200號油換熱器設(shè)計畢業(yè)設(shè)計-文庫吧資料
2025-07-05 07:05本頁面
【正文】 ；預(yù)緊狀態(tài)：；法蘭厚度取與之大者，且不小于球冠形封頭名義厚度的兩倍，故，則。關(guān)于浮頭法蘭厚度的計算按GB1511999的格式制作成一張表格，這樣比較清晰明了，具體如下表所示：設(shè)計條件: 墊片及螺栓,墊片材料為0Cr19Ni9,外徑x內(nèi)徑x厚度=492x472x3查GB150可知其N=10mm,b=5mm,y=,m=,法蘭材料選用16Mn，常溫下的許用應(yīng)力為，設(shè)計溫度下的許用應(yīng)力為。（內(nèi)壓）浮頭蓋的計算：（1）球冠形封頭計算厚度按下式計算： ；為方便選材，故可將浮頭蓋的材料選擇為Q345R，故=170MPa，選擇為雙面焊對接接頭，局部無損探傷，故，則。 符號說明如下：——換熱器圓筒內(nèi)直徑，mm；——浮頭法蘭與鉤圈的內(nèi)直徑，mm；——浮頭法蘭與鉤圈的外直徑，mm ，mm；——外頭蓋內(nèi)直徑，mm，mm；——浮頭管板外直徑，mm，mm；——螺栓中心圓直徑，mm ，mm；——墊片壓緊力作用中心圓直徑，；——作用在法蘭環(huán)內(nèi)側(cè)封頭壓力載荷引起的軸向分力，N；；——作用在法蘭環(huán)內(nèi)側(cè)封頭壓力載荷引起的徑向分力，N；；——計算壓力，MPa；分別取管程壓力（內(nèi)壓）和殼程壓力（外壓）；——封頭球面內(nèi)半徑，mm；按GB151表46選取mm；——螺栓中心至法蘭環(huán)內(nèi)側(cè)的徑向距離，mm；——對法蘭環(huán)截面形心的力臂，mm；——封頭邊緣處球殼中面切線與法蘭環(huán)的夾角，（176。 接管法蘭型式與尺寸根據(jù)接管的公稱直徑，公稱壓力可查HG20592～20635－97鋼制管法蘭、墊片、緊固件，選擇帶頸對焊鋼制管法蘭，選用凹凸密封面，如圖25所示圖25帶頸對焊鋼制管法蘭其具體尺寸如表27所示： （單位為㎜）表27 帶頸對焊鋼制管法蘭公稱通徑DN鋼管外徑（法蘭焊端外徑）A1連接尺寸法蘭厚度C法蘭頸法蘭高度H法蘭理論重量（㎏）法蘭外徑D螺栓孔中心圓直徑K螺栓孔直徑Ｌ螺栓孔數(shù)量n螺紋ThＮＳＨ１≈ＲAＡＢ150159340240228M2024184184128552002192852952212M202423423416862 本臺浮頭式換熱器浮頭端采用B型鉤圈式浮頭，其詳細(xì)結(jié)構(gòu)如圖26所示，而浮頭蓋采用了球冠形封頭。（2）此時查JB470692壓力容器法蘭，根據(jù)設(shè)計溫度可選擇墊片型式為纏繞式墊片，材料為0Cr19Ni9，其標(biāo)志為：、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）。墊片則包括了管箱墊片和外頭蓋墊片。保溫層厚度為60mm。當(dāng)管程采用軸向人口接管或換熱器管內(nèi)流體速度超過3m/s時，應(yīng)設(shè)置防沖板，以減小流體的不均勻分布和換熱管端的沖蝕。 定距管定距管的規(guī)格同換熱管，其長度同實際需要確定。若對于大直徑的換熱器，在布管區(qū)內(nèi)或靠近折流板缺口處應(yīng)布置適當(dāng)數(shù)量的拉桿，任何折流板應(yīng)不少于3個支承點(diǎn)。 拉桿的直徑、數(shù)量及布置拉桿的形式見圖23圖23拉桿詳圖其具體尺寸如表24所示表24 拉桿的參數(shù)拉桿的直徑d拉桿螺紋公稱直徑dn ＬaＬbb拉桿的數(shù)量161620≥6024其中拉桿的長度L按需要確定。計算過程如下：，查得 拉桿的結(jié)構(gòu)形式常用拉桿的形式有兩種：拉桿定距管結(jié)構(gòu)，適用于換熱管外徑大于或等于19mm的管束，（按GB1511999表45規(guī)定）；拉桿與折流板點(diǎn)焊結(jié)構(gòu)，適用于換熱管外徑小于或等于14mm的管束，；當(dāng)管板比較薄時，也可采用其他的連接結(jié)構(gòu)?？拷馨宓恼哿靼迮c管板間的距離：；兩相鄰折流板的間距取150mm。同時查GB1511999可知折流板名義外直徑為。 折流板的型式和尺寸此時選用兩端選用環(huán)形折流板，中間選用單弓形折流板，上下方向排列，這樣可造成液體的劇烈擾動，增大傳熱膜系數(shù)。常見的折流板形式為弓形和圓盤—圓環(huán)形兩種，其中弓形折流板有單弓形，雙弓形和三弓形三種，但是工程上使用較多的是單弓形折流板。由以上三種情況可知，換熱管的軸向應(yīng)力符合要求 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。故=，查圖可知，則。；當(dāng)中的的計算如下： 查GB1511999可知，則，同時由于前面換熱管的材料選為Q345鋼，故， 由于此時不能保證與在任何時候都同時作用，則??；故，故；根據(jù)=，則管板計算厚度為： ；管板的名義厚度應(yīng)不小于下列三部分之和，即式中Cs和Ct分別是指殼程、管程的腐蝕裕量；而h1是指殼程側(cè)管板結(jié)構(gòu)槽深，為0；h2是指管程隔板槽深，為4mm。 管板與殼體的連接由于浮頭式換熱器要求管束能夠方便地從殼體中抽出進(jìn)行清洗和維修，因而換熱器固定端的管板采用可拆式連接方式，即把管板利用墊片夾持在殼體法蘭與管箱法蘭之間。管板是管殼式換熱器最重要的零部件之一，用來排布換熱管，將管程和殼程的流體分隔開來，避免冷、熱流體混合，并同時受管程、殼程壓力和溫度的作用。在此，根據(jù)設(shè)計壓力、設(shè)計溫度及操作狀況選擇換熱管與管板的連接方式為強(qiáng)度焊加貼脹,即脹焊并用。除了有較大振動及有縫隙腐蝕的場合，強(qiáng)度焊接只要材料可焊性好，它可用于其它任何場合。 換熱管與管板的連接換熱管與管板的連接方式有強(qiáng)度焊、強(qiáng)度脹以及脹焊并用。由于所選擇的換熱器是4管程，故管箱選擇為多程隔板的安置形式。 實際排管后發(fā)現(xiàn)，每個管程的布管數(shù)目分別是33，26，26，33，因此可知各程管數(shù)的相對誤差是： 換熱管束的分程在這里首先要先提到管箱。多管程換熱器其各程管數(shù)應(yīng)盡量相等，其相對誤差應(yīng)控制在10%以內(nèi)，最大不能超過20%。 排管排管時須注意：拉桿應(yīng)盡量均勻布置在管束的外邊緣，在靠近折流板缺邊位置處布置拉桿。查GB1511999可知，換熱管的中心距S=32mm，分程隔板槽兩側(cè)相鄰管的中心距為44mm；同時，由于換熱管管間需要進(jìn)行機(jī)械清洗，故相鄰兩管間的凈空距離（Sd）不宜小于6mm。各種排列方式都有其各自的特點(diǎn)：①正三角形排列：排列緊湊，管外流體湍流程度高在同樣的管板面積上可排列最多的管數(shù)，應(yīng)用最為普遍；②正方形排列：易清洗，但給熱效果較差；③正方形錯列：可以提高給熱系數(shù)。換熱管的規(guī)格為，材料選為20鋼。 開孔所需補(bǔ)強(qiáng)面積計算：強(qiáng)度削弱系數(shù) 接管有效厚度開孔直徑開孔所需補(bǔ)強(qiáng)面積按下式計算： 有效補(bǔ)強(qiáng)范圍①有效寬度B：②有效高度：（a）外側(cè)有效高度為：（b）內(nèi)側(cè)有效高度為： 有效補(bǔ)強(qiáng)面積①殼體多余金屬面積： 殼體有效厚度：則多余的金屬面積為：；
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