【正文】 e? ———— 成型前波紋管一層材料的有效厚度， mm mD ———— 波紋管的當量外直徑， mm 7 0 7 3 1 4 3 m mmeD D h? ? ? ? ? (2)內壓引起的波紋管周向薄膜應力： 1p 1 0. 9 14 3 1= 7. 1 M Pa2 2 732 2 1 5. 60. 57 1 0. 57 1140mpDhmW? ??????????????? (3)內壓引起的波紋管徑向薄膜應力： 2 0 .9 7 3 5 .8 6 M Pa2 2 1 5 .6pphm? ? ?? ? ??? (4) 內壓引起的波紋管徑向彎曲應力： 淮海工學院二○一三屆畢業(yè)設計（論文） 第 29 頁 共 41 頁 2 23 73 MP a2 2 1 ppph Cm? ??? ??? ? ? ??? ??????? Cp———— 系數(shù)，由 GB15189 上圖 A4 查得 (5)軸向位移引起的波紋管徑向薄膜應力： ? ? ? ?2 224 33195 1 1802 2 73 fE C ehC?? ? ??? ? ??? bE ———— 常溫時膨脹節(jié)材料的彈性模量， MPa fC ———— 系數(shù)，由 GB15189 上圖 A3查得 e———— 一個波的軸向位移， mm （ 6）軸向位移引起的波紋管徑向彎曲應力： ? ? ? ?25 225 5 1 9 5 5 . 6 1 1 8 0 6 9 M P a3 3 7 3 1 . 0 5bpdE C ehC?? ? ? ? ?? ? ??? dC ———— 系數(shù)，由 GB15189 上圖 A2 查得 (7)組合應力： p 2 3 5. 86 21 .4 27 .2 6 M P a? ? ?? ? ? ? ? 45 69 MP ad? ? ?? ? ? ? ? 0. 7 0. 7 27 .2 6 79 .2 = 98 .3 M PaR p d? ? ?? ? ? ? ? 應力校核 ??t? ———— 在設計溫度下的許用應力， MPa， ??t? = 114MPa ts? ———— 在設計溫度下的屈服強度， MPa， ts =127MPa? a． ? ? ， 1=? ， 3 ? ? 均小于 ??t? = 114MPa b． p ? ? ?127= c． ? ? 2?127=254MPa 所以滿足要求 11 開孔補強 殼體開孔滿足下列全部要求時，可不用補強： 淮海工學院二○一三屆畢業(yè)設計（論文） 。 1 .5 7 0 8eeLD ?? ? ??? 當 k1 時，取 k=1 1L ———— 膨脹節(jié)直邊段長度， mm m———— 波紋管管壁的層數(shù)，對單層膨脹節(jié)， m=1 p? ———— 成形后波紋管一層材料的最小有效厚度， mm 1 12 27039。選用材料為 0Cr18Ni9 U 形膨脹節(jié)的計算 設計數(shù)據(jù)： 1L =20mm， R=35mm， h=73mm， W=140mm， 39。239。bsCp? __ __ bbapMM p??? 淮海工學院二○一三屆畢業(yè)設計（論文） 第 27 頁 共 41 頁 ν =ψ ___M 121mmm ???? ? G1 12(1 )1__ 4rGvQG? ?? ? /MPa ,23 (1 )__ 4 ( )rmvK Q G? ?? ?/MPa p 2114 vQG? ?? ?/MPa 管板應力 2r ()ira DP u?? ? ? ?? /MPa 3[ ]tr?? 239。22112 f f ffsiiEbK E wD bf D???????????? ???? 淮海工學院二○一三屆畢業(yè)設計（論文） 第 26 頁 共 41 頁 35 51 2 7 10 158 2 161 7 10 0312 800 158 800??? ? ? ???? ? ? ?????? ???? 362MPa? 362MPa? 旋轉剛度無量綱參數(shù) 39。39。 旋轉剛度 339。A 1 GT L + L 133 30 132 .5= = =148m m22? ? ?? 4 5 2 1 6 0 1 3 3 5 9 4 8 8 1 4 8 6 0 3 0 8 2 8 1 3 2 .5 8 6 8 0 2 6 2 1 4 N m mPM ? ? ? ? ? ? ? ? 淮海工學院二○一三屆畢業(yè)設計（論文） 第 25 頁 共 41 頁 管箱上法蘭計算： 法蘭寬度 1 1 1 6 8 0 0 1 5 8 m m22fif DDb ? ?? ? ? 管箱法蘭厚度 由于法蘭為 FM 158mmf? ?? ? 12 3 0 5 0 4 0 m m22h ??? ? ?? ? ? 40 05800158 975800hifiDD??? ????? ??? ???? 查 GB1511998 圖 315 得： ??? ? 旋轉剛度 錯誤 !未找到引用源。 305 1 132 .5 228 106 037 N m mmM ? ? ? ? ? 查 GB1501998 第 96 頁 管程壓力作用時法蘭力矩 錯誤 !未找到引用源。 —— 螺柱中心圓直徑 查法蘭標準 此處為 錯誤 !未找到引用源。 所以符合要求螺柱設計載荷： 預緊狀態(tài)： 錯誤 ! 未 找 到 引 用 源 。 需要螺柱面積： am pAA A???? 錯誤 !未找到引用源。239。bsCp? __ __ bbapMM p??? ν =ψ ___M 121mmm ???? ? G1 12(1 )1__ 4rGvQG? ?? ? /MPa ,23 (1 )__ 4 ( )rmvK Q G? ?? ?/MPa p 2114 vQG? ?? ?/MPa 管板應力 2r ()ira DP u?? ? ? ?? /MPa 3[ ]tr?? 239。39。 511 1 . 7 7 1 0 0 . 0 0 4 5 91 2 1 2fhKE ? ??? ? ? ? ? ? ? ?__ 39。 1 . 7 9 1 0 0 . 0 0 0 4 6 . 01 2 1 2fsKE ?? ? ? ? ? ? 39。 ? ? 旋轉剛度 39。 ? 查圖 315 39。 ? ? 殼程圓筒 10 0 .0 1 2 58000sifiDD??? ????? ??? ??? 查 GB15198圖 314 39。 ? 查圖 315 39。 管板布管區(qū)當量直徑： 4 4 4 0 7 9 7 7 721tt AD ???? ? ?mm 系數(shù)： 2 7 1 9 0 4 .4 0 .5 4502400lAA? ? ? ? 551 . 7 7 1 0 5 7 3 6 7 . 8 2 . 2 31 . 7 9 1 0 2 5 4 3 4tssE n aQ EA ??? ? ??? 5 7 3 6 7 .8 0 .2 12 7 1 9 0 4 .4lnaA? ? ? ? 0 . 6 0 . 6 2 . 2 30 . 4 0 . 6 0 . 4 0 . 6 4 . 00 . 5 4 0 . 5 4Qs ??? ? ? ? ? ? ? ?? 0 . 6 0 . 6 2 . 2 30 . 4 0 . 4 0 . 4 0 . 4 0 . 2 1 5 . 7 20 . 5 4 0 . 5 4Qt ???? ? ? ? ? ? ? ? ? ?? 721 0 .9 0800tt iDD? ? ? ? 管板計算： 管子加強系數(shù)： 52 t t a5pD E n 8 0 0 1 . 7 7 1 0 5 7 3 6 7 . 8K = 1 . 3 1 8 = 1 . 3 1 8 = 1 2 . 4 3E L 1 6 1 1 . 7 9 1 0 0 . 4 3 1 7 5 1 6 1? ? ? ??? ? ? ? ? 所以 K= tk = K ( 1 ) = 3 .5 ( 1 0 .9 0 ) = 0 .3 5? ? 管箱厚度 30mm 淮海工學院二○一三屆畢業(yè)設計（論文） 第 21 頁 共 41 頁 30 0 .0 3 7 58000hifiDD??? ????? ??? ??? 查 GB15198 圖 314 39。查 GB15198 P18 表 37， 取 s =57mm dA —— 隔板槽面積，此題中不分程 取 0dA? 錯誤 !未找到引用源。 2 21 5 0 2 4 0 0 2 3 0 4 9 5 . 6 2 7 1 9 0 4 . 4 m m4ndAA ?? ? ? ? ? 管板布管區(qū)面積 tA (采用三角形排列 ) ns A??錯誤 !未找到引用源。 crL =400mm 則系數(shù) 2 252 2 1 . 7 7 1 0 19295tr ts EC ? ?? ? ? ?? ? ? c r rL /i =4 00/15= 27 C = 192錯誤 !未找到引用源。 crL ，查閱 GB15198,圖 321，可知其與折流板間距有關，由于管長 3500mm，取折流板間距為 200mm,且等間距布置。 22 2451 4 5 2 3 0 4 9 5 . 6 m m44nd? ?? ? ? ? 假定管板厚度 δ = 161mm 換熱管有效長度 L=換熱管總長 2δ 3=35002? 1613=3175mm 換熱管束模數(shù) 5tat iEn 1 . 7 7 1 0 5 7 3 6 7 . 8K = = = 3 9 9 8L D 3 1 7 5 8 0 0?? ?MPa錯誤 !未找到引用源。 換熱管金屬總截面積 錯誤 ! 未找到引用源。 9 管板的設計計算 上管板的設計計算 選用固定式換熱器管板，材料選用 16Mn，管板厚度 的計算見 GB151－ 89《鋼制管 殼式換熱器 》表 315，具體計算步驟如下： 淮海工學院二○一三屆畢業(yè)設計（論文） 第 19 頁 共 41 頁 已知數(shù)據(jù)如下： 管子 殼體 材質 00Cr17Ni14Mo2 16MnR 線膨脹系數(shù) 0(1/ )C? ? ? 彈性模量 E（ Mpa） ? ? 尺寸 3500345 ??? 10800?? 管子數(shù) 145 根 管間距 57mm 殼程圓筒內徑面積 : 2 2 2800A 5 0 2 4 0 0 m m44iD? ?? ? ? ?錯誤 !未找到引用源。拉桿位置占據(jù)換熱管的位置，對于大直徑換熱器，在布管區(qū)的中心部位或靠近折流板缺口處也應布置適當數(shù)量的拉桿 ，任何折流板應不少于 3 個支承點。 拉桿的直徑與數(shù)量 拉桿的直徑和數(shù)量可以按表 3和表 4 選取 表 3 拉桿直徑 換熱管外徑 d 14d10 ?? 14d25 5725 ??d 拉桿直徑 dn 10 12 16 表 4 拉桿數(shù)量 公稱直徑 DN， mm 400 400? 700? 900? 1300? = 1500? 1800? 2100? ? 拉桿直徑 dn ， mm 700 900