【正文】 最后再一次感謝李靜老師，所有在畢業(yè)設(shè)計(jì)中曾經(jīng)幫助過我的老師和同學(xué)，以及在設(shè)計(jì)中被我引用或參考的論著的作者。 感謝曾經(jīng)教過我的每一位老師，是你們?yōu)槲疫M(jìn)行了知識(shí)儲(chǔ)備，為這次設(shè)計(jì)的順利進(jìn)行打好了基礎(chǔ)。 從論文題目的選定到論文的寫作直至完成,每當(dāng)我遇到難題,您總是耐心給我講解并給我提供一些相關(guān)資料。謝 辭這次畢業(yè)論文能夠得以順利完成，并非我一人努力的結(jié)果，跟所有指導(dǎo)過我的老師，幫助過我的同學(xué)的辛苦付出是分不開的。本論文中的數(shù)據(jù)計(jì)算已完成且均已經(jīng)過嚴(yán)格核算，為繪制圖紙做好了準(zhǔn)備。零件設(shè)計(jì)部分中主要包括了是否設(shè)置膨脹節(jié)，法蘭、墊片的選取，拉桿、弓形折流板的參數(shù)確定以及鞍式支座的選擇和校核。結(jié)構(gòu)計(jì)算部分主要包括了筒體和封頭壁?厚計(jì)算，水壓試驗(yàn)校核以及開孔補(bǔ)強(qiáng)計(jì)算。工藝計(jì)算部分主要包括了傳熱量的計(jì)算以及換熱管、折流板等基本機(jī)構(gòu)參數(shù)的選擇和換熱管的排列方式的選擇。分別為換熱器以及空冷器的概述，工藝計(jì)算，結(jié)構(gòu)計(jì)算以及零件設(shè)計(jì)?？绽淦饔赏搀w、封頭、管箱、折流板、傳熱管、拉桿、法蘭等結(jié)構(gòu)組成。F 的許用應(yīng)力 =140MPa，??t?平均應(yīng)力校核：，ata9 . ?????滿足要求，所選鞍式支座合格。所以該容器總重作用的總長(zhǎng)度為： m68034603439。??iRi依據(jù)以上原則，取 A== 6000=1200mm，即鞍座中心線到封頭切線的?距離為 1200mm[11]。(2)當(dāng)鞍座鄰近封頭時(shí)，則封頭對(duì)支座處筒體有加強(qiáng)作用。焊制，四筋，帶墊板。鞍座材料為 Q235A圖 鞍式支座 鞍座選擇臥式換熱器，采用固定型和滑動(dòng)型鞍式支座各一個(gè)。因?yàn)閷?duì)于臥式容器，除了考慮操作壓力引起的薄膜應(yīng)力外，還要考慮容器重量在殼體上引起的彎曲，所以即使選用標(biāo)準(zhǔn)鞍座后，還要對(duì)容器進(jìn)行強(qiáng)度和穩(wěn)定性校核。對(duì)于較重的大設(shè)備，通常采用鞍式支座。臥式容器由支座來承擔(dān)它的重量及固定在某一位置上。本設(shè)計(jì)中拉桿結(jié)構(gòu)形式采用拉桿定距管結(jié)構(gòu)。 拉桿拉桿的作用是固定折流板。其優(yōu)點(diǎn)是正三角形排列比較緊湊，在同一管板面積上可排列較多的傳熱管，管外傳熱系數(shù)較高，傳熱效果好，流阻相對(duì)也較大，缺點(diǎn)是管外清洗較為困難。； 任意兩管孔177。因?yàn)榭绽淦鞯臍こ讨腥菤庀嗲鍧嵨锪?，所以采用上、下缺邊折流板。本設(shè)計(jì)采用切除百分?jǐn)?shù)為25%的弓形折流板，折流板的切口應(yīng)靠近管排。接管 φ325 處法蘭選擇凸面 M 型法蘭（根據(jù) HG20594,20595,20598 和GB/,9114 綜合）/mm。查表得公稱壓力 PN= 的法蘭。為達(dá)到較好的焊接效果，采用 FM 型凹面的長(zhǎng)頸對(duì)焊法蘭。不管采用何種密封技術(shù)，密封裝置的失效形式主要表現(xiàn)為泄露，泄漏是不可避免的，然而為保證容器能長(zhǎng)期安全的運(yùn)行，應(yīng)將其泄露控制在工藝和環(huán)境允許的范圍內(nèi)。 圖 螺栓法蘭連接結(jié)構(gòu)它依靠螺栓預(yù)緊力把兩部分設(shè)備連在一起，同時(shí)壓緊墊片，使連接處達(dá)到密封。表 墊片參數(shù)表公稱直徑DN mm墊片內(nèi)徑di mm墊片外徑Do mm墊片厚度t mm1200 1205 1255 3 圖 墊片 法蘭的選擇先選密封裝置，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，其中拆裝比較方便的螺栓法蘭連接用得最普通。查表可確定墊片的尺寸如表 所示，墊片的外徑為 1255mm,內(nèi)徑為1205mm，厚度 t=3mm。判 斷 是 否 需 要 設(shè) 置 膨 脹 節(jié) ：管殼壁溫所產(chǎn)生的軸向力 F 1NAEttstst5 660011074. ..)()(??????????式中: ——管子的熱膨脹系數(shù)， 依表得 106t? ——?dú)んw的熱膨脹系數(shù)，依表得 106 sEt——管子的彈性模量，依表得 106MPaEs——管子的彈性模量，依表得 106MPa壓力作用于殼體上的軸向力 F 22stQAE??所以 ?????????NmMPPtdna tsn52 2202206. ??? ????????F5 66529. ??壓力作用于管子上的軸向力 F3NEAQFtst5 ..??????拉應(yīng)力 為：s?..521?????拉應(yīng)力 為：t?..AF????根據(jù)《鋼制管殼式換熱器設(shè)計(jì)規(guī)定》有?s?MPats257][???t 因此由上述條件決定該換熱器不用設(shè)置膨脹節(jié)。(2) 開孔所需補(bǔ)強(qiáng)面積a：筒體計(jì)算厚度 ??b ： 開孔所需補(bǔ)強(qiáng)面積同上，強(qiáng)度削弱系數(shù) fr=接管有效厚度為 mCntt ????開孔所需補(bǔ)強(qiáng)面積按《過程設(shè)備設(shè)計(jì)》式（4－76）確定 ????2e mfdArt ?????????(3) 有效補(bǔ)強(qiáng)范圍a：有效寬度 B，按《過程設(shè)備設(shè)計(jì)》式（4－79）確定 取 大 值??????????mdmnt .?故 B=b：有效高度外側(cè)有效高度 h1，按《過程設(shè)備設(shè)計(jì)》式（4－80）確定 取 小 值實(shí) 際 外 伸 高 度 ???????)(?故 =內(nèi)側(cè)有效高度 h2，按《過程設(shè)備設(shè)計(jì)》式（4－81）確定 取 小 值實(shí) 際 內(nèi) 伸 高 度 ???????)(?故 =0(4) 有效補(bǔ)強(qiáng)面積a：筒體多余金屬面積筒體有效厚度 m12e??筒體多余金屬面積 A1，按《過程設(shè)備設(shè)計(jì)》式（4－82）確定???????? ..3867fdBArt? ???????b：接管多余金屬面積 接管計(jì)算厚度 ??mdPtnict .??????接管多余金屬面積 A2，按《過程設(shè)備設(shè)計(jì)》式（4－83）確定：????????????c：接管區(qū)焊縫面積（焊腳取 ）由于補(bǔ)強(qiáng)圈與接管及殼體的焊接是搭接焊,采用角焊縫(見下圖)焊縫截面積(打網(wǎng)格部分)近似于三角形面積,計(jì)算時(shí)只考慮補(bǔ)強(qiáng)圈內(nèi)緣與組合焊縫中填角焊縫的填角高度,如圖按等腰直角三角形計(jì)算得 23 ???圖 補(bǔ)強(qiáng)圈與接管及筒體焊接結(jié)構(gòu)d：有效補(bǔ)強(qiáng)面積 2321 ?????(5) 所需另行補(bǔ)強(qiáng)面積 24 .??(6) 補(bǔ)強(qiáng)圈設(shè)計(jì)根據(jù)接管公稱直徑 DN300 選補(bǔ)強(qiáng)圈，查《化工設(shè)備機(jī)械基礎(chǔ)》表 13－1 取補(bǔ)強(qiáng)圈外徑 D`=540mm，內(nèi)徑 d`=329mm。因 B= D`,補(bǔ)強(qiáng)圈在有效補(bǔ)強(qiáng)范圍內(nèi)補(bǔ)強(qiáng)圈厚度為： `4` ????考慮鋼板負(fù)偏差，并經(jīng)圓整，取補(bǔ)強(qiáng)圈名義厚度為 16mm,如果不考慮多余金屬面積，全部削去的承受應(yīng)力必須截面 A 均由補(bǔ)強(qiáng)圈補(bǔ)償，`` ???? 型號(hào)為 φ32512mm ,l=130mm 的接管(1) 補(bǔ)強(qiáng)及補(bǔ)強(qiáng)方法判別a：補(bǔ)強(qiáng)判別根據(jù)《過程設(shè)備設(shè)計(jì)》表 4－14，允許不另行步強(qiáng)的最大接管外徑為φ89mm，本開孔外徑為 φ325mm，故需另行考慮其補(bǔ)強(qiáng)。開孔補(bǔ)強(qiáng)的形式：外加強(qiáng)平齊接管 結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,制造與檢驗(yàn)方便開孔補(bǔ)強(qiáng)的結(jié)構(gòu)：補(bǔ)強(qiáng)板搭焊結(jié)構(gòu)b：補(bǔ)強(qiáng)計(jì)算方法判別開孔直徑： mCdi ????本筒體開孔直徑 d=＜ Di=600mm,且 d≤520mm，滿足等面積法開孔補(bǔ)強(qiáng)計(jì)算的適用條件，故可用等面積法進(jìn)行開孔補(bǔ)強(qiáng)計(jì)算。綜上所述，取筒體和封頭的壁厚為 14mm。n ?????最小厚度校核： ，mDmCin % ????滿足要求。e 44??根據(jù) GB151,直徑 1200mm 的封頭的最小厚度為 12mm，所以有效厚度取 12mm。cp計(jì)算厚度： mDti .][??????式中：270℃時(shí) 16MnR 的許用應(yīng)力 利用插值法求得 ；??t?焊縫系數(shù) =；名義厚度： ，圓整 4mm。 封頭壁厚計(jì)算封頭采用長(zhǎng)短軸比值為 2 的標(biāo)準(zhǔn)橢圓形封頭。n ?????最小厚度校核： ，mCmDni 13)(422mi ?????滿足要求。e 4??根據(jù) GB151,直徑 1200mm 的筒體最小壁厚為 12mm，所以有效厚度取 12mm。cp計(jì)算厚度： mDti .][??????式中：270℃時(shí) 16MnR 的許用應(yīng)力 利用插值法求得 ??t?焊縫系數(shù) =名義厚度： ，圓整 6mm。Δt 平均 =520400 =24856000 W