【正文】 ) 墊片壓緊力作用中心圓直徑 DG=K2b=54414=530mm。3) 墊片壓緊力。4) 墊片寬度 其值按經(jīng)驗取42mm。1) 螺栓的布置 法蘭徑向尺寸按文獻[1]表（73）選取，即， 。2) 螺栓載荷 。 。 3) 螺栓面積 。 。 所需的螺栓面積取。 4) 螺栓設計載荷 。 。 1) 法蘭力矩 。 2) 法蘭設計力矩 。 3) 法蘭應力 。 。 。 。 。 。 。1) 軸向：，合格2) 徑向：，合格3) 環(huán)向：，合格4) 組合應力校核，合格，合格5) 剪應力 ，合格 ，合格 1) 圓筒的質(zhì)量 由于材料的密度，則：。 2) 兩個封頭的質(zhì)量。 附件和保溫層的質(zhì)量,取附件和保溫層質(zhì)量為:。 3) 筒體做水壓試驗時的沖水質(zhì)量。 4) 總質(zhì)量。 5) 支座反力。根據(jù)JB/T47122007標準，選擇重型（B型）、包角帶墊板的鞍式支座。公稱直徑DN允許最大載荷Q（KN）鞍座高度h底板腹板筋板墊板螺栓間距l(xiāng)2　鞍座質(zhì)量（kg）增加100mm高度增加的質(zhì)量（kg）l1b1　　l3b3　弧長b4e5001553004601501082501208590240656330254 強度校核1． 計算圓筒軸向彎矩1) 圓筒中間截面處的彎矩： 。 2) 截面處的彎矩。2． 計算圓筒周向應力1) 由于彎矩引起的軸向應力①在圓筒中心截面上 。 。②支座截面處圓筒的軸向應力a. 最高點處 。b. 最低點處 。式中2) 由于設計壓力引起的軸向應力 。3) 軸向應力組合與校核①軸向拉應力 。 。最大軸向拉應力 。②軸向壓應力。最大軸向壓應力 。③軸向應力校核：。：。 根據(jù)和值，查參考文獻[1]圖42，得A=。 按選用的材料，根據(jù)查參考文獻[1]圖44。3． 計算圓筒、封頭的切向剪應力 1) 圓筒切向剪應力 式中=，由查參考文獻[1]表82查得 2) 封頭切向剪應力 式中=，由查參考文獻[1]表82查得 3) 切向剪應力校核 。4． 圓筒的軸向應力 容器的鞍座墊片按不起加強作用考慮。1) 圓筒截面最低點處的周向應力 式中k=1，考慮容器焊在鞍座上。=，由查參考文獻[1]表83查得 。 2) 在鞍座邊腳處的圓周應力 。 3) 周向應力校核5． 計算鞍座有效斷面平均應力 1) 鞍座承受的水平分力 式中由查參考文獻[1]表83查得。 2) 鞍座有效斷面平均應力式中=300mm，為鞍座實際高度和兩者中較大的，腹板名義厚度為8mm。 3) 斷面平均應力校核 式中=170MPa。鞍座材料Q235C的許用應力。5 經(jīng)濟性分析本次設計的題目為水異丁烷換熱器的設計。換熱器主要由三部分組成：前端管箱、筒體、后端管箱，其中，前端和后端管箱部分選擇的是標準橢圓封頭直接沖壓制成。所選的材料為一般的材料Q345R，中間筒體部分可以看作為一個壓力容器，按照壓力容器用鋼要求，同樣選擇較為普遍的Q345R。它是目前壓力容器用鋼最為普遍也較安全可靠的一種合金鋼，已經(jīng)過多年的實際檢驗。其他的結構也都采用了目前運用廣泛且安全可靠的鋼材，如20號鋼，16Mn鍛等。 對于換熱器型號的選擇，由于管壁溫差較小，壓力也較小，故選擇帶膨脹節(jié)的固定管板式冷凝器。該換熱器不僅使用方便，價格低廉，而且能夠滿足任務書所要求的各項指標，且經(jīng)校核后強度合格。它們生產(chǎn)周期短，可以大批量生產(chǎn)，且價格便宜，基本上滿足技術要求、完善，不用做工藝性檢驗，性能優(yōu)越，有良好的市場競爭力。由于我們所學的知識有限，所以本次設計在經(jīng)濟性方面也存在著許多不足之處，還有待完善，以達到效率兼顧經(jīng)濟平衡，爭取做到更好的性價比。426 總結本次畢業(yè)設計的題目是水異丁烷換熱器設計。首先通過傳熱計算選出換熱器的型號，根據(jù)選定的型號校核初選的換熱面積是否合格，接著進行了換熱器的結構設計，這一部分是整個設計的重點，并選定了管箱的形式，管板與殼體的連接形式，封頭及法蘭等的形式，最后選定了換熱器的附屬結構，如鞍座，接管等。按照GB1502011，GB1511999等資料選定不同部件的形式及材料。本次設計的材料主要以Q345R為主，還有16Mn鍛、Q235C、20號鋼等。經(jīng)過一系列的傳熱計算、形式選擇以及相應的校核，該換熱器能滿足任務書所規(guī)定的使用要求。對本換熱器進行了初步的經(jīng)濟性分析，表明本設計的換熱器具有較好的經(jīng)濟性。參考文獻[1] 《中華人民共和國節(jié)約能源法》，中華人民共和國主席令第七十七號，2007.[2] 余國宗主編，化工機械工程手冊下卷[M]，化學工業(yè)出版社，.[3] 莊乃光，板式換熱器的實用性，化學工程譯叢[M].[4] 莊駿、張紅主編，換熱技術及其工程應用[M]，[5] 魏種主編，化工技術資料化工機械專業(yè)分冊[M]，保障出版社，1999.[6] 馬曉馳編，國內(nèi)外新型高效換熱器[J]，化工進展，2009[7] 盧煥章，石油化工基礎數(shù)據(jù)手冊[M]，.[8] 李世玉，壓力容器工程師設計指南[M]，.[9] GB1511999，管殼式換熱器[S].[10] GB1502011，鋼制壓力容器[S].[11] [M].北京：化學工業(yè)出版社，.[12] 匡國柱，[M].北京：化學工業(yè)出版社，.[13] 宋旭鋒譯，化工設計[M].中國石化出版社，2008.[14] 秦叔經(jīng)，葉文邦 主編，化工設備設計全書換熱器[M]，化學工業(yè)出版社，2003.[15] 鄭津洋，董其伍，[M] .北京：化學工業(yè)出版社，.[16] 李云，[M].北京：化學工業(yè)出版社.[17] 錢頌文主編，換熱器設計手冊[M].化學工業(yè)出版社，2002.[18] 潘紅良，郝俊文主編，過程設備機械設計[M]..[19] 朱躍針，廖傳華，史勇春主編，傳熱過程與設備[M]..[20] 周開勤主編，機械零件手冊[M].高等教育出版社，[21] 尹先清主編，化工設計[M]..[22] 劉鴻文主編，材料力學[M]..[23] JB/T 47362002，補強圈[S].[24] JB/T 47122007，壓力容器支座[S].[25] GB/T 81632008，輸送流體用無縫鋼管[S].[26] GB/T 7092006，熱軋鋼板和鋼帶的尺寸外形[S].[27] HG/T 205922009，鋼制管法蘭（WN系列）[S].[28] GB/T 251982010，壓力容器封頭[S].[29] JB/T 4700～47072000，壓力容器法蘭[S].[30] 畢明樹，馮殿義，[M].北京：化學工業(yè)出版社，.致謝在大學四年學習即將結束之際，經(jīng)過好幾個月緊張、繁忙地學習和實踐，我的畢業(yè)設計終于定稿了。本次設計能夠順利完成，得益于袁淑霞老師的精心指導和督促以及本組同學的相互合作和幫助。在此，我要十分的感謝他們。畢業(yè)設計對我們來說的一次特別的鍛煉。我學到了許多從書本上、課堂上所學不到的東西，使一些相關理論知識得到了進一步的融會貫通，也增強了我思考問題和實際動手的能力。本次設計將對我將來走上工作崗位有很大的益處。通過本次設計使我深刻體會到以下幾個方面：換熱器的傳熱計算和結構設計，零部件的選用以及制圖，都要經(jīng)過嚴密的計算和精心的選取，只有這樣才能做到有的放矢。進行AutoCAD繪圖時，一定要掌握AutoCAD的最基礎的使用，這樣就不至于在繪圖時出現(xiàn)錯誤，這樣就加快了繪圖的速度。細心和虛心是必不可少的尤其是不懂就問，問老師和同學還有就要上網(wǎng)查資料。在整個設計過程中，袁老師為我們提供了大量的相關資料，還為我們耐心的輔導并且提出了許多寶貴的意見。在此，我特向袁老師表示衷心的感謝和誠摯的敬意！ 大學本科的生活快要結束了。在這最后的時間里，我得到了同學的很多幫助。我們在一起設計，互相討論，互相請教問題，大家共享資料。在我碰到困難的時候，他們幫我渡過了難關。這般友誼，彌足珍貴。本次畢業(yè)設計對培養(yǎng)我的實踐工程能力具有重要意義。通過畢業(yè)設計，我把先修課程中所獲得的理論知識在實際的設計工作中綜合地加以動用，使這些知識得到鞏固和發(fā)展，并使理論知識和生產(chǎn)實踐密切地結合起來。這次設計，初步培養(yǎng)了我對壓力容器設計的工作能力；樹立正確的設計的思想；掌握一些容器設計有基本方法和步驟，為以后進行設計工作打下了良好的基礎。另外還使我能訓練地應用有關參考資料、計算圖表、手冊；熟悉有關的國家標準，為成為一個工程技術人員在培養(yǎng)基本技能