【導(dǎo)讀】輕工、機械、冶金、交通、制藥等工程領(lǐng)域中。本設(shè)計是關(guān)于U形管換熱器的設(shè)計。高壓、腐蝕性大的場合。說明部分主要闡述。的地位，同時介紹了壓力容器常用材料及換熱器的結(jié)構(gòu)設(shè)計。封頭和法蘭進行了詳細的計算，并對其進行了水壓試驗的校核。繪圖部分完成了一。張總裝配圖三張零件圖，翻譯部分對一篇2萬字符的外文進行了翻譯。Keywords：U--tubeheatexchanger；Shell；Pressuretest；Check

　　

【正文】 aP (5)管板 計算 壁厚 []cG trC PdD? ??? = 0 .2 6 3 1 1 .30 .8 2 7 3 30 .4 1 3 5 .0 4?? ? 遼寧石油化工大學(xué)繼續(xù)教育學(xué)院論文 24 =61mm n? =? + 1 tCC? =64 上圓整取 n? =64 (6)換熱器與管板連接的拉脫力計算及其校核 25 34taq ??? ?? = 25 34q ? ?? ?? = M aP []q 接 GB1511999 中 表 26 選取 []q q? []q ∴ 合格 (7)管板與 殼體 ，觀箱的連接方式 對于 a 型連接方式 39。39。 39。39。0. 0f f fK K K? ? ? 39。39。 0W? 法蘭和螺栓的計算 ○ 1 墊片 的選擇 墊片材料 ： 橡膠石棉板 壓緊 面形式 ： /a 或 /b 尺寸 ： 0d =766 700id? GD =733 軟墊片的特性參數(shù) ： 按 GB1501998 中 92 取 遼寧石油化工大學(xué)繼續(xù)教育學(xué)院論文 25 厚度 ： 6mm 墊片系數(shù) m： 比壓力 y： (1) 墊片 的計算 墊片的實際厚度 N= 02 idd? =766700 =33mm 按 GB150 表 91 確定墊片解除厚度 N=66mm 墊片的有效密封寬度 ： 0 332Nb mm?? 0b ∴ 墊片的有效密封寬度 ： ? = 33 =15mm (2)螺栓的選擇 材料 ： Q235 數(shù)量 ： 24 尺寸 ： M24? 290 常用許用應(yīng)力 ： []b? =97 M aP 設(shè)計溫度下的需用應(yīng)力，由內(nèi)插法得 []tb? = M aP ○ 2 螺栓載荷 遼寧石油化工大學(xué)繼續(xù)教育學(xué)院論文 26 操作條件下的螺栓載荷 ppW F F?? = 20 .7 8 5 6 .2 8G G cD D m bP? = ? 2733 ? +? 733? ? 15? = aaWF? = aD by =? 733? 15? = ○ 3 螺栓的 強度 校核 24M 螺栓強度 ： 0 4 mAd n?? mAn? 24? ? 預(yù)緊狀態(tài)下需要的 最小螺栓面積 ： []pp tbWA ?? = = 2mm 實際螺栓面積 ： 204pA nd?? 遼寧石油化工大學(xué)繼續(xù)教育學(xué)院論文 27 224 ?? ? ? = 2mm maxmA ? paAA?????????? =max 9076?????? =9076 2mm ○ 4 螺栓的間距校核 根據(jù) GB150 理論的間距 ~m ax 2 0 .5tBSd m ??? ? =2? 24+ 6 ?? = 式中 Bd 螺栓的工稱直徑 mm T法蘭厚度 mm 實際間距 ~ 180bDS ?? = 815180?? = ∴校核合格 材料 ： 16 nRM 直徑 ： F=700 (3)法蘭的校核 法蘭力的計算 預(yù)計狀態(tài)時 a a nFL?M 遼寧石油化工大學(xué)繼續(xù)教育學(xué)院論文 28 ? ?2mb GbAA L??? = 9076 2? ?97? 41 =24420 式中 GL =2bGDD? = 815 7332? =41mm 操作狀態(tài)時 p D D T T G GM F L F l F L? ? ? =500045? +? 41 = 式中： DL = 2diDD? = 815 7002? = 0 2 GT LLL ?? = 575412? = DF 內(nèi)壓作用在內(nèi)徑截面上的軸向力 N DF = 2icDP = 2700 ?? =500045N 式中 TDF F F?? =799955 遼寧石油化工大學(xué)繼續(xù)教育學(xué)院論文 29 GF ?墊 片 反 力 N GPFF? （ 4）法蘭的應(yīng)力計算與校核 ○ 1 按 活套法蘭 計算 環(huán)向應(yīng)力 ： 02TfiYMG D?? 6216 1040 700??? ? = aMP 式中 ： 0 766 700iDK D? ? ? 由 GB150 圖 98 查 得 Y=16 由 GB150 得 ? ? 150f? ? 由內(nèi)插法得 ? ? 150taf MP? ? f? =40mm 0M = ? ?maxta fpMM????????? = 1 4 4 .4 8244200m a x 150????????? = aMP 軸向應(yīng)力 ： 0H? ? 徑向應(yīng)力 ： 0R?? 遼寧石油化工大學(xué)繼續(xù)教育學(xué)院論文 30 剪應(yīng)力 預(yù)緊時 ： F N?? wA??? 314wDl?? = 式中： A? =剪切面積 2mm D? 剪切面計算直徑 ； 取圓筒外徑 D? 710mm； L 剪切計算高度 ； L=12 操作時 ： W= ? wA??? =? = aMP 式中：如上 ○ 2 校核 環(huán)向應(yīng)力 ： ? ?tt f??? ?合 格 軸向應(yīng)力 ： ? ? tH f??? ?合 格 徑向應(yīng)力 ： ? ?tR f??? ?合 格 剪 應(yīng) 力 ： 預(yù)緊時 ? ? tf??? 遼寧石油化工大學(xué)繼續(xù)教育學(xué)院論文 31 操作時 ： ? ? tf??? ?合 格 筒體的開孔補強的計算 （ 1） 開孔 削弱 截面積 A A= 2 ( )(1 )et rd C f? ? ?? ? ? =? +2? ? (11) = 2mm 式中： ? 殼體開孔的計算厚度 mm ? =； et? 接管名義厚度 mm et? = C： 接管壁厚附加量 mm C=0 rf 設(shè)計溫度 T 接管材料與殼體材料需用應(yīng)力之比 rf =1 （ 2）有效不強范圍 有效厚度 ： B= 2m a x22n ntBdBd ???????? ? ??? = 2 1 3 0 . 9 2 6 1 . 9m a x1 3 0 . 9 2 8 2 5 1 5 6 . 9BB ? ? ?? ? ? ? ? ? = 補強區(qū)外側(cè)高度 ： 遼寧石油化工大學(xué)繼續(xù)教育學(xué)院論文 32 1h = 1m i n thd ??????????接 管 實 際 外 伸 長 度 = 1 1 3 0 .9 5m in145ihh m m??????????? = 補強區(qū)內(nèi)側(cè)高度 ： 22 m i n nthdh ??????? ????接 管 實 際 內(nèi) 伸 長 度 2m in 0 nthd??????? ???? =0 （ 3）補強區(qū)補強金屬面積 ○ 1 殼體多余的金屬面積 12( ) ( ) 2 ( ) ( 1 )e e t eA B d c f? ? ? ? ?? ? ? ? ? ? ? =861 2mm ○ 3 焊縫金屬截面積 3 1 2 22 ( ) 2 ( )e t t r e t rA h c f h C f? ? ?? ? ? ? ? =2? （ ） ? 1 = 2mm ○ 3 焊縫金屬截面積 23 35A mm? ∵ 1A + 2A + 3A =1105 2mm A ∴不需要另外補強 遼寧石油化工大學(xué)繼續(xù)教育學(xué)院論文 33 結(jié) 論 在經(jīng)歷了畢業(yè)設(shè)計后，我很好的掌握了對化工設(shè)計 的相關(guān)設(shè)計、計算及其校核的步驟方法。 無論是在實際應(yīng)用中，還是在研究理論方面，我都盡量使我的分析和設(shè)計符合科學(xué)性、實際操作性的原則。但由于個人水 平 限制原因，我對這個課題的研究還是不夠深入，設(shè)計還存在一些缺陷和不妥之處，懇請各位老師給我提出寶貴的意見，我將在以后的研究設(shè)計和工作中進一步的完善和深化。 遼寧石油化工大學(xué)繼續(xù)教育學(xué)院論文 34 參考文獻 [1] GB150— 1998《鋼制壓力容器》［Ｍ］．國家技術(shù)監(jiān)督局． [2] GB151— 1999《管殼式換熱器》［Ｍ］． 國家技術(shù)監(jiān)督局． [3] 王志魁主編． 化工原理［Ｍ］． 北京：高等 教育出版社， 2020 [4] 賀匡國主編． 化工容器及設(shè)備簡明設(shè)計手冊［Ｍ］． 北京：化學(xué)工業(yè)出版社， 1991 [5] 趙正修．石油化工壓力容器設(shè)計 ［Ｍ］ ． 北京：石油工業(yè)出版社， [6] 楊可楨主編． 機械設(shè)計基礎(chǔ)［Ｍ］ 北京：高等教育出版社， 2020 [7] 史美中等． 熱交換器原理與設(shè)計［Ｍ］． 南京：東南大學(xué)出版社， 1989 [8] 鄭津洋等． 過程設(shè)備設(shè)計［Ｍ］． 北京：化學(xué)工業(yè)出版社， 2020 [9] 朱張校．工程材料［Ｍ］．北京：清華大學(xué)出版社， [10] 鄒廣華等． 過程裝備制造與檢測［Ｍ］． 北京：化學(xué)工業(yè)出版社， 2020 [11] John , and Design of Pressure Edition. New York: Van Nostrand Reinhold pany,1991 遼寧石油化工大學(xué)繼續(xù)教育學(xué)院論文 35 謝 辭 在蔡永梅老 師精心指導(dǎo)下 我的畢業(yè)設(shè)計 完成 了 ，在此我深深感謝 蔡永梅 老師 對我畢業(yè)設(shè)計的幫助與支持 ，為我提供關(guān)于設(shè)計方 案及引用資料等方面的幫助，使我能夠順利地完成畢業(yè)設(shè)計，最后 道一聲您辛苦了?。?！ 與此同時，還不得不感謝身邊朝夕相處生活在一起的同學(xué)們，謝謝 你們對我生活與學(xué)習(xí)方面的幫助！ 最后，請再允許我衷心的道一句：謝謝你們！