【正文】 mP101查GB1501998《鋼制壓力容器》表95可得T= Z= Y= U=另外，查圖93得= 查圖94得====假設(shè)=90mm，則：====軸向力徑向力切向應(yīng)力 由前面知=147MPa,= 則 （）=（）=，經(jīng)校核以上數(shù)據(jù)滿足設(shè)計要求。所以法蘭的基本尺寸如下：法蘭外徑=1995mm 法蘭內(nèi)經(jīng)=1803mm法蘭有效厚度=90mm 翻邊直徑=0錐徑高度h=4寬度mm 頸部小端寬度=18mm經(jīng)部大端=26mm 螺栓圓直徑1940mm法蘭材料選用16Mn第3．6節(jié) 管板的設(shè)計計算布管方式：正三角行排列換熱管的相關(guān)尺寸：換熱管外徑d=25mm 管壁厚取 換熱管中心距s=32mm 換熱管數(shù)n=2740根 換熱管材料取為OCr18Ni9 （其彈性模量）根據(jù)GB1511999《管殼式換熱器》P41計算：假設(shè)管板厚度殼程圓筒直徑橫截面積：圓筒殼壁金屬橫截面積： =（）=18(180018)=管板布管區(qū)面積：===na==由得L= ,所以取管子長度為6m.管板開孔后的面積:管板布管區(qū)的當(dāng)量直徑系數(shù) 系數(shù)管板布管區(qū)的當(dāng)量直徑與殼程圓筒的內(nèi)徑之比：根據(jù)GB1511999《管殼式換熱器》P38 殼體帶膨脹節(jié)時，換熱管束與圓筒剛度比： (其中由GB162491997查知 =52292N/m)管箱法蘭厚度=90mm 圓筒厚度=14mm 殼程圓筒厚度=14mm則：由GB1511999圖26知 = 法蘭寬度===旋轉(zhuǎn)剛度 殼體法蘭厚度=70mm則 由GB1511999圖26知 =旋轉(zhuǎn)剛度 旋轉(zhuǎn)剛度無量綱參數(shù)：而 按k，查圖2得 =按k,查圖29得 =1則 按k,Q查圖30知 =2則 按K，Q查圖28知 =管程壓力作用下的危險組合殼程壓力=0， 管程設(shè)計壓力= =（1）=（）=====其中由GB1511999圖31（a）殼體法蘭力矩系數(shù) ：= ==而 其中 k=K（1）=()=則=管子應(yīng)力： 由GB1501998 P101表95查得Y=則 由前面查表知 =147MPa =111MPa =144MPa =144MPa 不計膨脹差 計入膨脹差 = = = = = = = = = =由于以上條件都滿足所以管板厚度=70mm.符號說明：A—?dú)こ虉A筒內(nèi)直徑橫截面積，； A= —管板開孔后的面積，； =An—圓筒殼壁金屬橫截面積， ； =（）—管板布管區(qū)面積， ； 對于單管程換熱器：三角形排列 = 正方形排列 =n 對于多管程換熱器，應(yīng)取上式計算值與之和；a—一根換熱管管壁金屬的橫截面積， ；—?dú)んw法蘭或管箱法蘭的寬度，對于c型連接方式則為管板延長部分形成的凸緣寬度，mm； =（）—系數(shù)，按和查圖25；—系數(shù)，按和查圖25；—?dú)んw法蘭或管箱法蘭外直徑，對于c型連接方式則為管板延長部分形成的凸緣外直徑，mm；—?dú)こ虉A筒和管箱圓筒內(nèi)直徑，mm；—管板布管區(qū)的當(dāng)量直徑，mm； = d—換熱管外直徑，mm；—?dú)んw法蘭材料彈性模量，MPa；—管箱法蘭材料彈性模量，MPa；—管箱圓筒材料彈性模量，當(dāng)管箱法蘭采用長頸對焊法蘭時，取管箱法蘭的材料彈性模量；管箱法蘭采用已型平焊法蘭時，取法蘭短節(jié)材料的彈性模量，MPa；—管板材料的彈性模量，MPa；—換熱管材料的彈性模量，MPa；—系數(shù)，當(dāng)m時取與兩者中的較大值；當(dāng)m時取值；—系數(shù)，僅用于m=；—系數(shù)，當(dāng)m時，按K和m查圖31（a）實線； 當(dāng)m時，按K和m查圖31（b）；—系數(shù)，按k和查圖29；—系數(shù)，按k和Q查圖30；K—換熱管加強(qiáng)系數(shù)； —波形膨脹節(jié)剛度，按GB16749 ，；—?dú)んw法蘭與圓筒的旋轉(zhuǎn)剛度參數(shù)，MPa；對于不帶法蘭的b型連接方式的管板，取消公式方括號中的第一項；—管箱圓筒與法蘭的旋轉(zhuǎn)剛度參數(shù)，MPa； 對于不帶法蘭的b型連接方式的管板，取消公式方括號中的第一項；對于c型連接方式的管板，=0；—旋轉(zhuǎn)剛度參數(shù)，MPa；對于不帶法蘭的鋼板：=+，對于其延長部分兼做法蘭的管板：= ； —管束模數(shù)，MPa； =K—管板周邊不布管區(qū)無量綱寬度；L—換熱管有效長度（兩管板內(nèi)側(cè)間距），mm；—管板邊緣力矩系數(shù)； 對于不帶法蘭的管板：=； 對于其延長部分兼做法蘭的管板，即是法蘭力矩系數(shù)； 殼程壓力作用工況：=+（） 管程壓力作用工況：=；—系數(shù)； =—邊界效應(yīng)壓力組合系數(shù)； =—基本法蘭力矩，N = ， 式中的按GB150—1998第9章規(guī)定；—基本法蘭力矩系數(shù)； =—管程壓力操作工況下的法蘭力矩，按GB1501998第9章確定，取計算壓力為, N—管程壓力操作工況下的法蘭力矩系數(shù)； =—管板邊緣力矩變化系數(shù)； =—法蘭力矩變化系數(shù)； .—?dú)んw法蘭力矩系數(shù)； 殼程壓力作用工況： = 管程壓力作用工況： =m—管板總彎矩系數(shù)； m= —管板第一彎矩系數(shù)，按K和查圖27；—管板第一彎矩系數(shù)，按K和Q查圖28（a）或（b）；n—換熱管根數(shù)；—有效壓力組合，MPa； =—邊界效應(yīng)壓力組合，MPa； 對于不帶法蘭的管板： 對于其延長部分兼做法蘭的管板：—當(dāng)量壓力組合，MPa； —?dú)こ淘O(shè)計壓力，MPa；—管程設(shè)計壓力，MPa；Q—?dú)んw不帶波形膨脹節(jié)時，換熱管束與圓筒剛度；—?dú)んw帶波形膨脹節(jié)時，換熱管束與圓筒剛度比；q—換熱管與管板連接的拉脫力，MPa；S—換熱管中心距，mm；—制造環(huán)境溫度，；—沿長度平均的殼程圓筒金屬溫度，；—沿長度平均的換熱管金屬溫度，；—管板邊緣剪切系數(shù)； Y—系數(shù)，見GB1501998第9章，按K=查??；—?dú)こ虉A筒材料線膨脹系數(shù)；—換熱管材料線膨脹系數(shù)；—系數(shù)； —換熱管與殼程圓筒的熱膨脹變形差；=—管板計算厚度，mm；—?dú)んw法蘭厚度，對于c型連接方式，則為管板延長部分形成的凸緣厚度，mm；—管箱法蘭厚度，mm；—管箱圓筒厚度，當(dāng)管箱法蘭采用長頸對焊時，取頸部大小端厚度平均值；當(dāng)管箱法蘭采用乙型平焊法蘭時，取法蘭短節(jié)厚度，mm；—?dú)こ虉A筒厚度，mm；—換熱管壁厚，mm；—管板剛度削弱系數(shù)，一般可取值；—系數(shù)， —管板強(qiáng)度削弱系數(shù)，一般可?。弧ㄌm力矩折減系數(shù)； —管板布管區(qū)的當(dāng)量直徑與殼程內(nèi)徑之比； —系數(shù)； —系數(shù)； —?dú)こ虉A筒軸向應(yīng)力，MPa；—?dú)こ谭ㄌm應(yīng)力，MPa；—管板徑向應(yīng)力，MPa；—管板徑向應(yīng)力系數(shù)； —管板布管區(qū)周邊徑向應(yīng)力系數(shù)； —換熱管軸向應(yīng)力（位于管束周邊出換熱管軸向應(yīng)力），MPa；—在設(shè)計溫度時，管程圓筒材料的許用應(yīng)力，MPa；—換熱管穩(wěn)定許用壓應(yīng)力，MPa；—?dú)んw法蘭許用應(yīng)力，MPa；—在設(shè)計溫度時，管板材料的許用應(yīng)力，MPa；—在設(shè)計溫度時，換熱管材料的許用應(yīng)力，MPa；—系數(shù)； —管板布管區(qū)周邊剪切應(yīng)力，MPa；—管板布管區(qū)周邊剪切應(yīng)力系數(shù)； —?dú)こ虉A筒的裝配環(huán)向焊縫系數(shù)；—系數(shù)，按和查圖26；—系數(shù)，按和查圖26；第3．7節(jié) 接管的計算管側(cè)接管的公稱直徑分別為DN500mm和DN600mm。由HG2058198《鋼制壓力容器材料選用規(guī)定》表56可知接管外徑分別為508mm和610mm，接管材料選用16Mn，查GB1501998《鋼制壓力容器》表43可得=163MPa（1）物料入口接管（DN=500mm，）接管最小壁厚根據(jù)GB1501998《鋼制壓力容器》式51計算厚度：代入數(shù)據(jù)知： 圓整后mm。由液壓試驗（GB1511999《管殼式換熱器》P14公式33可知），經(jīng)查GB1501998《鋼制壓力容器》表41知 =170MPa =170MPa則：壓力試驗應(yīng)按GB1511999《管殼式換熱器》公式37：= 校核接管應(yīng)力。代入數(shù)據(jù)知：應(yīng)滿足下列條件： ，其