【正文】 36 參考文獻 [1] GB 1501998 《鋼制壓力容器》 [2] GB 1511999 《鋼制管殼式換熱器》 [3] JB/T 473795 《橢圓形封頭》 .北京：機械工業(yè)出版社， 1996 [4] JB/T 471792 《 U型管式換熱器型式與基本參數(shù)》 [5] JB/T 4737 《橢圓形封頭》 .北京：機械工業(yè)出版社， 1996 [6] GB 132962020 《鍋爐、熱交換器用不銹鋼無縫鋼管》 [7] HG 20592～ 2063597 .鋼制管法蘭、墊片、緊固件 [8] 錢頌德主編 .《換熱器設(shè)計手冊》 .北京：化學(xué)工業(yè)出版， [9] 化工部設(shè)備設(shè)計技術(shù)中心站 毛希瀾 .《化工設(shè)備設(shè)計全書（換熱器設(shè)計）》 [10]國家質(zhì)量技術(shù)監(jiān)督局 .壓力容器安全技術(shù)監(jiān)察規(guī)程 .北京：中國勞動社會保障出版社， 1999 [11]蘭州石油機械研究所 .換熱器 .北京：烴加工出版社， 1998 [12]JB/T 470992 《鋼制壓力容器焊接規(guī)程 》 [13]《化工設(shè)備設(shè)計全書》編輯委員會編，化工設(shè)備設(shè)計全書 —— 換熱器，化學(xué)工業(yè)出版社， 2020 年 5月第一版 。 設(shè)計是一個從無到有的過程，其中有很多因素都必須考慮到，因此需要一定的耐心和細心才能夠完得成。 本次設(shè)計大致分四個步驟，首先進 行的是工藝部分的計算，確定出換熱面積、換熱管數(shù)、管長、管程及殼程流體的流速、換熱器筒體的內(nèi)徑等：然后就開始換熱器的結(jié)構(gòu)設(shè)計，通過已知條件及工藝計算部分的結(jié)果選定 U型管換熱器，其中涉及到了一系列零部件的設(shè)計和選擇，這步工作需要參照 GB151， GB150 等國家標準進行設(shè)計；接著進行各零部件的強度校核，用以保證各零部件的強度和剛度，這也是設(shè)計的難點和重點。是一次理論與實踐相結(jié)合的綜合性訓(xùn)練。應(yīng)經(jīng)常監(jiān)視管束的振動情況。要經(jīng)常對管殼程介質(zhì)的溫度和壓降進行監(jiān)督，分析換熱器的泄漏和結(jié)構(gòu)情況。 （ 3） 墊鐵的安裝不應(yīng)妨礙換熱器的熱膨脹。 （ 2）地腳螺栓兩側(cè)均有墊鐵。在活動支座的一端應(yīng)予埋滑板。 換熱器的安裝與維護 安裝 ：根據(jù)該換熱器的結(jié)構(gòu)形式，在換熱器的兩端留有足夠的空間來滿足拆裝、維修的需要。 壓力試驗 壓力試驗的方法及要求應(yīng)符合 GB1501998《鋼制壓力容器》第十章 的規(guī)定。 c 螺栓的緊固至少應(yīng)分三遍進行，每遍的起點應(yīng)相互錯開 120176。 34 換熱器的組裝 a 換熱器零、部件在組裝前應(yīng)認真檢查和清掃，不應(yīng)留有焊疤、焊接飛濺物、浮銹及其他雜物等。 d 管箱應(yīng)在補焊后作消除應(yīng)力的熱處理，設(shè)備法蘭應(yīng)在熱處理后加工。 b 穿管時不應(yīng)強行敲打，換熱管表面不應(yīng)出現(xiàn)凹癟或劃傷。還應(yīng)取出折流板、支持板上的任何毛刺。 b 折流板、支持板外圓表面粗糙度 Ra值不得大于 25181。m。焊渣及凸出于換熱器內(nèi)壁的焊瘤均應(yīng)清除。 b 拼接管板的對接接頭應(yīng)進行 100%射線或超聲檢測，按 JB473094 進行表面檢測，檢測結(jié)果不低于Ⅲ級，或超聲檢測中的Ⅰ級為合格。 b 管端坡口應(yīng)采用機械方法加工，焊前應(yīng)清洗干凈。 e 插入式接管不應(yīng)伸出管箱、殼體和頭蓋的內(nèi)表面。四個部位測量。、180176。進行檢查時，應(yīng)通過中心線和垂直面即沿圓周 0176。 b 圓筒同一斷面上，最大直徑與最小直徑之差為 e≤ %DN， DN=% 1100= c 圓筒直線度偏差為 L/1000，且當 L≤ 6000mm 時，其值不大于 。 驗算合格 第三部分、換熱器的制造、檢驗、安裝與維修 換熱器的制造、檢驗與驗收 換熱器的制造、檢驗與驗收，應(yīng)遵守 GB1511999 和 GB1501998 的有關(guān)規(guī)定。 即 錯誤 !未找到引用源 。 和 錯誤 !未找到引用源。 ,錯誤 !未找到引用源。 19 系數(shù) K5 《過程裝備設(shè)計》表 53 20 筒體有效寬度 mm 21 鞍座邊角處筒體的 周向應(yīng)力 MPa 22 系數(shù) K6 《過程裝備設(shè)計》表 53 23 比較 錯誤 !未找到引用源。 ,錯誤 !未找到引用源。 6 筒的支座截 面的彎矩 M2 Nmm 7 跨中截面處的軸向應(yīng)力（最高點） MPa 31 8 跨中截面處的軸向應(yīng)力（最低點） MPa 9 系數(shù) A 10 系數(shù) B MPa GB1501998 圖 63 148 11 軸向許用壓 縮應(yīng)力 MPa B=148 MPa 148 12 比較 錯誤 !未找到引用源。 支座的選擇及應(yīng)力校核 支座的選擇 根據(jù)《鋼制管法蘭 墊片 緊固件 》 JB/T471292 鞍式支座的選擇重型 BI 型焊制鞍式支座（表 7） 當 DN=1200mm 取鞍式支座的相關(guān)尺寸如下： 序號 項目 符號 單位 數(shù)值 1 公稱直徑 DN mm 1200 2 允許載荷 Q KN 562 3 鞍座高度 h mm 200 4 底板 mm 880 mm 170 mm 12 5 腹板 mm 10 6 筋板 mm 200 mm 140 mm 180 mm 10 7 墊板 弧長 mm 1410 29 mm 270 mm 8 e mm 40 8 螺栓間距 mm 720 9 帶墊板鞍座質(zhì)量 M Kg 80 10 包角 ? 120 11 型號 BI 重型 F,S各一 、鞍座的應(yīng)力校核 （ 1） 原始數(shù)據(jù)表 序號 項目 符號 單位 數(shù)值 1 設(shè)計壓力 MPa 2 設(shè)計溫度 t 186。 28 分程隔板厚度選取 根據(jù) GB1511999 錯誤 !未找到引用源。 補強圈厚度： 錯誤 !未找到引用源。 可采用補強圈補強，根據(jù) DN=150,參考補強圈標準 JB/T4736 表 1 選用補強圈外徑 D0=400 mm 內(nèi)徑 Di=d0+3 錯誤 !未找到引用源。 開孔需另加補強。 而最小補強面積 錯誤 !未找到引用源。 —— 接管有效厚度減去計算厚度之外的多余面積 錯誤 !未找到引用源。 —— 補強面積 mm2 錯誤 !未找到引用源。 （ 810）計算 錯誤 !未找到引用源。 為制造方便去 錯誤 !未找到引用源。 mm 選用 C 形坡口。其另加補強面積 A4 按下式計算 錯誤 !未找到引用源。 27 錯誤 !未找到引用源。 焊縫金屬表面積 錯誤 !未找到引用源。 —— 殼體有效厚度減去計算厚度之外的多余面積 錯誤 !未找到引用源。 錯誤 !未找到引用源。 4. 接管最小壁厚滿足表 81 要求 管箱接管開孔補強的計算 由于接管 150mm 的公稱直徑大于 89mm,所以要補強，但由于設(shè)計的筒體或封頭厚度遠大于理論厚度，所以要進行計算看是否需要 補強 1. 有效補強范圍 a) 有效寬度 B=300 b) 有效高度：外側(cè)高度 h1= c) 有效高度；內(nèi)側(cè)高度 h2=0 2. 補強面積 有效補強范圍內(nèi)可作為補強的截面積按 GB1501998 錯誤 !未找到引用源。 表 81 知當滿足下列所有條件是不另行補強 1. 設(shè)計壓力小于或等于 。 ,實取 錯誤 !未找到引用源。 查得防沖板外表面到圓筒內(nèi)壁的距離應(yīng)不小于接管外徑的四分之一，取 70mm。 表 41 查得折流板名義外直徑為 DN=1194mm,管孔直徑為 錯誤 !未找到引用源。取折流板最小厚度 錯誤 !未找到引用源。 折流板厚度 由 GB1511999 錯誤 !未找到引用源。 換熱管無支撐跨距或折流板間距 由 GB1511999 錯誤 !未找到引用源。 折流板尺寸 缺口弦高 h 值，一般取 錯誤 !未找到引用源。表 45 2 25 折流板的選擇 選型 根據(jù) GB1511999 錯誤 !未找到引用源。表 45 20 5 拉桿在折流板端螺紋長度 mm GB1511999錯誤 !未找到引用源。表 44 6 3 定距管規(guī)格 GB1511999錯誤 !未找到引用源。 MPa 拉桿和定距管的確定 序號 項目 符號 單位 數(shù)據(jù)來源及計算公式 數(shù)值 1 拉桿直徑 mm GB1511999錯誤 !未找到引用源。 12 9 實取名義厚 度 mm GB1511999錯誤 !未找到引用源。 表 41 170 4 焊接接頭系 數(shù) 5 管程設(shè)計壓 力 MPa 6 管箱筒體計 算厚度 mm 24 7 設(shè)計厚度 mm 8 名義厚度 mm 錯誤 !未找到引用源。 23 換熱管最大軸向應(yīng)力 MPa 已知 24 單根換熱管金屬的橫截面積 a 25 換熱管與管板焊腳高度 l mm GB1511999 《管殼式換熱器》 6 26 換熱管與管板連接的拉脫力 q MPa 27 許用拉脫 力 [q] MPa 28 校核 合格 管箱短節(jié)壁厚的確定 序號 項目 符號 單位 數(shù)據(jù)來源及計算公式 數(shù)值 1 工作壓力 P MPa 給定 2 材料 GB1501999錯誤 !未找到引用源。 2. 錯誤 !未找到引用源。 ，公稱壓力 由 錯誤 !未找到引用源。 選擇帶徑對焊法蘭，法蘭相關(guān)參數(shù)如下： DN A1 D K L n Th C N S H1 R H 150 159 300 250 26 8 M24 28 190 12 8 75 （ 2）接管 c 、 d 的公稱直徑相同設(shè)為 錯誤 !未找到引用源。 ，設(shè)進口流速為 3m/s,則 取 錯誤 !未找到引用源。 。 墊片內(nèi)直徑 d=1227。 設(shè)計壓力 由 《壓力容器法蘭》長徑對焊法蘭表 1，選擇長徑對焊法蘭，連接面形 式為突面，相關(guān)參數(shù)如下：單位（ mm） D D1 D3 D4 H h R d 螺柱規(guī)格 螺柱數(shù)量 21 1395 1340 1278 1275 84 22 32 185 48 15 30 M27 48