【正文】 最后感謝機(jī)械學(xué)院和我的大學(xué)四年來(lái)對(duì)我的大力栽培。此次畢業(yè)設(shè)計(jì)才會(huì)順利完成。這里我要再次感謝，您對(duì)我畢業(yè)設(shè)計(jì)的指導(dǎo)工作讓我折服，我從您身上也學(xué)到了很多東西，這將使我一生受用不盡。賈老師平日里工作比較忙，但在我做畢業(yè)設(shè)計(jì)的每個(gè)階段，她都一絲不茍，治學(xué)非常嚴(yán)謹(jǐn)，包括從外出實(shí)習(xí)到查閱資料，設(shè)計(jì)草案的確定和修改，中期檢查，后期詳細(xì)設(shè)計(jì)，裝配草圖等整個(gè)過(guò)程中都給予了我悉心的指導(dǎo)。自校的要求是從頭到尾重新做一遍致 謝經(jīng)過(guò)半年的努力和奮斗，我的畢業(yè)設(shè)計(jì)已經(jīng)完成，作為一個(gè)本科生的畢業(yè)設(shè)計(jì)，由于經(jīng)驗(yàn)的匱乏，難免有許多考慮不周全的地方，如果沒(méi)有導(dǎo)師的督促指導(dǎo)，以及一起工作的同學(xué)們的支持，想要完成這個(gè)設(shè)計(jì)是難以想象的。活躍三、如何減少返工1.關(guān)于工程量工程量的計(jì)算方法必須正確工程量的結(jié)果必須正確通過(guò)自校加把鎖⑤關(guān)于標(biāo)注標(biāo)注以量測(cè)為主，并用相互推算來(lái)校核標(biāo)注必須充分③自校自校的原則是等同于重新再做一遍（2）關(guān)于制圖①關(guān)于計(jì)算公式的選擇計(jì)算公式必須符合規(guī)范的要求在多種公式中選擇更安全、更合理的公式③（1）關(guān)于計(jì)算①怎樣設(shè)置（2）對(duì)需要計(jì)算的布置認(rèn)真對(duì)待（3）對(duì)按照經(jīng)驗(yàn)布置的要參照以往的經(jīng)驗(yàn)（4）在滿(mǎn)足要求的條件下，用創(chuàng)造思維進(jìn)行改進(jìn)3.②參考資料依次為設(shè)計(jì)手冊(cè)、規(guī)范、以往工程、專(zhuān)題（2）借鑒以前的工程 對(duì)別人的設(shè)計(jì)多問(wèn)幾個(gè)為什么2. 關(guān)于工程的布置（1）列出布置的條目（whatwhyhow）①學(xué)習(xí)的主要內(nèi)容為：結(jié)構(gòu)布置、力學(xué)要求、水力學(xué)要求③布圖計(jì)劃 （1）圖層（便于整體修改）（2）顏色（要少）二、保證設(shè)計(jì)質(zhì)量1. 缺乏經(jīng)驗(yàn)和水平欠缺（1）學(xué)習(xí)相關(guān)基礎(chǔ)知識(shí)①一、如何進(jìn)行設(shè)計(jì)計(jì)劃1. 總之，在此過(guò)程中，覺(jué)得學(xué)到了很多東西、深化了我們以往的理論知識(shí)，溫習(xí)了大學(xué)里基礎(chǔ)科目相關(guān)問(wèn)題，增加了更多的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，令我對(duì)今后走上工作崗位更有信心。通過(guò)努力的正確的結(jié)果往往讓我們打心眼里感到滿(mǎn)足。在此過(guò)程中，和導(dǎo)師討論對(duì)某些參數(shù)反復(fù)選取、探討、查相關(guān)的資料。設(shè)計(jì)計(jì)算是一項(xiàng)比較系統(tǒng)而煩瑣的工作，在設(shè)計(jì)中必須注意每個(gè)細(xì)節(jié)的準(zhǔn)確性，綜合起來(lái)才是一個(gè)完整又正確的設(shè)計(jì)，決不能有絲毫的疏忽，否則就失去了設(shè)計(jì)的意義。我的設(shè)計(jì)題目是氧化反應(yīng)器的設(shè)計(jì)。設(shè)計(jì)小結(jié)畢業(yè)設(shè)計(jì)是大學(xué)生活的一個(gè)重要組成部分，是我們邁出校園的最后一次實(shí)習(xí),是一次對(duì)我們綜合能力的運(yùn)用檢驗(yàn)，對(duì)我們今后走向工作崗位后指導(dǎo)我們的工作有著很重要的作用。（1） 筒體與管板的焊接采用焊條電弧焊的焊接方法，由于材料一致,根據(jù)GB/T51181995所以選擇J507焊條。 如 20R鍛件 所以 =，所20R鍛件的可焊性比較優(yōu)良。 CE＞%，鋼材塑性較低，強(qiáng)度較高，淬硬傾向很強(qiáng)，可焊性不好。 ～%之間，鋼材塑性下降，強(qiáng)度增加，淬硬傾向明顯，可焊性較差。 CE＜%時(shí)，鋼材塑性良好，淬硬傾向不明顯，可焊性好。磷和硫是金屬材料的有害元素，對(duì)可焊性影響很大，因此，應(yīng)嚴(yán)格控制。各種化學(xué)元素加入金屬材料后，對(duì)焊縫組織與性能、夾雜物分布、焊接熱影響區(qū)的淬硬程度等影響不同，產(chǎn)生裂縫的傾向也不同。下面用碳當(dāng)量CE來(lái)評(píng)定可焊性。 材料的可焊性評(píng)價(jià)金屬材料的可焊性是一項(xiàng)極其重要的工藝性能，可以按不同標(biāo)準(zhǔn)或不同的參考角度來(lái)衡量其可焊性。(1)組裝管束 (2)組裝下筒體 (3)組裝上筒體 (4)穿管(5)焊接管頭 (6)組裝熔鹽進(jìn)、出口導(dǎo)流筒(7) 管頭熱處理 (8)管頭脹接 　采用機(jī)械脹 (貼脹) (9) 殼程水壓試驗(yàn) (10)組焊上管箱 (11)組裝下管箱和支座 (12)管程水壓試驗(yàn) (13)氣密性試驗(yàn) (14)油漆包裝 　 焊接工藝說(shuō)明根據(jù)GB150—1998《鋼制壓力容器》規(guī)定，產(chǎn)品施焊前，對(duì)受壓元件之間的對(duì)接接頭和要求全焊透的T形焊接接頭，受壓元件與承載的非受壓元件之間全焊透的T形或角接焊接接頭，以及受壓元件的耐腐蝕堆焊層都應(yīng)進(jìn)行焊接工藝評(píng)定。各孔尺寸嚴(yán)格按照分布板部件圖進(jìn)行。 （5）、 ,允許偏差為 mm 。（3）、 管孔表面粗糙度換熱管與管板進(jìn)行焊接,。 管板：（1）、 毛胚毛胚使用鍛件,鍛件應(yīng)符合JB4726規(guī)定的壓力容器用碳素鋼和底合金鋼鍛件的規(guī)定，不得低于Ⅱ級(jí)。③換熱管兩端進(jìn)行退火以保證管子與管板有一定的硬度差。換熱管： ?、侔凑展に嚳ǖ某叽鐧z查換熱管的長(zhǎng)度。管箱及封頭制造完成后進(jìn)行如下檢測(cè)：①管程筒體 A 類(lèi)焊縫進(jìn)行20 %的射線檢驗(yàn),Ⅲ級(jí)合格。（2）當(dāng)管箱焊有分程隔板時(shí),管箱部件組焊完后應(yīng)進(jìn)行消除殘余應(yīng)力熱處理。因此,在管箱的設(shè)計(jì)及制造過(guò)程中應(yīng)十分注意保證管箱的剛度和法蘭密封面的平整性。 （6）筒體內(nèi)壁要求 考慮管束的裝配或維修,焊縫應(yīng)磨至與母材內(nèi)表面平齊，所有接管不應(yīng)伸出筒體的內(nèi)表面。圓筒在同一斷面上,%DN,差值不大于5mm。（3）A類(lèi)焊縫進(jìn)行大于20 %的射線檢驗(yàn) ,Ⅲ級(jí)合格。 主要制造工藝 主要零部件的制造筒體：（1）分段卷制殼程筒體并校圓，內(nèi)徑允許偏差可以用外周長(zhǎng)加以控制,其外周長(zhǎng)上偏差為10mm,下偏差為0mm。 焊接材料20R板材之間及換熱管20 和管板20R之間的焊條選用J422 （國(guó)標(biāo)E4323）,該類(lèi)焊條主要用于焊接較重要的低碳鋼結(jié)構(gòu)。本反應(yīng)器制造的主體材料為20R，殼程材料采用20R 熱扎板，管程材料采用20R 鋼板，管板材料20R 正火鋼板，其中管板材料進(jìn)廠板進(jìn)廠須進(jìn)行 100 %U T 超聲檢測(cè) , Ⅲ級(jí)合格。各部件材料的選擇主要由容器的使用條件（包括設(shè)計(jì)溫度、設(shè)計(jì)壓力，介質(zhì)特性和操作特點(diǎn)）決定，同時(shí)應(yīng)當(dāng)考慮焊接性能，制造工藝以及經(jīng)濟(jì)合理性，符合相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)。根據(jù)有關(guān)文獻(xiàn)計(jì)算確定上下分布板的開(kāi)孔尺寸變化規(guī)律如表39和表310所示：表39 上分布板開(kāi)孔尺寸 （mm）排管層01234567每層的孔徑3636363635排管層891011121314每層的孔徑353434表310 下分布板開(kāi)孔尺寸 （mm）排管層01234567每層的孔徑353535排管層891011121314每層的孔徑36363535第四章 反應(yīng)器的制造、組裝、檢驗(yàn)及使用本反應(yīng)器的設(shè)計(jì)、制造、檢驗(yàn)均按照GB 150 —1998《鋼制壓力容器》、HG 20584 —1998《鋼制化工容器制造技術(shù)規(guī)定》及《壓力容器安全技術(shù)監(jiān)察規(guī)程》進(jìn)行 ,設(shè)備的涂覆包裝、運(yùn)輸應(yīng)按照J(rèn)B/T 4711—2003《油漆 ,涂覆運(yùn)輸包裝》進(jìn)行。經(jīng)計(jì)算及合理調(diào)整，熔鹽進(jìn)出口處180176。支座號(hào)支座允許載荷[Q]使用容器公稱(chēng)直徑高度h底板鋼管墊片地腳螺栓bd 2d 3d 4d 5規(guī)格21501200330160121084150818020M16表36 支座選取尺寸表支座材料選取Q235B，==2000W,偏心距Se=800mm，設(shè)反應(yīng)器工作地區(qū)風(fēng)壓q0=500W/m2支座承受的實(shí)際載荷Pe為=14700N風(fēng)載荷Pw為 (394) = N (395)安裝尺寸為 (396) (397)Q[Q]=150kN 滿(mǎn)足支座本體允許載荷要求。根據(jù)文獻(xiàn)【14】，彈簧絲截面上的最大剪切應(yīng)力應(yīng)滿(mǎn)足： = MPa MPa MPa MPa 故 合格 根據(jù)氧化反應(yīng)器的一般結(jié)構(gòu)要求，選擇支座為耳型支座。使用130N的荷重進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。彈簧材料為50CrVA 。彈簧的工作原理是圓柱段彈簧與反應(yīng)管的內(nèi)壁卡緊，圓錐段彈簧保持催化劑不泄露并使反應(yīng)氣體順利通過(guò)。接管外伸長(zhǎng)度取為200 mm，接管位置選擇開(kāi)在管箱封頭中部。采用同樣的計(jì)算方法，根據(jù)計(jì)算結(jié)果且考慮到反應(yīng)器出口處的靜壓較低，取下防爆口的公稱(chēng)直徑為DN350。防爆裝置設(shè)置在管箱封頭的兩端，爆破片通過(guò)螺栓法蘭結(jié)構(gòu)夾持。綜上校核此膨脹節(jié)符合要求。圖37 ZDL型（立式膨脹節(jié)）根據(jù)GB151—1999對(duì)所選用的膨脹節(jié)進(jìn)行強(qiáng)度校核，由計(jì)算結(jié)果可知所選用的膨脹節(jié)能夠滿(mǎn)足強(qiáng)度要求。膨脹節(jié)結(jié)構(gòu)圖如圖361端板 2波紋管 3拉桿或定位螺桿4螺母 5內(nèi)襯套 6端管圖36 膨脹節(jié)各部分名稱(chēng)根據(jù)GB16749 —1997，本設(shè)計(jì)選用的波形膨脹節(jié)為：ZDL（1200）——161（N）（見(jiàn)圖37），即膨脹節(jié)層數(shù)m=1；波數(shù)n=4?！?換熱管與殼程殼體的熱膨脹變形差率： （370） =17106(10520) 106(11520)==206000= 當(dāng)量組合壓力 Pc=Pt(1+β) （371）=（1+）=有效壓力組合 Pa=+ （372）=+=基本法蘭力矩系數(shù) （373）管板邊緣力矩系數(shù)管板邊緣剪切系數(shù) 管板總彎矩系數(shù) （374）G1e= （375）G1=max(G1e,G1l),當(dāng)m＞0時(shí),按K和m查數(shù)據(jù)圖實(shí)線,得G1l＜G1eG1=G1e=管板布管區(qū)周邊剪切應(yīng)力系數(shù) （376）管板徑向應(yīng)力系數(shù) （377）管板布管區(qū)周邊處徑向應(yīng)力系數(shù) （378）殼體法蘭力矩系數(shù)管板徑向應(yīng)力 2=2= （379）3 [σ]pt =3147=441MPa 合格管板布管區(qū)周邊處徑向應(yīng)力2=3[σ]pt =441MPa 合格管板布管區(qū)周邊剪切應(yīng)力 （380）[σ]pt =147= 合格殼體法蘭應(yīng)力2 =2=[σ]pt =441MPa 合格殼體圓筒軸向應(yīng)力 （381）= MPa[σ]ct=159= 合格換熱管軸向應(yīng)力σt=（382）=σt≤3[σ]=333MPa 合格換熱管與管板連接拉脫力q= （383）q≤ =111= 合格結(jié)論:第四種計(jì)算工況全部應(yīng)力合格.綜述以上計(jì)算,四種計(jì)算工況的應(yīng)力全部合格,計(jì)算結(jié)果顯示管板的各種應(yīng)力均小于相應(yīng)條件的許用應(yīng)力值，管板校核通過(guò)。設(shè)定換熱器組裝溫度為20℃換熱管在金屬溫度下的熱脹系數(shù) αt=17106mm/(mm℃)換熱管與殼程殼體的熱膨脹變形差率： （349）=17106(10520) 106(11520) ==206000= 當(dāng)量組合壓力 Pc=PsPt(1+β)==有效壓力組合 Pa=+βγEtt =+=基本法蘭力矩系數(shù)== （350）管板邊緣力矩系數(shù)=m++=管板邊緣剪切系數(shù)管板總彎矩系數(shù) （351）G1e=G1=max(G1e,),當(dāng)m＞0時(shí),按K和m查圖55實(shí)線,得＜G1eG1=G1e=管板布管區(qū)周邊剪切應(yīng)力系數(shù) （352）管板徑向應(yīng)力系數(shù) （353）管板布管區(qū)周邊處徑向應(yīng)力系數(shù) （354）= 殼體法蘭力矩系數(shù)管板徑向應(yīng)力2=2=[σ]pt =3147=441MPa 合格管板布管區(qū)周邊處徑向應(yīng)力2 =2 =3[σ]pt =3147=441MPa 合格管板布管區(qū)周邊剪切應(yīng)力 （355）= MPa [σ]pt =147= 合格殼體法蘭應(yīng)力 2 =2=[σ]pt =441MPa 合格殼體圓筒軸向應(yīng)力 （356）= [σ]ct=3159= 合格換熱管軸向應(yīng)力σt= （357）=σt≤[σ]cr= 合格換熱管與管板連接拉脫力q=