【正文】 關(guān)系：對(duì)于B型管箱： 管箱的加工要求管箱分程隔板與管箱組焊完畢后，同時(shí)對(duì)分程隔板密封面和管箱法蘭密封面進(jìn)行精加工。 支座 符號(hào)說(shuō)明—鞍座墊板邊緣至地腳螺栓孔中心的距離，mm；—鞍座墊板邊緣至接管補(bǔ)強(qiáng)圈外邊緣（無(wú)補(bǔ)強(qiáng)圈時(shí)，是指接管外徑）間的距離，mm；—公稱直徑，mm；—補(bǔ)強(qiáng)圈外徑，mm；—鞍座高度（包括墊板厚度），mm；—換熱器的管束長(zhǎng)度，mm；—?dú)こ探庸芪恢贸叽?，mm；—兩鞍座間的距離，mm；，—鞍座至管束端部的距離，mm；—?dú)んw厚度，mm。 支座位置尺寸臥式支座，采用固定型和滑動(dòng)型鞍式支座各一個(gè)。臥式支座在換熱器上的位置尺寸，如圖：位置尺寸按下列原則來(lái)確定：1．兩支座應(yīng)設(shè)置在換熱器管束長(zhǎng)度范圍內(nèi)的適當(dāng)位置，一般為：當(dāng)時(shí)，??；當(dāng)L＞3000mm時(shí)，?。徊⑶?。 圖329 臥式支座位置尺寸 則L=9000mm＞3000mm，取。2．LB必須滿足殼程接管焊縫與支座焊縫間之距離要求，即 （3–11）式中：的數(shù)值，查下表。C的數(shù)值，取C≥4S，且≥20mm。表331 數(shù)值/mm1592192733254004505006007008009006810510001100120013001400150016001700180019002000105175 鞍式支座結(jié)構(gòu)型式及尺寸鞍式支座分為輕型（代號(hào)A）、重型(代號(hào)B)兩種。本冷卻器選用重型支座的結(jié)構(gòu)特性如表：表332 重型支座結(jié)構(gòu)特征型式包角墊板筋板適用公稱直徑 DNmm重型焊制B1120176。有2500～900鞍式支座材料為，墊板材料為。標(biāo)記方法： ，支座 —：型號(hào)（A，BⅠ，BⅡ，BⅢ，BⅣ，BⅤ）；：公稱直徑，mm；：固定鞍座F，滑動(dòng)鞍座S。本冷卻器選用: 鞍座BⅠ900 — F 和 鞍座 BⅠ900 — S。DN900mm、120176。包角重型帶墊板鞍式支座結(jié)構(gòu)及尺寸,如圖：焊制表333 鞍式支座尺寸/mm公稱直徑DN允許載荷Q，KN鞍座高度h底板腹板筋板墊板螺栓間距鞍座質(zhì)量kgl1b1δ1δ2l3b3δ3弧長(zhǎng)b4δ4el2帶墊板900225200810150101045012010106025063659040圖330 鞍式支座結(jié)構(gòu) 吊耳 符號(hào)說(shuō)明A，B，C，d，S，R—吊耳尺寸 吊耳圖331 吊耳結(jié)構(gòu)形式管箱質(zhì)量150kg，須設(shè)置兩個(gè)吊耳，同時(shí)對(duì)稱布置。吊耳 — ：吊耳公稱吊重：吊耳材料（Q235—A 或 0Cr19Ni9）吊耳結(jié)構(gòu)形式及尺寸，如圖331表334 吊耳尺寸/mm每個(gè)吊耳的公稱吊重(t)ABCdSR質(zhì)量10018120401245第四章 冷卻器強(qiáng)度計(jì)算 筒體壁厚計(jì)算及管箱、管箱封頭壁厚計(jì)算℃，設(shè)計(jì)壓力，選低合金結(jié)構(gòu)鋼板16MnR卷制，℃時(shí)的許用壓力，取焊縫系數(shù)，腐蝕裕度,則計(jì)算厚度設(shè)計(jì)厚度 名義厚度 取有效厚度 故取水壓試驗(yàn)壓力 所選材料的屈服應(yīng)力 水壓試驗(yàn)應(yīng)力校核 水壓強(qiáng)度滿足要求?！?，設(shè)計(jì)壓力，選低合金結(jié)構(gòu)鋼板16MnR卷制，℃時(shí)的許用壓力，取焊縫系數(shù)，腐蝕裕度,則計(jì)算厚度設(shè)計(jì)厚度 名義厚度 取有效厚度 故取壓力試驗(yàn)強(qiáng)度在這種情況下一定滿足。 筒體開(kāi)孔補(bǔ)強(qiáng)的校核開(kāi)孔補(bǔ)強(qiáng)采用等面積法,由工藝設(shè)計(jì)給定的接管尺寸為,根據(jù)實(shí)際需要選取殼體接管材料為鋼,選用標(biāo)準(zhǔn)為: ,取焊縫系數(shù)則接管計(jì)算厚度： （4–1） 接管有效厚度： 開(kāi)孔直徑： 接管有效補(bǔ)強(qiáng)寬度： 接管外側(cè)有效補(bǔ)強(qiáng)高度： 需要補(bǔ)強(qiáng)的面積： （4–2）可以作為補(bǔ)強(qiáng)的面積： （4–3） 接管材料在設(shè)計(jì)溫度下的許用應(yīng)力大于筒體材料在設(shè)計(jì)溫度下的許用應(yīng)力 （4–4） 該殼程接管自身補(bǔ)強(qiáng)的強(qiáng)度足夠，不需要另設(shè)補(bǔ)強(qiáng)結(jié)構(gòu)。 管箱開(kāi)孔補(bǔ)強(qiáng)校核開(kāi)孔補(bǔ)強(qiáng)采用等面積法,由工藝設(shè)計(jì)給定的接管尺寸為,根據(jù)實(shí)際需要選取殼體接管材料為鋼,選用標(biāo)準(zhǔn)為，, 取焊縫系數(shù),則：接管計(jì)算厚度： （4–5） 接管有效厚度： 開(kāi)孔直徑： 接管有效補(bǔ)強(qiáng)寬度： 接管外側(cè)有效補(bǔ)強(qiáng)高度： 需要補(bǔ)強(qiáng)的面積： （4–6）可以作為補(bǔ)強(qiáng)的面積： （4–7）接管材料在設(shè)計(jì)溫度下的許用應(yīng)力大于筒體材料在設(shè)計(jì)溫度下的許用應(yīng)力 （4–8） 該管程接管自身補(bǔ)強(qiáng)的強(qiáng)度足夠，故不需要另設(shè)補(bǔ)強(qiáng)結(jié)構(gòu)。 管板計(jì)算 管板設(shè)計(jì)計(jì)算：查閱相關(guān)資料，取管板厚度的計(jì)算值60mm，設(shè)計(jì)值60mm，管板與換熱管子之間采用強(qiáng)度焊+貼脹。管板材料為 TA1()/16MnⅢ，；殼體、管箱短節(jié)的縱向焊縫系數(shù)為：。 符號(hào)說(shuō)明：—管子的線膨脹系數(shù)，1/；—筒體的線膨脹系數(shù)，1/；—管壁溫度，；—?dú)け跍囟?，；—管子?shù)；—筒體材料的彈性模數(shù)，；—管子材料的彈性模數(shù)，；—管子上熱應(yīng)力： ；—?dú)け谂c管壁溫差影響產(chǎn)生的力，N；—熱應(yīng)力，操作壓力產(chǎn)生拉脫力，；—傳熱管內(nèi)，外徑，；—管程金屬截面積，；—操作壓力，； —每4根管子之間管板面積，三角形排列的管子?。弧荛g距。查閱相關(guān)資料有： 換熱管校核：由前面的結(jié)構(gòu)計(jì)算，則一根換熱管的橫截面積為： （4–9） 管、殼壁溫差引起的拉脫力： （4–10） 管子上熱應(yīng)力：在熱應(yīng)力作用下每平方厘米連接周邊上產(chǎn)生的拉脫力： 　 操作壓力引起的拉脫力： （4–11） 當(dāng)熱應(yīng)力產(chǎn)生對(duì)管子脹接周邊的作用力與由操作應(yīng)力產(chǎn)生的對(duì)管子脹接周邊作用力方向相同時(shí)，拉脫力。當(dāng)熱應(yīng)力產(chǎn)生對(duì)管子脹接周邊的作用力與由操作應(yīng)力產(chǎn)生的對(duì)管子脹接周邊作用力方向相反時(shí)，拉脫力。因?yàn)槭遣捎霉茏优c管板焊接，所以有：,拉脫力校核合格。 鞍座校核因封頭為標(biāo)準(zhǔn)橢圓封頭，則可將其直徑折算為等于圓筒直徑，長(zhǎng)度為的圓筒，則換熱器總重作用長(zhǎng)度為： （4–12）則換熱器筒體及管箱封頭的近似質(zhì)量為： （4–13）管子質(zhì)量近似為： （4–14），則換熱器質(zhì)量為： （4–15）在操作狀態(tài)下的煤油的密度小于試壓溫度下水的密度，則在試壓情況下的換熱器總重大于操作狀態(tài)下的總重。取液壓試驗(yàn)溫度為100℃。則液體質(zhì)量為： （4–16）則換熱器總重為： （4–17）則每個(gè)鞍座承受總重為： （4–18）顯然所選鞍座能夠滿足要求。 筒體校核將此換熱器簡(jiǎn)化為長(zhǎng)度為，受均布載荷作用的外伸簡(jiǎn)支梁，則 （4–19）換熱器受力分析如圖所示：圖41 筒體受力分析圓筒在支座跨中截面處的彎矩： （4–20） 圓筒在支座截面處的彎矩： （4–21） 支座離封頭切線距離，則在支座處截面上的剪力為： （4–22） 圓筒上的軸向應(yīng)力跨距中點(diǎn)處圓筒截面的最大軸向應(yīng)力為：最高點(diǎn)（壓縮應(yīng)力） （4–23）最低點(diǎn)（拉伸應(yīng)力） （4–24），且支座處無(wú)加強(qiáng)圈，包角為，則在支座截面處圓筒最大拉伸應(yīng)力為： （4–25）在支座截面處圓筒最大壓縮應(yīng)力為： （4–26）圓筒軸向許用臨界應(yīng)力： （4–27）因?yàn)樵谠囼?yàn)情況下，試驗(yàn)壓力所引起的軸向拉伸應(yīng)力大于在操作工況下設(shè)計(jì)壓力所引起的軸向拉伸應(yīng)力，則在所有情況下所產(chǎn)生的最大拉伸應(yīng)力為： （4–28）因?yàn)樵谠囼?yàn)和操作情況下壓力所產(chǎn)生的均為拉伸應(yīng)力，顯然最大壓縮應(yīng)力要小于，因?yàn)椋?，且綜上所述換熱器軸向應(yīng)力在允許范圍之內(nèi) 支座截面處圓筒和封頭上的切向應(yīng)力和封頭的附加拉伸應(yīng)力，且支座處無(wú)加強(qiáng)圈圓筒中的最大切向應(yīng)力為： （4–29）圓筒材料的許用剪切應(yīng)力為：， 因封頭材料與圓筒材料相同，且有效厚度不小于筒體有效厚度，則封頭中的切向應(yīng)力不會(huì)超過(guò)圓筒，不必對(duì)封頭中的切向應(yīng)力另行校核。，故封頭對(duì)圓筒不起加強(qiáng)作用，即頭上附加拉伸力為零。 支座截面處的圓筒周向彎曲應(yīng)力∵，則： （4–30） 支座截面處圓筒的周向壓縮應(yīng)力支座截面處圓筒底部有最大壓縮力： （4–31）承受周向壓縮力的有效長(zhǎng)度為： （4–32）支座截面處圓筒的最大周向壓縮應(yīng)力為： （4–33） 周向彎曲應(yīng)力和周向壓縮應(yīng)力的強(qiáng)度校核支座截面上圓筒最低處： （4–34）支座截面上鞍座邊角處：∵，則： （4–35）因圓筒上所選鞍座墊板的寬度為250mm，故其小于長(zhǎng)度，鞍座墊板不能起到加強(qiáng)作用，上述計(jì)算正確。 鞍座強(qiáng)度校核 （4–36）式中：—鋼制鞍座的腹板厚度第五章 換熱器的制造 換熱器的制造管殼式換熱器是一種傳統(tǒng)的換熱設(shè)器，它在工業(yè)上的應(yīng)用具有悠久的歷史。在長(zhǎng)期的使用中，其結(jié)構(gòu)形式得到不斷的改進(jìn)而基本定型。管殼式換熱器的殼體、管箱、封頭、法蘭及接管等的制造與一般化工容器基本相同。其制造應(yīng)符合《鋼制管殼式換熱器技術(shù)條件》、《鋼制壓力容器》、及《鋼制壓力容器焊接規(guī)程》等的有關(guān)規(guī)定及施工圖紙上的特殊要求。 筒體%（橢圓度=最大外徑－最小外徑／標(biāo)稱外徑＊１００％ ）要求較高，因須保證殼體與折流板之間有合適的間隙。如太大就要影響換熱效果，太小就要增加裝配的困難。因此，殼體在下料和輥壓過(guò)程中必須小心謹(jǐn)慎。下料須正確，切割方法有：機(jī)械切剖法、氧氣切割法和等離子切割法三種。機(jī)械切割法是用料剪扳機(jī)切割，效率低，不能切割高硬度的材料；氧氣切割法可以切割較厚的碳素鋼板，但不能切割不銹鋼和其它高熔點(diǎn)的金屬或非金屬；等離子切割法不僅可切割高熔點(diǎn)的金屬或非金屬，且效率高、切口光滑又平整、熱影響區(qū)小、材料性能無(wú)顯著變化、工件變形小、成本低。切割好的鋼板應(yīng)根據(jù)鋼板厚度、操作壓力高低選定的坡口形式進(jìn)行邊緣加工。鋼板在卷板機(jī)上輥壓加工時(shí)，須注意鋼板縱向邊緣嚴(yán)格與滾筒軸線保持平行，輥壓成形后的圓筒立即點(diǎn)焊，由卷板機(jī)上卸下后內(nèi)外進(jìn)行縱縫焊接。焊接采用手工電弧焊或埋孤自動(dòng)焊，焊接過(guò)程中須注意：焊條應(yīng)保持干燥；剖口應(yīng)清除干凈；如發(fā)現(xiàn)焊接缺陷必須完全鑿去再進(jìn)行下一層焊接；盡量采用平焊；焊接順序應(yīng)合理，以減少變形和應(yīng)力。所有殼體的縱、環(huán)焊縫(帶蒸發(fā)空間的重沸器除外)，均應(yīng)加工成與殼體齊齊，以利于管束的裝配。焊接后須再上卷板機(jī)以矯正由于焊接產(chǎn)生的變形而得正圓筒。殼體的允許不固度應(yīng)使金屬模板能順利地近過(guò)殼體而不會(huì)卡住。該模板由兩塊直徑等于折流板的剛性圓盤及與它垂直的一根芯軸組成。接管在焊縫處應(yīng)與其相連接的內(nèi)表面齊平。本設(shè)計(jì)的換熱器筒體用厚的熱軋鋼板卷制，下料采用機(jī)械切割法或等離子切割法。根據(jù)鋼板厚度和操作壓力選擇如圖所示坡口形式進(jìn)行對(duì)接單