【正文】 每次的討論都讓我受益匪淺。但是由于自己掌握的知識有限，設(shè)計中肯定有必不可免得失誤，衷心希望老師指正。最后就是繪圖和論文的編排與打印。換熱器是現(xiàn)代石油石化類工廠必不可少的裝置，在工廠中的地位極為重要。16 = MPa=345=符合要求外壓作用下 =1170247。16 = =345=符合要求 =1170247。16 = =345=符合要求 =1170247。 補強厚度為： ==考慮鋼板負偏差并經(jīng)圓整，補強圈名義厚度取為殼體的厚度 即=8mm.設(shè)計壓力 P = 16MnR 在試驗溫度下的許用應(yīng)力 [σ]=170MPa16MnR 在設(shè)計溫度下的許用應(yīng)力 [σ]t=170MPa16MnR 在試驗溫度下的屈服點 σs=325MPa =1170247。mm法蘭材料為鍛件 16Mn [σ]f=170MPa [σ]ft=170MPa =操作狀態(tài) =2260mm2預(yù)緊狀態(tài) =操作狀態(tài)下的法蘭厚度 =50 mm預(yù)緊狀態(tài)下的法蘭厚度 = = mm 球冠形封頭的計算厚度 假設(shè)=18mm =186 =12mm有鋼材標準規(guī)格，可取δn=12 mm Ro/δe=418/12= A=（Ro/δe）== 由A查圖65可得，B= [P]=B/(Ro/δe) = Mpa滿足[P]Pc ，封頭厚度滿足要求。mm =773662 N4 = mm2 =﹙+﹚210 = N封頭邊緣處球殼中面切線與法蘭環(huán)的夾角 = （464/400＋18） = 176。) = MPa Ps= MPa , Pt= MPa 取Pd = | Ps | 或Pd =| Pt |較大值 Pd= MPa =(170)== = 1/ρt=1/ ≈查圖23得到C=查圖24得到Gwe= 管板計算厚度 = 管板規(guī)定的最小厚度 δmin ≥ =25 = 殼程腐蝕裕量 管程腐蝕裕量 3mm或分程隔板槽深度 5mm 取δ3=5mm δ2=3mm δ≥δ1＋δ2＋δ3 = 取管板厚度δ=40mm 換熱管的軸向應(yīng)力一般情況下，應(yīng)按下列三種工況分別計算換熱管的軸向應(yīng)力只有殼程設(shè)計壓力Ps，管程設(shè)計壓力Pt=0時， =(1+β)= MPa =1/〔119312247。﹙2170 ﹚ = mm 設(shè)計厚度 =＋3 = mm 名義厚度 =+ =7 mm有鋼材標準規(guī)格，可取δn=8 mm 有效厚度 =803 =5 mm 外封頭蓋計算 計算條件 計算壓力 Pc= MPa 設(shè)計溫度 t=60℃ 內(nèi)徑 Di=600 mm 選用的材料 16MnR 鋼板負偏差 C1=0 鋼板的腐蝕裕量 C2=3 mm 操作溫度下的許用應(yīng)力 []=170 MPa 設(shè)計溫度下的許用應(yīng)力 []t=170 MPa 試驗溫度下的屈服點 =345 MPa 焊接系數(shù) φ=1 厚度計算 計算厚度 = =600247。 筒體的計算[5][6] 計算條件計算壓力 Pc= MPa 設(shè)計溫度 t=60℃ 內(nèi)徑 Di=500 mm 選用的材料 16MnR 鋼板負偏差 C1=0 鋼板的腐蝕裕量 C2=3 mm 操作溫度下的許用應(yīng)力 []=170 MPa 設(shè)計溫度下的許用應(yīng)力 []t=170 MPa 試驗溫度下的屈服點 =345 MPa 焊接系數(shù) φ=1 厚度的計算 計算厚度 = =500247。 耐壓試驗和氣密性試驗 制造完工的換熱器應(yīng)對換熱器管板的連接接頭，管程和殼程進行耐壓試驗或增加氣密性試驗，耐壓試驗包括水壓試驗和氣壓試驗。因此目前脹接并用方法已得到比較廣泛的應(yīng)用。管子與薄管板的連接應(yīng)采用焊接方法。管子焊接處如有滲漏可以補焊或利用專用工具拆卸后予以更換。 (b) 強度焊 是指保證換熱管與管板連接的密封性能及抗拉脫強度的焊接。取出脹管器后，管板彈性恢復(fù)，使館板與管子間產(chǎn)生一定的擠壓力而貼合在一起，從而達到緊固的密封的目的。 (a) 強度脹接 是指保證換熱管與管板連接的密封性能及抗拉脫強度的脹接。拆流板是不能拆下的。另一端裝上浮動管板進行脹接； 第四步：安裝殼程隔板 先將殼程隔板兩側(cè)的偏心桿機構(gòu)裝好，將殼程隔板從管束側(cè)面裝入并將一頭插入固定管板上安裝隔板的槽中； 第五步：安裝殼體 將焊接好的殼體從浮動管板的那一端套入，使之前裝好的組件（如圖7所示）完全裝入殼體內(nèi)，在殼程隔板的伸出端扭動偏心桿的搖柄使隔板兩側(cè)的密封填料擠緊，從而達到殼程的分成密封； 第六步：安裝官箱 在固定管板端接已焊接好的管箱，將管箱法蘭與殼體法蘭對接用雙頭螺柱連接。熱卷成形也要注意控制加熱溫度和加熱速度。 封頭的沖壓形成通常是在50～8000t的水壓機或油壓機上進行。對于常溫下塑性較好的材料，可采用冷沖壓；對于熱塑性較好的材料可采用熱沖壓。均屬Ｃ類焊接接頭。壓力容器用對接接頭，角接接頭和T型接頭，施焊前，一般應(yīng)開設(shè)坡口，而搭接接頭無需開坡口即可焊接。在壓力容器中，搭接接頭主要用于加強圈與殼體，支座墊板與器壁以及凸緣與容器的焊接。角接接頭和T型接頭，在街頭處構(gòu)件結(jié)構(gòu)是不連續(xù)的，承載后受力狀態(tài)不如對連接頭，應(yīng)力集中比較嚴重，且焊接質(zhì)量也不易得到保證。這種焊接接頭受熱均勻，受力對稱，便于無損檢測，焊接質(zhì)量容易得到保證，因此，是壓力容器中最常用的焊接結(jié)構(gòu)形式。 　焊接結(jié)構(gòu)設(shè)計 壓力容器各受壓部件的組裝大多采用焊接方式，焊縫的接頭形式和坡口形式的計算直接影響到焊接的質(zhì)量與容器的安全，因而必須對容器焊接接頭的結(jié)構(gòu)進行合理設(shè)計。加工時壓緊面上凹凸不平的間隙及壓緊力不足時造成界面泄漏的直接原因。螺栓力，墊片反力與作用在筒體中面上的壓力載荷不再同一直線上，法蘭受到彎矩的作用，會發(fā)生彎曲變形。 密封裝置設(shè)計壓力容器的可拆密封裝置形式很多，如中低壓容器中的螺紋連接，承插式連接和螺栓法蘭連接等，其中以結(jié)構(gòu)簡單，裝備比較方便的螺栓法蘭連接最為普通。(3) 允許不另行補強的最大開孔直徑壓力容器常常存在各種強度裕量，例如接管和殼體實際厚度往往大于強度需要的厚度；接管根部有填角焊縫；焊接接頭系數(shù)小于1但開孔位置不再焊縫上。該方法是以雙向受拉伸的無限的大平板上開有小孔時孔邊的應(yīng)力集中作為理論基礎(chǔ)的，僅考慮殼體中存在的拉伸薄膜應(yīng)力，且以補強殼體的一次應(yīng)力強度作為設(shè)計準則，故對小直徑的開孔安全可靠。但隨著各國對開孔補強研究的深入，出現(xiàn)了許多新的設(shè)計思想，形成了新的設(shè)計準則，如建立了以塑性失效準則為基礎(chǔ)的極限分析方法。③ 整鍛件補強 該補強結(jié)構(gòu)是將接管和部分殼體連同補強部分金屬集中開孔應(yīng)力最大部位，能有效地降低應(yīng)力集中系數(shù)；可采用對焊焊縫，并使焊縫極其熱影響區(qū)離開最大應(yīng)力點，抗疲勞性能好，疲勞壽命只降低10%15%。② 厚壁接管補強 即在開孔處焊上一段厚壁接管。(1)補強結(jié)構(gòu)壓力容器接管補強結(jié)構(gòu)通常采用局部補強結(jié)構(gòu)主要有補強圈補強，厚壁接管補強和整鍛件補強三種形式。通常當殼體公稱直徑DNDN≤500mm時，設(shè)置一塊擋板；500mm≤DN≤1000mm時，設(shè)置兩塊擋板；DN≥500mm時，設(shè)置不少于三塊擋板。擋管伸出第一塊及最近一塊折流板或支持板的長度應(yīng)不大于50mm。② 擋管 當換熱器采用多管程時，為了安排管箱分程隔板，在管中心不排列換熱管，導(dǎo)致管間短路，影響傳熱效率。常用的放短路結(jié)構(gòu)主要有旁路擋板，擋板，中間擋板。一半4塊折流圈為一組，也可采用2塊折流圈為一組。（3）折流桿傳統(tǒng)的裝有折流板的管殼式換熱器存在著影響傳熱的死區(qū)，流體阻力大，且易發(fā)生換熱管振動與破壞。折流板與支持板一般用拉桿和定距管連接在一起，在大直徑的換熱器中，如折流板的間距較大，流體繞道折流板背后接近殼體處，會有一部分流體停滯起來，形成了對傳熱不利的死去。折流板最小間距宜不下于內(nèi)直徑的1/5，且不小于50mm；最大間距應(yīng)不大于恰提內(nèi)直徑。 對于臥式換熱器，殼程為單相清潔液體時，折流板缺口應(yīng)水平上下布置。 常用的折流板形式有弓形和圓盤圓環(huán)形兩種，其中弓形折流板有單弓形，雙弓形和三弓形三種,根據(jù)需要可采用其他形式的折流板與支持板，如堰形折流板。當殼體法蘭采用高頸法蘭或殼程進出口接管直徑較大或采用活動管板時，殼程進出口接管距管板較遠，流體停滯區(qū)過大，靠近兩端管板的傳熱面積利用率很低，為克服這一缺點，可采用導(dǎo)流筒結(jié)構(gòu)。在多管程換熱器中，管箱還起改變流體流向的作用。增大管板厚度，可以提高承受能力，但當管板兩側(cè)流體溫差很大時，管板內(nèi)部沿厚度方向的熱應(yīng)力。當流體物腐蝕性較弱或有輕微腐蝕時，管板一般采用壓力容器用碳素鋼或低合金鋼板或鍛件制造。正三角形排列形式可以在同樣的管板面積上排列最多的管數(shù)，故用的最為普遍，但管外不一清洗。 換熱管材料：常用材料有碳素鋼，低合金鋼，不銹鋼，銅銅鎳合金，鋁合金，鈦等。,。 各部分結(jié)構(gòu)及材料的選擇[3] 　管程結(jié)構(gòu) 流體流經(jīng)換熱管內(nèi)的通道及與其相通部分稱為管程。制造過程中進行冷卷，冷沖壓加工的零部件，要求鋼材有良好的冷加工成型性能和塑性，其延伸率應(yīng)在15%20%以上。在載荷作用下，壓力容器中的缺陷常會發(fā)生擴展，當裂紋擴展到某一臨界尺寸時將會引起斷裂事故，此臨近裂紋尺寸的大小主要取決于鋼的韌性。鋼材的力學(xué)行為，不僅與鋼材的化學(xué)成分，組織結(jié)構(gòu)有關(guān)，而且與材料所處的應(yīng)力狀態(tài)和環(huán)境有密切的關(guān)系。例如，中國壓力容器用鋼的硫和磷含量分別應(yīng)低于0，020%%。硫能促進非金屬夾雜物的形