【導讀】它的運用場合、特點和制造加工工藝。本文首先以給出的技術(shù)特性與工藝參數(shù)為。件及元件；最后，介紹了內(nèi)導流浮頭式換熱器的檢驗、安裝、使用與維修等內(nèi)容。body、tubebox、floatingheadflange、floatingheadcover、thetubeplateaswell

　　

【正文】 的法蘭力矩 力臂 mmDDL GbG )5 8 26 3 7()( ?????? 則 mNNLAALFMGbbmGGa ???????? ? 7661 7][2 3? b) 操作狀態(tài)下的法蘭力矩 p D D T T G G r rM F L F L F L F L? ? ? ? 0. 5 ( ) 0. 5 ( 63 7 57 0) 33 .5D b fiL D D m m? ? ? ? ? ? mmLLL GDT )()( ??????? 查 JB/T472192 表 1 浮頭法蘭的厚度 52mm? ? ，因浮頭法蘭的計算 厚度尚為計算出，先取 52f mm???? ，計算出后再進行校核。 查 GB150— 1998 圖 9— 1， P88，取焊角底高 mml 10? ，則 01 5 2 3 . 9 2 1 0 1 3 . 6 22 2 c o s 2 2 c o s 3 4 . 6frl l m m? ? ?? ? ? ? ? ? ? 那么作用于法蘭內(nèi)徑截面上的流體壓力引起的軸向力 NPDF fiD 5622 ??????? 流體壓力引起的總軸向力與作用法蘭內(nèi)徑截面上的流體壓力引起的軸向力之差 NPDPDFFF cifcGDT 22 ????? Xxxxxxxx 大學畢業(yè)設(shè)計 (論文 )說明 書 25 NFF Dr 5051 ????? ? 56 .2 8 6 .2 8 5 8 2 3 5 1 .6 0 .8 8 1 0G p G cF F D b m P N? ? ? ? ? ? ? ? ? 則 p D G T r D D G G T T r rM M M M M F L F L F L F L? ? ? ? ? ? ? ? mN ?????? ② 法蘭厚度計算 ? ?22 2204 570 4 500 570 8 150 ( 680 570 )8 ( )c fi i fit f fifP D R DL m mDD?? ? ? ?? ? ?? ? ?? 預緊狀態(tài) ? ? 0 203 2 3 5 6 .9 8 6 8 0 5 7 0 4 3 0 0 .5 01 5 0 5 7 0 6 8 0 5 7 0f fiaafi f fifDDMJ mmD D D? ?? ? ???? ? ? ??? ??? ? ????? 操作狀態(tài) ? ? 0 20 680 570 570 680 570p f fip t f fififM D DJ mmDDD? ?? ? ???? ? ? ??? ??? ? ????? 預緊狀態(tài)下法蘭厚度 8fa aJ? ?? mm 操作狀態(tài)下法蘭厚度 225 . 6 7 7 3 3 4 7 . 3 8 5 . 6 7 7 6 3 . 8 1fp pL J L m m? ? ? ? ? ? ? ? 法蘭厚度 f? 取 fa? 與 fp? 之大者，且不小于球冠心封頭名義厚度 n? 的兩倍，則 65 .58f fa mm???? 圓整取 f? =70mm 。 （ 2）殼程壓力 Ps 作用下（外壓）浮頭蓋的計算 參看 [2]GB1511999 P81 查 JB/T47672021 鋼制壓力容器用封頭 P33 要 100%射線探傷，取Φ = A．球冠形封頭厚度確定 a. 球冠形封頭計算厚度 選用材料 Q345R，則在設(shè)計溫度下的許用應力為 ??t? =170Mpa 參數(shù) ? ? ????? tPc 400 500RiDi ?? 查 GB15098 P52 T 圖 75 得： Q= Xxxxxxxx 大學畢業(yè)設(shè)計 (論文 )說明 書 26 mmPDQP ct ic ][2 ???? ?????? ?? (取 Ps=Pc) b. 外壓球殼所需的有效厚度的計算： 根據(jù) GB6654《 壓力容器用鋼板》規(guī)定：對于 Q345R 鋼板可取厚度負偏差 01?C mm； 在無特殊腐蝕情況下，對于碳素鋼和低合金鋼，腐蝕裕量 2C 不小于 1mm,取腐蝕裕量 C2 = 2mm； 厚度附加量 12 0 2 2C C C m m? ? ? ? ? 假設(shè) 6?n? mm，令 6 2 4en C m m??? ? ? ? ?； 而0 2 5 0 0 2 0 26022inDR m m?? ?? ? ?，則 0 260 654eR? ?? 那 么 系 數(shù)00 .1 2 5 0 .1 2 5 0 .0 0 1 9/ 6 5eA R ?? ? ?，查 GB1501998 圖 65 得 B=125MPa； 許用外壓力 ? ?0125 1 .9 2/ 6 5eBP M P aR ?? ? ?，大于且接近 Pa? ， 上述名義厚度假設(shè)合適。 c. 受外壓時球冠形封頭的計算厚度確定 取 a、 b 中的較大值，即 ? ? ，取名義厚度 8n?? mm B．受外壓浮頭法蘭厚度計算（ GB1511999, 8182P? ） 因部分參數(shù)與受內(nèi)壓的參數(shù)相同，這里只就不同的參數(shù)加以計算說明： 01 0 . 5 0 . 5 4 7 0a r c s in a r c s in 3 2 . 50 . 5 5 0 0 0 . 5 6 . 2 4fiDRi? ? ?? ? ?? ? ? 5 501 4 .0 8 1 0 6 .4 1 0ta n ta n 3 2 .5Dr FFN? ?? ? ? ? 因浮頭法蘭的計算厚度尚為計算出，先估取 52f mm???? ，計算出后再進行校核。 查 GB150— 1998 圖 9— 1， P88，取焊角底高 mml 10? ，則 01 5 2 6 . 2 4 1 0 1 2 . 32 2 c o s 2 2 c o s 3 2 . 5frl l m m? ? ?? ? ? ? ? ? ? Xxxxxxxx 大學畢業(yè)設(shè)計 (論文 )說明 書 27 ① 法蘭力矩 A．預緊狀態(tài)下的法蘭力矩 mNNLAALFM GbbmGGa ???????? ? 7661 7][2 3? B．操作狀態(tài)下的法蘭力矩 ( ) ( )p D D G T T G r rM F L L F L L F L? ? ? ? ? 554 . 0 8 1 0 ( 0 . 0 3 3 5 0 . 0 2 7 5 ) 1 7 3 6 2 . 9 4 ( 0 . 0 3 0 5 0 . 0 2 7 5 ) 5 . 9 4 1 0 0 . 0 1 2 2 19 7 5 2 . 8 3 Nm? ? ? ? ? ? ? ? ? ??? ② 法蘭厚度計算 ? ?22 2204 570 4 500 570 8 150 ( 680 570 )8 ( )c fi i fit f fifP D R DL m mDD?? ? ? ?? ? ?? ? ?? 預緊狀態(tài) ? ? 0 203 2 3 5 6 .9 8 6 8 0 5 7 0 4 3 0 0 .5 01 5 0 5 7 0 6 8 0 5 7 0f fiaafi f fifDDMJ mmD D D? ?? ? ???? ? ? ??? ??? ? ????? 操作狀態(tài) ? ? 0 20 97 52 .83 68 0 57 0 12 96 .2315 0 57 0 68 0 57 0p f fip t f fififM D DJ mmDDD? ?? ? ???? ? ? ??? ??? ? ????? 預緊狀態(tài)下法蘭厚度 6 5 .5 8fa aJ? ?? mm 操作狀態(tài)下法蘭厚度 225 . 6 7 7 1 2 9 6 . 2 3 5 . 6 7 7 4 2 . 1 3fp pL J L m m? ? ? ? ? ? ? ? 法蘭厚度 f? 取 fa? 與 fp? 之大者，且不小于球冠心封頭名義厚度 n? 的兩倍，則65 .58f fa mm???? 圓整取 f? =70mm 。 （ 3） 浮頭法蘭及球冠形封頭厚度確定 綜合上述兩種情況，根據(jù) GB1511999 P80，規(guī)定：球冠形封頭，浮頭法蘭應分別在管程壓力 Pt 作用下和殼程壓力 Ps 作用下進行內(nèi)壓和外壓的設(shè)計計算，取其大者為計算厚度，即 球冠形封頭厚度 8n?? mm； 浮頭法蘭厚度 f? =70mm 查 JB/T47462021 ，附錄 I，表 ， P59得 DN＝ 500，總深度 H＝ 65mm，內(nèi)表面積 A= ，容積 V= m3 ，封頭質(zhì)量 M= Xxxxxxxx 大學畢業(yè)設(shè)計 (論文 )說明 書 28 標記： PSH 1000 MnR168?? JB/T47462021 浮頭鉤圈的設(shè)計計算 鉤圈分 A、 B 兩種。本設(shè)計選擇 B 型，鉤圈為兩個半圓環(huán)結(jié)構(gòu)。兩個半圓環(huán)合在一起，與浮頭法蘭用螺栓相聯(lián)接，夾持住浮動管板。鉤圈的材質(zhì)一般與浮動管板相同，選用 鍛件 16Mn。據(jù) GB1511999 P83 中 B 型鉤圈的設(shè)計厚度計算式 16n????=36+16=52mm，其中 n? 為管板厚度。 圖 B 型鉤圈與浮動管板配合 換熱管及管板的設(shè)計 查 GB1511999 P62 表 29 、換熱管的設(shè)計 1）選材 換熱管選用 20 鋼， Φ 25 2mm， 為 П級管束 即采用普通級冷拔鋼管。 查GB151— 1999， 69P ，表 33，得換熱管最小伸出長度 1l =；最小坡口深度3l =2mm；查 GB1501998 P18 表 43 表 34 鋼管許用應力 鋼號 鋼板標準 壁厚 mm 常溫強度指標 設(shè)計溫度下許用應力 []t? MPa b? MPa s? MPa 20 GB8136 2 390 245 130 查 GB1501998 P180 表 F5 20 號鋼在 100 C0 的彈性模量為 Xxxxxxxx 大學畢業(yè)設(shè)計 (論文 )說明 書 29 MPaEt 310203 ?? 2）結(jié)構(gòu)尺寸參數(shù)及設(shè)計數(shù)據(jù) 管子外徑 mmd 25? 管子壁厚 mmt 2?? 管子根數(shù) n=164 管長 mmL 30000 ? 管心距 mms 32? 查 GB1511999 P2728 在布管區(qū)范圍內(nèi)，因設(shè)置隔板槽和拉桿結(jié)構(gòu)的需要，而未能被換熱管支撐的面積 39。2( ) 15 32 ( 44 32) 576 0dnA n s S s m m? ? ? ? ? ? ? 其中： 39。n — 沿隔板槽一側(cè)的排管根數(shù)，查 [25]《換熱器設(shè)計手冊》 表 1225 39。n =11 s — 換熱管中心距 mms 32? 查 GB1511999 P22 表 12 nS — 隔板槽兩側(cè)相鄰管中心距 查 GB1511999 P22 mm? 管子金屬總截面積 2( ) 164 4 2 ( 25 2) 236 88. 16ttna n d m m? ? ?? ? ? ? ? ? ? ? 換熱管的有效長度 00 22 lLL n ??? ? =30002 382 =2921mm 0l 為管端伸出長度，查 GB1511999 P69 表 33 0l = 管子設(shè)計溫度下的彈性模量 MPaE t 310203 ?? 管子設(shè)計溫度下的許用應力 []t? =130 MPa 管子設(shè)計溫度下的屈服點 ts? 查 GB1501998 P177 表 F2 ts? =220MPa 管子回轉(zhuǎn)半徑 mmddi t )2219(1941)2(41 2222 ???????? ? 管子受壓失穩(wěn)當量長度 crL 查 GB1511999 P59 圖 32 Xxxxxxxx 大學畢業(yè)設(shè)計 (論文 )說明 書 30 系數(shù) 220 322 ??????ts tECr ?? 當 500 8 2 .6 46 .0 5cr rL Ci ??，則換熱管穩(wěn)定許用壓力 ? ? ? ? MP aMP aCr iL ttcrtscr ] [2220]2 /1[2 ???????? ??? 換熱管穩(wěn)定性合格。 換熱器管板設(shè)計 參考 《換熱器設(shè)計手冊》 P257 管板是管殼式換熱器的一個重要元件，它除了與管子和殼體連接外，還是換熱器中的一個主要受壓元件。它或者與筒體直接相焊（固定管板式換熱器），或者被夾持在兩法蘭之間，起著管、殼程之間隔板和固定管板換熱的雙重作用。對管板的設(shè)計，除了滿足強度要求外，同時應合理的考慮其結(jié)構(gòu)設(shè)計。 1） 管板結(jié)構(gòu) 由于考慮到了裝拆、清洗要方便， 查 GB1511999, 27P ， 管板與殼體、管箱的連接 選用 a 型連接方式（可拆式管板夾持型），即管板通過墊片與殼程法蘭和管 箱法蘭連接； 其管板與殼體、管箱的連接具體下圖所示。 圖 管板與殼體、管箱的連接形式 管板材料選用鍛件 16Mn， 采用整體鍛件形式的管板。 查 GB1511999，附錄 J, 表 J2, 146P 得 ，