折流板形式：切除百分數(shù)為 25%的弓形折流板 折流板切除高度 ： H=25%D=300mm 折流板數(shù)： N=18塊 折流板間距： h=300mm 折流板的直徑 :DB =1195mm 折流板的厚度： δ=15mm 折流板上的管孔直徑： d=26mm 折流板上的管孔數(shù)： NB=790 個 圓缺區(qū)內的管數(shù)： NT， w =88根 11 3 結構計算 筒體壁厚 計算 筒體、封頭材料均選擇 16MnR[8]。 由于設 計壓力 cp 小于 5 MPa，所以可忽略不計。 計算厚度： mmDpt ic ][2 ??? ??? ??? 式中： 270℃時 16MnR的許用應力 ??t? 利用插值法求得 焊縫系數(shù) ? = 名義厚度： mmCCn ??????? ?? ，圓整 6mm。 有效厚度： mmCCne ??????? ?? ， 圓整 5mm。 根據 GB151,直徑 1200mm 的筒體 最小壁 厚 為 12mm，所以 有效厚度取 12mm。 名義厚度 ： mmCCn ??????? ?? ， 圓整 14mm。 最小厚度校核： mmCmmDni 13)( 21m i n ??????? ??，滿 足要求 。 筒體水壓試驗校核： 校驗公式為： ? ??? ??eeiTT 2DP ?? 式中 ? ?? ?tT ??? =179。 179。1 = ； PT是內壓容器實驗壓力取 ； P 是設計壓力 ； 12 ??? 是實驗溫度下的材料的許 用壓力 163MPa 有效厚度 mm12e ?? 則 ? ? aT ??? ???? 材料的 屈服應力 s? =325MPa，規(guī)定 液壓試驗 中 此應力的值不得超過該試驗溫度下材料屈服強度的 90%， 由上述數(shù)據可 知： aT ?? ? s? =179。 325=， 所以 筒體 水壓試驗強度足夠 。 封頭 壁 厚計算 封頭采用長短軸比值為 2的標準橢圓 形 封頭。 圖 橢圓形封頭 由于設計壓力 cp 小于 5 MPa，所以可忽略不計 。 計算厚度： mmDpt ic ][2 ??? ??? ??? 式中： 270℃時 16MnR的許用應力 ??t? 利用插值法求得 ； 焊縫系數(shù) ? =； 13 名義厚度： mmCCn ??????? ?? ， 圓整 4mm。 有效厚度： mmCCne ??????? ?? ， 圓整 3mm。 根據 GB151,直徑 1200mm 的 封頭的 最小厚 度為 12mm，所以 有效厚度取 12mm。 名義厚度 ： mmCCn ??????? ?? ， 圓整 14mm。 最小厚度校核： mmDmmC in 2 0 0%% i n ??????? ?? ， 滿足要求 。 封頭 水壓試驗校核： 校驗公式為： ? ??? ??eeiTT 2DP ?? 式中 ? ?? ?tT ??? =179。 179。1 = ； PT是內壓容器實驗壓力取 ； P 是設計壓力 ； ??? 是實驗溫度下的材料的許用壓力 163MPa； 有效厚度 mm12e ?? ； 則 ： ? ? aT ??? ???? 材料的 屈服應力 s? =325MPa，規(guī)定 液壓試驗 中 此應力的值不得超過該試驗溫度下材料屈服強度的 90%， 由上述數(shù)據可 知： aT ?? ? s? =179。 325=， 14 所以 封頭 水壓試驗強度足夠 。 綜上所述，取 筒體和封頭的壁厚為 14mm。 開孔補強計算 型號為 φ 510179。 12mm , l=180mm 的接管 (1) 補強及補強方法判別 a：補強判別 根據《過程設備設計》表 4－ 14，允許不另行步強的最大接管外徑為φ 89mm，本開孔外徑為φ 510mm，故需另行考慮其補強 [9]。 開孔補強的形式：外加強平齊接管 結 構簡單 ,制造與檢驗方便 開孔補強的結構：補強板搭焊結構 b：補強計算方法判別 開孔直徑： mmCdd i ?????? 本筒體開孔直徑 d=＜ 21 Di=600mm,且 d≤ 520mm，滿足等面積法開孔補強計算的適用條件，故可用等面積法進行開孔補強計算。 (2) 開孔所需補強面積 a：筒體計算厚度 由于筒體有效厚度取值為 12mm，所以計算厚度為： ????? 圓整值?? b：開孔所需補強面積 先計算強度削弱系數(shù) fr： 15 ? ?? ? 632 ???rtnrf ?? 接管有效厚度為 mmCntt ????? ?? 開孔所需補強面積按《過程設備設計》式（ 4－ 76）確定 ? ? ? ? 2et 5 7 6 76 3 2 mmfdA r ??????????? ??? (3) 有效補強范圍 a：有效寬度 B，按《過程設備設計》式（ 4－ 79）確定 取大值???????????? ???? mmdB mmdBntn ?? 故 B= b：有效高度 外側有效高度 h1，按《過程設備設計》式（ 4－ 80）確定 ? ? 取小值實際外伸高度 ??????????mmhmmdh nt21511 ? 故 1h = 內側有效高度 h2，按《過程設備設計》式（ 4－ 81）確定 ? ? 取小值實際內伸高度 ??????????022hmmdh nt? 故 2h =0 (4) 有效補強面積 a：筒體多余金屬面積 16 筒體有效厚度 mm12e ?? 筒體多余金屬面積 A1，按《過程設備設計》式（ 4－ 82）確定 ? ?? ? ? ?? ?? ? ? ? ? ? ? ?2ee112mmfdBA ret????????????????? ????? b：接管多余金屬面積 接管計算厚度 ? ? mmdP tnict ??? ??? ??? 接管多余金屬面積 A2，按 《過程設備設計》式（ 4－ 83）確定 ? ? ? ?? ?2221222mmfChfhA retrtet?????????? ??? c：接管區(qū)焊縫面積（焊腳取 ） 由于補強圈與接管及殼體的焊接是搭接焊 ,采用角焊縫 (見下圖 )焊縫截面積 (打網格部分 )近似于三角形面積 ,計算時只考慮補強圈內緣與組合焊縫中填角焊縫的填角高度 ,如圖按等腰直角三角形計算得 23 mmA ????? d：有效補強面積 2321 mmAAAA e ??????? (5) 所需另行補強面積 24 47909775767 mmAAA e ????? 17 圖 補強圈與接管及筒體焊接結構 (6) 補強圈設計 根據接管公稱直徑 DN500 選補強圈，查《化工設備機械基礎》表 13－ 1 取補強圈外徑 D`=840mm，內徑 d`=534mm。因 B= D`,補強圈在有效補強范圍內補強圈厚度為： mmdD A 47 90`` 4` ?????? 考慮鋼板負偏差，并經圓整，取補強圈名義厚度為 16mm,如果不考慮多余金