【正文】 弓形 [圖 81 （ c ） ] 等幾種形式。 圖 81 弓形折流板和圓盤 圓環(huán)形折流板 單弓形折流板用得最多，弓形缺口的高度 h 為殼體公稱直徑 Dg 的 15%～ 45%，最好是20%，見圖 82（ a）；在臥式冷凝器中，折流板底部開一 90176。的缺口，見圖 82（ b）。高度為 15～ 20mm，供停工排除殘液用；在某些冷凝器中需要保留一部分過冷凝液使凝液泵具有正的吸入壓頭，這時可采用帶堰的折流板，見圖 82（ c）。 圖 82 單弓形折流板 在大直徑的換熱器中，如折流板的間距較大，流體繞到折流板背后接近殼體處，會有一部分液體停滯起來，形成對傳熱不利的“死區(qū)”。為了消除這種弊病，宜采用雙弓形折 化工與材料學院 09級本科生化工機械設(shè)備課程設(shè)計 23 流板或三弓 形折流板。 從傳熱的觀點考慮，有些換熱器（如冷凝器）不需要設(shè)置折流板。但為了增加換熱器的剛度，防止管子振動，實際仍然需要設(shè)置一定數(shù)量的支承板，其形狀與尺寸均按折流板一樣來處理。折流板與支承板一般均借助于長拉桿通過焊接或定距管來保持板間的距離，其結(jié)構(gòu)形式可參見圖 83。 圖 83 折流板安裝圖 由于換熱器是功用不同，以及殼程介質(zhì)的流量、粘度等不同，折流板間距也不同，其系列為： 100mm， 150mm， 200mm， 300mm， 450mm， 600mm， 800mm， 1000mm。 允許的最小折流板間距為殼體內(nèi)徑的 20%或 50mm，取其中較大值。允許的最大折流板間距與管徑和殼體直徑有關(guān)，當換熱器內(nèi)流體無相變時，其最大折流板間距不得大于殼體內(nèi)徑，否則流體流向就會與管子平行而不是垂直于管子，從而使傳熱膜系數(shù)降低。 折流板外徑與殼體之間的間隙越小， 殼程流體介質(zhì)由此泄漏的量越少，即減少了流體的短路，使傳熱系數(shù)提高，但間隙過小，給制造安裝帶來困難，增加設(shè)備成本，故此間隙要 求適宜。 折流板厚度與殼體直徑和折流板間距有關(guān)，見表 81所列數(shù)據(jù)。 表 81 折流板厚度 / mm 殼體公稱內(nèi)徑 /mm 相鄰兩折流板間距 /mm ≤ 300 300～ 450 450～ 600 600～ 750 ＞ 750 200～ 250 3 5 6 10 10 400～ 700 5 6 10 10 12 700～1000 6 8 10 12 16 ＞ 1000 6 10 12 16 16 化工與材料學院 09級本科生化工機械設(shè)備課程設(shè)計 24 支承板厚度一般不應(yīng)小于表 81(左 )中所列數(shù)據(jù)。 支承板允許不支承的最大間距可參考表 81（右）所列數(shù)據(jù)。 表 82 支承板厚度以及支承板允許不支承的最大間距 經(jīng)選擇，我們采用弓形折流板 ， h= mm6759004343 ???iD, 折流板間距取 600mm, 查《化工設(shè)備機械基礎(chǔ)》表 77得折流板最小厚度為 4 mm,折流板外徑負偏差 查《化工設(shè)備機械基礎(chǔ)》表 79 折流板外徑為 896 mm,材料 Q235A鋼 查《化工設(shè)備機械基礎(chǔ)》表 710 拉桿 ? 12，共 10 根，材料 Q235A? F鋼 折流板開孔直徑 ?? 所以，折流板尺寸如下圖： 圖 84 折流板 殼體直徑/mm ＜ 400 400～800 900～1200 管子外徑/mm 19 25 38 57 支承板厚度 /mm 6 8 10 最大間距/mm 1500 1800 2500 3400 化工與材料學院 09級本科生化工機械設(shè)備課程設(shè)計 25 9 開孔補強 確定殼體和接管的計算厚度及開孔直徑 由已知條件得殼體計算厚度 ?? 接管計算厚度為ctct pDp ?? ??? ][2 0 (91) 其中 mm2580 ?D 選用 20鋼 查附表 9得 Mpat 92][ ?? ???? ??t? 開孔直徑為： mm2 5 212)422 5 8(2d ???????? Cd i (92) 確定殼體和接管實際厚度，開孔有效補強面積及外側(cè)有效補強高度 h 已知殼體名義厚度 mm7?n? ，補強部分厚度為 mm4?nt? 接管有效補強寬度為 B=2d= mm5042522 ?? (93) 接管外側(cè)有效補強高度 ???? ntdh ? (94) 計算需要補強的金屬面積和可以作為補強的金屬面積 需要補強的金屬面積為： ? ?2mm20214502 ???? ?dA (95) 可以作為補強的金屬面積為： ? ? 21 ))(252504())(( ??????? ?? edBA (96) ? ? 212 0 71)()(2 ???????? rtt fehA ?? (97) 化工與材料學院 09級本科生化工機械設(shè)備課程設(shè)計 26 ? ?23 mm1644221 ?????A ? ? 2321 1 4161 0 7 . 5 9 0 ??????? AAAA e (98) 比較 A與eA ， )2 0 0 8() 1 4( 22 mmAmmA e ??? ，所以殼程接管需要補強，而管程接管的公稱直徑較大，也需要補強。常用的結(jié)構(gòu)是在開孔外面焊上一塊與容器壁材料和厚度都相同即 7mm厚的鋼板。 綜上，得換熱器開孔補強結(jié)構(gòu)如下圖： 圖 91 換熱器開孔補強結(jié)構(gòu) 化工與材料學院 09級本科生化工機械設(shè)備課程設(shè)計 27 10 支座 裙座設(shè)計 采用圓筒形裙式支座，裙座與塔體的連接采用焊接，由于對接焊縫的焊縫受壓 ，可承受較大的軸向力，故采用對接形式。取裙座外徑與封頭外徑相等。并且取裙座的厚度與封頭的厚度相同，即裙座尺寸為 Ф 900 7mm.。裙座材料選用 Q235A。 圖 101 裙座殼與殼體的對接型式。 無保溫層的裙座上部應(yīng)均勻設(shè)置排氣孔， 表 101 排氣孔規(guī)格和數(shù)量 容器內(nèi)直徑 Di 600~1200 1400~2400 2400 排氣孔尺寸 Φ80 Ф 80 Ф 100 排氣孔數(shù)量，個 2 4 ≥ 4 排氣孔中心線至裙座殼頂端的距離 140 180 220 因此設(shè)置兩個排氣孔，排氣孔尺寸為 Ф 80，排氣孔中心線至裙座殼頂端的距離為 140 化工與材料學院 09級本科生化工機械設(shè)備課程設(shè)計 28 圖 102 裙座上部排氣孔的設(shè)置 塔式容器底部引出管一般需伸出裙座殼外， 表 102 引出孔尺寸 引出管直徑 d 25 3 40 50、 70 80、 100 引出孔的加強管 無縫鋼管 Ф 133 4 Ф 159 Ф 219 6 Ф 273 8 卷焊管 Ф 200 Ф 250 引出孔的加強管選用 Q235A 的無縫鋼管，引出管直徑選用 20 圖 103 引出孔結(jié)構(gòu)示意圖 化工與材料學院 09級本科生化工機械設(shè)備課程設(shè)計 29 基礎(chǔ)環(huán)設(shè)計 基礎(chǔ)環(huán)尺寸的確定 ? ?mm600300900300 ????? DD isib （ 101） ? ?mm1 2 0 0300900300 ????? DD iscb （ 102） 基礎(chǔ)環(huán)的結(jié)構(gòu)，基礎(chǔ)環(huán)選用有筋板的基礎(chǔ)環(huán) 圖 104 有筋板基礎(chǔ)環(huán) 有筋板基礎(chǔ)環(huán)厚度的設(shè)計 bsb M][6?? ? （ 103） 操作時或水壓試驗時，設(shè)備重力和彎矩在混凝土基礎(chǔ)環(huán)（基礎(chǔ)環(huán)底面上）所產(chǎn)生的最大組合應(yīng)力為 )(,m a x m a x0000000m a xm a x MP aA gmZ MMA FgmZM bb ewb vbb ??????????????? ? ?yXS MMM AXM ，? 化工與材料學院 09級本科生化工機械設(shè)備課程設(shè)計 30 基礎(chǔ)環(huán)上的最大壓應(yīng)力maxb?可以認為是作用作用在基礎(chǔ)環(huán)底上的均勻載荷。 表 43 混凝土基礎(chǔ)的許用應(yīng)力 Ra 混凝土標號 Ra/MPa 混凝土標號 Ra/MPa 混凝土標號 Ra/MPa 75 100 150 200 250 同樣，根據(jù)工藝要求和前人的經(jīng)驗，可確定基礎(chǔ)環(huán)的厚度為 20mm，材料 選用為 Q235A。 為了使塔設(shè)備在刮風或地震時不至翻倒，必須安裝足夠數(shù)量和一定直徑的地腳螺栓，把設(shè)備固定在基礎(chǔ)環(huán)上。 地腳螺栓承受的最大拉應(yīng)力為 )(,m a x 0000000m i n00 MP aA FgmZ MMA gmZ MMbvbwEbbewb ?????????? ?? ????? 如果 0?b? ，則設(shè)備自身足夠穩(wěn)定，但為了固定塔設(shè)備的位置，應(yīng)設(shè)置一定數(shù)量的地腳螺栓。 如果 0?b? ，則設(shè)備必須安裝地腳螺栓，并進行計算。計算時可先按 4 的倍數(shù)假設(shè)地腳螺栓的數(shù)量為 n，此時地腳螺栓的螺紋小徑（ mm） : Cn Adbtbb ?? ][41 ??? 螺紋小徑與公稱直徑見下表。 表 104 螺紋小徑與公稱直徑對照表 選用 Q235A，計算后，選取地腳螺栓為 90030?M ， n=8,相應(yīng)螺母 M30， 8 個，則其尺寸查表，得 螺栓公稱直徑 螺紋小徑 /mm 螺栓公稱直徑 螺紋小徑 /mm M24 M27 M30 M36 M42 M48 M56 化工與材料學院 09級本科生化工機械設(shè)備課程設(shè)計