換熱器及零部件結(jié)構(gòu)設(shè)計-文庫吧資料
2025-01-22 16:41本頁面
【正文】 法蘭為長頸對焊法蘭，凹凸密封面，材料為鍛件16MnⅡ，其具體尺寸如下：（單位為mm） 表35 DN600長頸對焊法蘭尺寸DN法蘭螺柱對接筒體最小厚度DD1D2D3D4 Hhaa1 Rd規(guī)格數(shù)量6007407006656566524410025171412221223M20286（2）此時查JB47002000壓力容器法蘭，根據(jù)設(shè)計溫度可選擇墊片型式為金屬包墊片，材料為0Cr18Ni9，其尺寸為： 表36 管箱墊片尺寸PN(Mpa)DN(mm)外徑D(mm)內(nèi)徑d(mm)墊片厚度反包厚度Ｌ16006546223外頭蓋法蘭與外頭蓋墊片、浮頭墊片（1）外頭蓋法蘭的型式與尺寸、材料均同上殼體法蘭，凹密封面，查JB47002000壓力容器法蘭可知其具體尺寸如下所示：（單位為mm）。 法蘭與墊片換熱器中的法蘭包括管箱法蘭、殼體法蘭、外頭蓋法蘭、外頭蓋側(cè)法蘭、浮頭蓋法蘭以及接管法蘭，另浮頭蓋法蘭將在下節(jié)進行計算，在此不作討論。②開孔直徑，滿足等面積法開孔補強計算的適用條件，故可用等面積法進行開孔補強計算。補強圈的厚度為： ；考慮鋼板負偏差并經(jīng)圓整，取殼體和管箱上補強圈的名義厚度為6mm，即。根據(jù)外壓圓筒穩(wěn)定性計算方法試算得到接管計算厚度； 接管多余金屬面積：；③接管區(qū)焊縫面積（焊腳取為6mm）：；④有效補強面積：； 另需補強面積； 擬采用補強圈補強根據(jù)接管公稱直徑DN150，參照JB/T47362002補強圈標準選取補強圈的外徑，內(nèi)徑（選用E型坡口）。有接管的長度L和外徑得：查GB150圖62得A=，B=140E是殼體材料在設(shè)計溫度下的彈性模量。 殼體上開孔補強計算 1補強及補強方法判別①補強判別：根據(jù)GB150表81，允許不另行補強的最大接管外徑是，本開孔外徑為273mm，因此需要另行考慮其補強。因此此時應(yīng)進行開孔補強的計算。表42 DN700標準橢圓形封頭參數(shù)DN(mm)總深度H(mm)內(nèi)表面積A(㎡)容積(m3) 封頭質(zhì)量（㎏）700200 開孔補強計算由于回收塔有流體的進出，需要在殼體和管箱上開孔接管。選用標準橢圓形封頭，故，且同上后端管箱短節(jié)按外壓圓筒設(shè)計，假設(shè)殼體的名義厚度，則殼體的有效厚度。殼體的設(shè)計壓力Pc==。后端管箱短節(jié)水壓試驗時溫度為常溫，對外壓圓筒由于是以內(nèi)壓代替外壓試驗，已經(jīng)工作時趨于閉合狀態(tài)的器壁和焊縫中缺陷改以“張開”狀態(tài)接受檢驗，因而無需考慮溫度修正，其試驗壓力按下式確定： ────水壓試驗壓力η ────耐壓試驗壓力系數(shù)；對于鋼和有色金屬液壓試驗η=；氣壓和液壓組合試驗η=； p────壓力容器的設(shè)計壓力或者是壓力容器的最大容許工作壓力耐壓試驗時筒體的薄膜應(yīng)力 ────耐壓試驗時圓筒的薄膜應(yīng)力； ────短節(jié)材料的屈服強度；所以，圓筒殼體材料的厚度滿足強度要求，即殼體材料的名義厚度mm，有效厚度δ=。后端管箱短節(jié)按外壓圓筒設(shè)計，假設(shè)殼體的名義厚度，則殼體的有效厚度。殼體的設(shè)計壓力Pc==。外頭蓋的內(nèi)直徑為D=Di+100=700mm，這可在“浮頭蓋計算”部分看到。②前端管箱封頭受殼程壓力作用屬于內(nèi)壓容器，前端管箱為橢圓形管箱，這是因為橢圓形封頭的應(yīng)力分布比較均勻，此時選用標準橢圓形封頭，故，且同上，則封頭計算厚度為：；設(shè)計厚度；名義厚度（為向上圓整量）根據(jù)GB15189表32封頭的最小名義厚度是8mm，取10mm。 前端管箱厚度計算與強度校核①前端管箱短節(jié)受管程壓力作用，屬于內(nèi)壓圓筒，設(shè)計壓力Pc===,端節(jié)的厚度δ等于δ────前端管箱短節(jié)的計算厚度； Di────前端管箱短節(jié)的內(nèi)徑；────設(shè)計溫度下材料的許用應(yīng)力；名義厚度根據(jù)GB15189表32圓筒的最小名義厚度是8mm，取10mm。 壓力試驗校核水壓試驗溫度為常溫，對外壓圓筒由于是以內(nèi)壓代替外壓試驗，已經(jīng)工作時趨于閉合狀態(tài)的器壁和焊縫中缺陷改以“張開”狀態(tài)接受檢驗，因而無需考慮溫度修正，其試驗壓力按下式確定： ────水壓試驗壓力η ────耐壓試驗壓力系數(shù)；對于鋼和有色金屬液壓試驗η=；氣壓和液壓組合試驗η=； p────壓力容器的設(shè)計壓力或者是壓力容器的最大容許工作壓力耐壓試驗時筒體的薄膜應(yīng)力 ────耐壓試驗時圓筒的薄膜應(yīng)力； ────殼體材料的屈服強度；所以，圓筒殼體材料的厚度滿足強度要求，即殼體材料的名義厚度mm，有效厚度δ=。有圓筒殼體的長度L和外徑得：查GB150圖62得A=，則 E────是殼體材料在設(shè)計溫度下的彈性模量。根據(jù)GB150－1998，℃下的許用應(yīng)力[σ]t=189MPa。 圓筒殼體厚度計算和強度校核 圓筒殼體厚度的計算采用Q345R材料，根據(jù)GB151－89規(guī)定，尺寸DN≤400mm的圓筒可用鋼管制作。根據(jù)GB6654《壓力容器用鋼板》和GB3531《低溫壓力容器用低合金鋼板》規(guī)定可知對Q345R鋼板的厚度負偏差。4 換熱器的強度設(shè)計與校核 圓筒殼體和管箱材料的選擇℃，℃，所以換熱器屬于常規(guī)容器，故在此綜合成本、使用條件等的考慮，選擇Q345R為殼體與管箱的材料。本裝置在前、后端管箱上各設(shè)置兩個吊耳。墊片則包括了管箱墊片和外頭蓋墊片。 換熱管與管板連接拉脫力；式中，其中：——換熱管最小伸出長度，查GB1511999可知 ； ——最小坡口深度，； 許用拉脫力；明顯地。 換熱管的軸向應(yīng)力 換熱管的軸向應(yīng)力在一般情況下，應(yīng)按下列三種工況分別計算：①殼程設(shè)計壓力，管程設(shè)計壓力： ；明顯地，；②管程設(shè)計壓力，殼程設(shè)計壓力： ；；明顯地，；③殼程設(shè)計壓力與管程設(shè)計壓力同時作用：；；明顯地。此時應(yīng)根據(jù)得到的管板名義厚度，重復(fù)以上步驟，使得管子有效長度對應(yīng)于管板厚度。────根換熱管管壁金屬的橫截面積，────固定端管板墊片壓緊力作用中心圓直徑，；根據(jù)所選的墊片的尺寸，且選擇其壓緊面型式為GB150表91的1a，可知密封面寬度────管板布管區(qū)當(dāng)量直徑，；────換熱管外徑，────設(shè)計溫度時，管板材料的彈性模量，；────設(shè)計溫度時，換熱管材料的彈性模量，；────系數(shù)，按和查GB151圖24；────管束模數(shù)，； ────管束無量綱剛度，
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