【導(dǎo)讀】性能要求不同，它是冷熱流體間傳遞熱量的設(shè)備。管板、殼體、換熱管、折流板、拉桿、定距管、封頭等組成。板式換熱器由兩端管板和殼體構(gòu)成。由于其結(jié)構(gòu)簡單，運用比較廣泛。當(dāng)兩流體的溫度差較大時，為了避免較高的溫差應(yīng)力，通。常在殼程的適當(dāng)位置上，增加一個補償圈（膨脹節(jié)）。在強度計算中主要討論的是筒體、管箱、封頭、管板厚。要進(jìn)行一些強度校核。本設(shè)計是按照GB151《管殼式換熱器》和GB150. 熱設(shè)備也隨處見，是不可缺少的工藝設(shè)備之一。隨著研究的深入，工。業(yè)應(yīng)用取得了令人矚目的成果。管程換熱系數(shù)計算.................錯誤!換熱管材料及規(guī)格的選擇和根數(shù)的確定錯誤!

　　

【正文】 支撐的面積 dA 2mm dnA = n S S 0 .8 6 6 S? ? ? ? ? ? 14 管板布管區(qū)面積 tA 2mm 2tA = 0 .8 6 6 n dSA? ? ? 15 管板布管區(qū)當(dāng)量直徑 tD mm 4 tt AD ??? 16 管板布管內(nèi)開孔后的面積 1A 2mm 21 4dA A n ? ?? ? ? 17 系數(shù) ? 1AA?? 18 殼程圓筒材料的彈 sE MPa GB150— 1998 表 F5 186000 沈陽化工大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 致謝 30 性模量 19 殼體不帶膨脹節(jié)時換熱管束與圓筒剛度比 Q atssnEQ AE?? ? 20 系數(shù) ? 1anA?? 21 系數(shù) t? 0 .60 .4 1s Q? ? ? ? ? ? ?? 22 系數(shù) t? 0 .60 .4 0 .4t Q?? ? ? ? ? ?? 23 管板布管區(qū)當(dāng)量直徑與殼程圓筒內(nèi)徑比 t? ttiDD?? 24 管子受壓失穩(wěn)當(dāng)量長度 crL mm GB151— 1999 圖 32 600 25 設(shè)計溫度下管子受屈服強度 ts? MPa GB150— 1998 表 F2 196 26 管子回轉(zhuǎn)半徑 i mm 220 .2 5 2 ti d d? ? ? ? ? ? ? ? 27 系數(shù) rC 22 t crr ts ELC i?????? 28 管子穩(wěn)定許用應(yīng)力 cr??? 122ts crcrrLiC??????? ? ? ?????? 29 校核 123tcr t MPa??? ? ??? ? 合格 C．對于延長部分兼作法蘭的管板，計算 Mm 和 Mp 序號 項目 符號 單位 數(shù)據(jù)來源和計算公式 數(shù)值 備 1 墊片接觸寬度 N mm GB150— 1998 表 9— 1 25 2 墊片基本密度寬度 0b mm 0 2Nb? 3 墊片比壓力 y MPa GB150— 1998 表 9— 2 11 4 墊片系數(shù) m 2 沈陽化工大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 致謝 31 5 墊片有效密度寬度 b mm ?? 9 6 墊片壓緊力作用中心圓直徑 GD mm 0 2GD D b? ? ? 922 7 預(yù)緊狀態(tài)下需要的最小螺栓載荷 aW N 3. 14aGW D b y? ? ? ? 8 操作狀態(tài)下需要的最小螺栓載荷 pW N 20 .7 8 56 .2 8p G cGcW D PD b m P? ? ?? ? ? ? ? MPa? ? ? 9 常溫下螺栓材料的許用應(yīng)力 b??? MPa GB150— 1998 表 F4 選用材料為 40MnB 635 10 預(yù)緊狀態(tài)下需要的最小螺栓面積 aA 2mm aabWA???? 11 操作狀態(tài)下需要的最小螺栓面積 pA 2mm ppbWA ???? 12 需要螺栓總截面積 mA 2mm max ,m a pA A A? ? ? 13 法蘭螺栓的中心圓直徑 bD mm 1140 14 法蘭中心至 cF 作用處的徑向距離 GL mm 2bGG DDL ? ? ?? 109 15 預(yù)緊狀態(tài)的法蘭力矩 mM N mm m m G bM A L? ? ???? 10? 16 筒體厚度 0? mm 8 17 法蘭頸部大端有效厚度 1? mm ? ? ?? 14 沈陽化工大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 致謝 32 18 螺栓中心至法蘭頸部與法蘭背面交的徑向距離 AL mm 12biA DDL ?? ?? 106 19 螺栓中心距 DF 作用處的徑向距離 DL mm 2biD DDL ?? 120 20 螺栓中心處至 TF 作用位置處的徑向距離 TL mm 2DGT LLL ?? 21 作用于法蘭內(nèi)徑截面上的流體壓力引起的軸向力 DF N 2D i cF = D P?? 10? 22 流體壓力引起的總軸向力與作用于法蘭內(nèi)徑截面上的流體壓力引起的軸向力差 TF N TD2G c DF = F F= 0 .7 8 5 D P F? ? ? ? ? 23 操作狀態(tài)下需要的最小墊片壓力 GF N G G cF = 6. 28 b m D P? ? ? ? 10? 24 法蘭操作力矩 Mp N mm Mp D D T TF L F L? ? ? ? ? GGFL? 10 D．假如管板的計算厚度為 ? ，然后按結(jié)構(gòu)要求確定殼體法蘭厚度 f?? ，計算 K， k，fK 序 項目 符號 單位 數(shù)據(jù)來源和計算公式 數(shù)值 備 沈陽化工大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 致謝 33 號 1 假定管板計算厚度 ? mm 50 2 殼體法蘭厚度 f?? mm 50 3 管板材料彈性模量 pE MPa GB150— 1998 表 F5 186000 4 換熱管材料的彈性模量 tE MPa GB150— 1998 表 F5 186000 5 管板剛度削弱系數(shù) ? GB151— 1999 6 換熱管有效厚度 L mm 4388 7 管板強度削弱強度 ? GB151— 1999 8 管子金屬總截面積 an 2mm 9 換熱管加強系數(shù) K 12tapEn1 .3 1 8ELiDK ??????? ? ??? 10 管板布管區(qū)的當(dāng)量直徑與殼程圓筒內(nèi)徑之比 t? ttiD=D? 11 管板周邊布管區(qū)的無剛量參數(shù) k tk=K?????? 12 管束模量 tK MPa tK=taiEnLD?? 沈陽化工大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 致謝 34 13 殼體法蘭材料彈性模量 tE? MPa GB150— 1998 表 F5 186000 14 殼體圓筒材料彈性模量 sE GB150— 1998 表 F5 186000 15 殼體法蘭寬度 fb mm 0 2 if DDb ?? 90 16 系數(shù) w? GB151— 1999 圖 26 17 殼體法蘭與圓筒的旋轉(zhuǎn)剛度參數(shù) fK? MPa 322112 t f ffsi f iEbK E wD b D????????????????? ???? 18 旋轉(zhuǎn)剛度無量綱參數(shù) fK 4 ff tKK K????? 10?? GB1511999 P51 圖 27 按照 K 和 fK 查 m1，并計算 ? 值，由圖 29 按照 K 和 fK查 G2值 序號 項目 符號 單位 數(shù)據(jù)來源和計算公式 數(shù)值 1 管板第一矩系數(shù) m1 GB151— 1999 圖 27 2 系數(shù) ? ? ?1=m / fKK?? 3 系數(shù) G2 GB151— 1999 圖 29 F、計算 M1，由 GB1511999 圖 30 按照 K 和 Q 查 G3，計算 ,fMM???? ? 。 序號 項目 符號 單位 數(shù)據(jù)來源和計算公式 數(shù)值 1 管箱法蘭的彈性模量 fE? MPa GB150— 1998 表 F5 196000 2 管箱圓筒材料的彈性模量 hE MPa GB150— 1998 表 F5 196000 3 管箱法蘭厚度 f?? mm JB/T470220xx 68 4 系數(shù) w? GB1511999 圖 26 沈陽化工大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 致謝 35 5 管箱圓筒與法蘭的旋 轉(zhuǎn)剛度參數(shù) fK? MPa 3f ffh2 21K 12 fi f iEb EwD b D? ?????? ?????????? ???? 6 換熱管束與圓筒剛度比 Q ssQ=EAtaEn?? 7 系數(shù) 3G GB1511999 圖 30 8 法蘭力矩折減系數(shù) ? ff3K=KG? ? 9 管板邊緣力矩的變化系數(shù) M? ff1M=KK????? 10 法蘭力矩變化系數(shù) fM? ff fMM =K K? ???? 11 管板第二彎矩系數(shù) 2m GB1511999 圖 28(a) G、按課程設(shè)計壓力 Ps ，而管程設(shè)計壓力 Pt=0，膨脹變形差 ? ，法蘭力矩的危險組合（ GB1511999 項目 分別討論） a、只有殼程設(shè)計壓力 Ps= Pc= MPa ，而管程設(shè)計壓力 Pt=0，不計膨脹節(jié)變形差（ ? =0）。 序號 項目 符號 單位 數(shù)據(jù)來源和計算公式 數(shù)值 備注 1 有效壓力組合 aP MPa a s s tP = P E? ? ? ?? ?? 2 基本法蘭力矩系數(shù) mM Nmm? mm3ia4MM= DP????? ? 3 系數(shù) 1M 112mM= 2 K Q G? ?? ? ? 4 管板邊緣力矩系數(shù) M m 1M = M M M?? ? 5 管板邊緣剪切系數(shù) ? =M??? 6 管板總彎矩系數(shù) m 12mmm= 1????? 7 系數(shù) leG le 3mG= K??? 沈陽化工大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 致謝 36 8 系數(shù) liG li 23 m = KK?? ?? 9 系數(shù) 1G 1 le liG =m ax G G??， 10 管板徑向應(yīng)力系數(shù) r? 1r2G1= 4 Q G??? ????? ? 11 管板布管區(qū)周邊外徑向的應(yīng)力系 數(shù) r?? r 23m= 4 K Q G? ???? ???? ? ?? ? ? 12 管板布管區(qū)周邊剪切應(yīng)力系數(shù) p?? p 2= 4 Q G? ???? ?? ? ? 13 殼體法蘭力矩系數(shù) wsM w s m f 1M = M M M?? ? ? ? 10?? tr??? =177MPa 14 管板的徑向應(yīng)力 r? MPa 2irra D=P ?? ? ? ? ? ? ??? tr??????? = 15