【正文】 李晉老師一絲不茍的作風是我學習的榜樣；她循循善誘的教導思路給予我無盡的啟迪。每次遇到做的不對的地方，老師都耐心的給我講解和分析。2參考文獻[1] 鄭津洋等編．《過程設(shè)備設(shè)計》［Ｍ］． 北京：化學工業(yè)出版社，2005[2] 化工設(shè)備設(shè)計全書編輯委員會．《換熱器設(shè)計》［Ｍ］． 上海：上?？茖W技術(shù)出版社，1988[3] 錢頌文主編．《換熱器設(shè)計手冊》［Ｍ］． 北京：化學工業(yè)出版社，2002[4] 楊可楨主編．《機械設(shè)計基礎(chǔ)》［Ｍ］． 北京：高等教育出版社，2003[5] 全國壓力容器標準化技術(shù)委員會GB150《鋼制壓力容器》［Ｍ］．北京：中國標準出版社．1998[6] 全國壓力容器標準化技術(shù)委員會GB151《管殼式換熱器》［Ｍ］．北京：中國標準出版社．1999[7] N．Jing*, L．Zhen,B．P．Xu 《Study on control limits of secondary stress strength in pressure vessels》［J］．International Journal of Pressure Vessels and Piping 76(1999)711714謝辭 在整個設(shè)計過程中我的導師李晉老師給了我很大的幫助和支持。本次換熱器設(shè)計必將對我未來的工作有著極大的積極作用。在這次浮頭式換熱器的設(shè)計中，通過對其殼體、管箱等構(gòu)件的設(shè)計計算，我對浮頭式換熱器的工作原理及選材、基本構(gòu)造、基本結(jié)構(gòu)等有了更具體的了解，設(shè)計出了四管程的結(jié)構(gòu)來匹配所給定數(shù)據(jù)。設(shè)計過程主要有殼體、管箱、封頭、管板的設(shè)計，法蘭的校核，開孔補強等。因此，本次設(shè)計本著仔細和嚴謹?shù)脑O(shè)計態(tài)度，根據(jù)標準規(guī)范來設(shè)計，主要參照GB151和GB150等國家標準。結(jié)束語通過這個學期的學習與鉆研，在指導教師的熱心指導下，本人順利完成了本次設(shè)計任務(wù)。170==(500+8)247。170 = MPa　　　　　　　 　=(500+8)247。170 = =(600+8)247。170 = =(500+8)247。170 = =（600+8）247。170 = =（500+8）247。170 = =（500+8）247。 殼體接管開孔補強設(shè)計壓力 P=設(shè)計溫度 t=60℃接管規(guī)格 Φ1687的 10號鋼管殼體的名義厚度 =8厚度附加量 C=3mm焊接系數(shù) =殼體材料 16MnR 其設(shè)計溫度下的許用應(yīng)力 []=170MPa鋼管材料 10號鋼其設(shè)計溫度下的許用應(yīng)力 []=112MPa開孔直徑 d=d+2C =(16827)+23 =160 d=250強度削弱系數(shù) =112/170 =接管有效厚度 =73 =4mm開孔所需補強面積 =有效厚度 =2160 =320mm =160+28+27=190mm取兩者大值B =320mm 外側(cè)有效高度 h1= = =接管實際高度 h1=235mm取兩者較小者 h1=內(nèi)側(cè)有效高度 h2= = =接管的實際內(nèi)伸高度 h2=0 取兩者較小者 h2=0 =（320160）（）24（）（） =接管的計算厚度 t= =154/（2112） = =2（） =A3=焊接金屬截面面積（取焊腳為6mm） =266 =36mm2 Ae=A1+A2+A3 =另需補強面積 A=AA= 根據(jù)DN150選補強圈，參照JB/3736取補強圈外徑=300mm,內(nèi)徑=174mm, B=320,補強圈在有效補強范圍內(nèi)。計算壓力 Mpa設(shè)計溫度 t=60℃法蘭材料 16MnR其常溫下的許用應(yīng)力 []=157Mpa其設(shè)計溫度下的許用應(yīng)力 []=157Mpa設(shè)計溫度下圓筒材料的許用應(yīng)力 []nt=170Mpa法蘭外直徑 D=660法蘭內(nèi)直徑 D=500 mm螺栓材料 35CrMoA 其操作溫度下的許用應(yīng)力 []=210Mpa其設(shè)計溫度下的許用應(yīng)力 []=200Mpa墊片材料 OCr19Ni9墊片系數(shù) m=比壓力 y=螺栓直徑 dB=24mm螺栓數(shù)量 n=20個浮頭墊片的基本參數(shù)，可得外徑 D=565mm內(nèi)徑 d=525mm 墊片寬度 N=(Dd)/2 =20mm b0=N/2=10mm b0 b= =8 mm D=56528 =549mm 墊片壓緊力 (a) 預(yù)緊狀態(tài)下 F=F= Dby = (b) 操作狀態(tài)下 F=F= = 螺栓載荷 (a) 預(yù)緊狀態(tài)下 Wa=Fa= (b) 操作狀態(tài)下 Wp=F+Fp= 螺栓面積 (a) 預(yù)緊狀態(tài)下 A= = (b) 操作狀態(tài)下 Ap= = 螺栓設(shè)計載荷 (a) 預(yù)緊狀態(tài)下 W==210N (c) 操作狀態(tài)下 W=Wp= (d) 實際螺栓面積 取Am= 法蘭力臂 L=（DD)/2= L= (DD)/2=33mm L= (L+L)/2= 法蘭受力 F= = N F==412125 N F=FF= N 法蘭力矩 (a) 預(yù)緊狀態(tài)下　M=FL=6930 Nmm (b) 操作狀態(tài)下 M=FL+FL+FL = Nmm 法蘭設(shè)計力矩 M0=Ma＝6930Nmm M0=Mp= 取兩者較大值 M0= 假設(shè)法蘭厚度?。?3 mm 系數(shù) Y =（+）/1 =法蘭應(yīng)力 (a)軸向應(yīng)力 =0 (b)徑向應(yīng)力 =0 (c)環(huán)向應(yīng)力 ==應(yīng)力校核 (a) 軸向應(yīng)力 [] 符合條件 (b) 徑向應(yīng)力 符合條件 (c) 環(huán)向應(yīng)力 符合條件 (d)組合應(yīng)力 符合條件取管箱法蘭厚度為 43mm 為管板厚度40 mm由GB151選擇B型鉤圈 =40+16 =56 mm 設(shè)計壓力 P=設(shè)計溫度 t=60℃接管規(guī)格 封頭名義厚度 δn =8mm厚度附加量 C =3mm焊接系數(shù) Φ=短接材料 16MnR其設(shè)計溫度下的許用應(yīng)力 [σ]t=170MPa鋼管材料 10＃鋼其設(shè)計溫度下的許用應(yīng)力 [σ]nt=112 MPa開孔直徑 =（+2）+23 = d Di=250mm強度削弱系數(shù) =112/170=接管有效厚度 = =開孔所需補強面積 =有效厚度 =2 =215mm =+28+2=取兩者大值B =215mm 外側(cè)有效高度 h1= = =接管實際高度 h1=247mm取兩者較小者 h1=內(nèi)側(cè)有效高度 h2= = =接管的實際內(nèi)伸高度 h2=0取兩者較小者 h2=0 =（）（）2（）（） =接管的計算厚度 t= =（2112） = =2（） ==焊接金屬截面面積（取焊腳為6mm） =266 =36mm2 Ae=A1+A2+A3 = A e A 另需補強面積 = 根據(jù)接管公稱直徑DN100選補強圈，參照JB/T4736取補強圈外徑=200,內(nèi)徑=B=215,補強圈在補強范圍內(nèi)。mm預(yù)緊螺栓時法蘭的受力 N力臂 =﹙530+480﹚ =25 mm力矩 = Nmm =mm =3815100 N操作情況下法蘭的受力 =464464 =380266 NFG =Fp=152604 N FT =F FD